高层建筑结构易损性初步研究

摘要

近年来随着我国经济水平的发展和城市化进程的加快，高层建筑在我国大量涌现，高层建筑地震易损性的研究因此也成为了关乎国计民生的重要课题。由于高层建筑震害案例相对较少，因此地震震害总结结合地震反应模拟分析是探讨高层建筑地震易损性的可行方法。本文收集总结了台湾集集地震、汶川地震和委内瑞拉加拉斯加地震的震害，震害总结表明地震波中长期成分对高层建筑有重要影响。本文采用特征周期作为衡量地震波频谱特征的参数，运用数值模拟得出震害数据，运用统计学方法对数值模拟结果进行了分析。
　　本文的主要工作及结论如下:
　　1在分析已有震害案例基础上，计算分析了两实际结构在695种工况下时程反应。参考美国ACT-06规范计算特征周期，将地震波分为六组。通过把层间位移角作为衡量结构破坏程度的依据，对不同峰值加速度条件、各特征周期分组地震波作用下结构的破坏程度进行了统计，并对数据进行了整理，形成易损性矩阵并计算了破坏指数。
　　2本文对两高层结构在不同工况下计算而得的层间位移角和破坏指数分别进行了方差分析和联合分析，以探究地震波峰值加速度和特征周期对于高层结构破坏的影响。方差分析表明地震动的特征周期与高层建筑的破坏程度存在统计相关性，地震动的峰值加速度和特征周期对高层建筑的破坏程度存在交互作用。同时地震动峰值加速度和特征周期的交互作用对结构破坏程度的影响小于峰值加速度对高层结构破坏程度的影响，但与特征周期对高层结构破坏程度的影响相当。联合分析表明特征周期对高层结构易损性贡献率较大，在考虑高层结构易损性时不应被忽略。
　　3利用增长函数对两高层结构的累积破坏比例进行了拟合，得到考虑特征周期影响的高层建筑地震易损性曲线。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的研究背景及意义

1．2 高层钢筋混凝土建筑震害历史资料概况

1．3 易损性分析方法

1．4 本文主要工作及各章安排

1．4．1 本文主要工作

1．4．2 本文各章安排

第二章 高层建筑震害案例

2．1 加拉加斯地震

2．2 台湾集集地震

2．3 汶川地震

2．4 本章小结

第三章 高层建筑结构弹塑性位移角计算

3．1 高层结构算例

3．1．1 案例一——福州某异形柱框架剪力墙结构

3．1．2 案例二——福州某21层框架剪力墙结构

3．2 地震波的选取与输入

3．3 结构层间位移角计算

3．4 本章小结

第四章 案例结果统计分析

4．1 案例计算结果汇总

4．1．1 案例一计算结果汇总

4．1．2 案例二计算结果汇总

4．1．3 数据小结

4．2 最大层间位移角方差分析

4．2．1 方差分析数学模型建立

4．2．2 离差平方和分析

4．2．3 检验统计独立性

4．2．4 功效估计

4．2．5 方差分析结论

4．3 震害指数联合分析

4．3．1 属性和属性水平

4．3．2 受测设计和评价

4．3．3 效用值的估计

4．3．4 效用值的聚集

4．4 高层建筑易损性曲线

4．4．1 一组地震波易损性曲线

4．4．2 二组地震波易损性曲线

4．4．3 三组地震波易损性曲线

4．4．4 四组地震波易损性曲线

4．4．5 五组地震波易损性曲线

4．4．6 六组地震波易损性曲线

4．5 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 本文工作总结

5．2 下一步工作展望

参考文献

致谢

作者简介