易损性分析

摘要： 本文提出了一种新型形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)-黏弹性阻尼器(Viscoelastic Damper,VED)自复位支撑,设计了普通预应力筋自复位支撑钢框架与SMA-VED自复位支撑钢框架。采用组合模型以及改进材料模型准确模拟了支撑的力学行为,详细讨论了考虑构件失效的模拟方法,通过试验确定了VED的失效应变范围,最后基于概率统计方法进行了易损性分析以及全周期风险分析。研究发现:SMA-VED自复位支撑可显著提升框架抗震性能;倒塌风险以及残余变形超越概率均显著低于普通预应力筋自复位支撑钢框架,下降比例最高超过50%。预应力筋断裂失效导致框架倒塌风险可提高5倍以上;SMA-VED自复位支撑失效会造成残余变形超越概率有所上升但幅度不大。总体来说,SMA-VED自复位支撑钢框架具备更好的地震鲁棒性。

摘要： 在地震作用下,抗震支吊架理应保障建筑机电工程设施和管道系统均具备良好的服役性能。因此,对抗震支吊架的抗震性能进行检测至关重要。本文以某典型地下室抗震支吊架为对象开展了顺管向地震模拟振动台试验,通过多工况试验对比分析了不同支吊架的位移和加速度的地震响应。试验结果表明:抗震支吊架显著降低了管道位移,减振率最高可达到96%,但对于加速度响应的抑制作用较小。易损性分析表明:采用成品支吊架时,管道系统在遭受相当于设防烈度的地震作用时会发生严重损伤,而采用抗震支吊架的管道系统能够保全其功能。

摘要： 详细的建筑结构特征参数是得到合理地震易损性分析结果的基础。本文给出了一种结合已有地震易损性分析成果,在具备有限特征参数的情况下,利用BP神经网络进行单体或群体结构震害等级推演的方法。以陕西省渭南市607栋设防砌体易损性评估结果为样本构建了一个3层BP神经网络模型,并对北京市海淀区近2万栋设防砌体不同地震烈度下的可能破坏状态进行推演,结果能够反映区域本地化特征,也与抗震设计目标和震害案例相符。该方法适用于少量特征参数下单体或群体结构的快速震害等级推演,可为相似烈度地区的建筑结构风险评估提供参考。

摘要： 针对电力信息物理系统(CPS)体系复杂、网络耦合、易损性分析困难这一现状,以近年来国内外电力系统毁伤相关研究成果为基础,构建了电力CPS的毁伤树模型.根据电力CPS节点重要性与故障级联毁伤特性,提出了一种基于节点重要性的电力CPS易损性分析方法,构建了易损性评估模型,并结合实例进行了分析说明.结果表明,该模型可用于电力信息物理系统的生存力研究,为目标抗毁伤结构设计提升提供支撑.

摘要： 采用Perform-3D结构分析软件,选取44条地震动记录,对高性能纤维增强混凝土(HPFRC)耗能墙-钢筋混凝土(RC)框架结构进行基于增量动力分析方法(IDA)的地震易损性分析.结果表明:HPFRC材料良好的受拉应变硬化性能,可以改善结构或构件的耐损伤能力和耗能能力,进而提高整体结构的抗震性能;结构发生倒塌时,由44条地震波计算出的对应于结构基本周期的反应谱加速度平均值大于8度设防烈度对应的罕遇地震作用下结构基本周期所对应的谱加速度值,说明HPFRC耗能墙-RC框架结构具有良好的抗倒塌能力;在8度设防烈度对应的罕遇地震作用下,HPFRC耗能墙-RC框架结构发生倒塌的超越概率为0.03%,满足大震作用下结构的抗震设防要求.

摘要： 在近些年的建筑物震害中,吊顶是破坏比较突出的一类非结构构件。首先,介绍了我国公共建筑中常见的矿棉板吊顶的基本构成,总结了矿棉板吊顶常见的破坏模式,并分析其破坏原因。其次,从试验研究、数值模拟和易损性3方面系统分析和总结了国内外关于吊顶的抗震研究进展。在试验研究方面,总结了静力试验和振动台试验两类试验的研究进展,并简要总结了振动台试验常用的加载制度。在数值模拟和易损性分析方面,从吊顶部件和吊顶整体两方面系统总结了吊顶的研究现状,指出了现有研究中存在的主要不足。最后,提出了未来在吊顶抗震研究领域可进一步开展的工作。

摘要： 基于矢量地震动强度参数,对软土浅埋隧道进行地震易损性分析。开展大量土体隧道结构动力非线性有限元计算,利用计算结果,对15个地震动强度参数(IMs)与隧道破坏指标(DI)进行对数线性拟合回归,并采用有效性、实用性和效益性3个指标对不同IMs进行合理性分析。研究发现,峰值加速度(PGA)是最优IM,其次是峰值速度(PGV)和加速度谱强度(ASI)。根据揭示的最优IM(即PGA)建立基于标量IM的隧道地震易损性曲线,利用合理地震动强度参数中PGA和ASI建立基于矢量IMs的隧道地震易损性曲面,并与上述地震易损性曲线进行对比。结果表明:采用标量IM的地震易损性分析不能表达第2个地震动强度参数IM对隧道抗震性能的影响,所建立的基于矢量IMs的易损性曲面能更精准地评价盾构隧道的抗震性能。

摘要： 为深入研究极罕遇地震作用下剪力墙结构的整体抗震性能,文中依据我国现行规范设计了不同设防烈度、不同高度的9个剪力墙结构,在SAP2000中对其进行数值建模,通过对其他试验进行数值建模并对比数据结果,验证了建模方法的合理性与实用性。基于所建数值模型,采用增量动力分析(IDA)方法,模拟了剪力墙结构从弹性、塑性、倒塌全过程的抗震行为。以最大层间位移角为易损性变量,计算出极罕遇地震作用下不同设防烈度和不同高度剪力墙结构的易损性矩阵并对其进行分析。结果表明6度设防的剪力墙结构能够满足"大震不倒"的性能要求;7度、8度设防的剪力墙结构不能完全满足"大震不倒"的性能要求。依据文中结果,为抗震规范的修订提供参考数据,建议在抗震规范修订时,适当提高7度、8度区的抗震设计要求。

摘要： 考虑工程需求参数(EDP)的前四阶矩,提出基于最大熵可靠度理论的地震易损性分析方法。基于SAP2000建立钢筋混凝土框剪模型,选择最大层间位移角和最大层加速度衡量结构的联合性能极限状态,建立极限状态方程。不对EDP的分布进行人为假定,在不同峰值加速度(PGA)下计算两种EDP的前四阶矩,并作为约束条件,建立极限状态方程的最大熵概率密度函数,将多维积分转化为一维积分,通过最大熵二次四阶矩法计算失效概率,得到易损性曲线。采用基于对数正态分布假定的蒙特卡洛(MC)法进行对比,研究表明,基于最大熵法得到的易损性曲线与传统方法得到的易损性曲线基本重合,验证了本文所提方法的精度;通过最大熵概率密度函数简化积分,计算效率较高;在联合极限状态下,忽略不同EDP极限状态的相关性不利于工程安全。

摘要： 对基础隔震结构进行动力弹塑性时程分析时,地震记录的选择是关键。提出基于基础隔震结构弹塑性动力放大系数谱进行地震记录选取的方法:首先采用动力弹塑性时程分析方法对基础隔震结构的两自由度简化模型进行分析,得到结构的动力放大系数谱;然后采用谱匹配的方法选取地震记录,对一8层混凝土框架结构的基础隔震结构进行增量动力分析、地震易损性分析和倒塌能力分析;最后,从分析结果的精度和离散性方面对规范谱匹配选波和动力放大系数谱匹配选波两种地震记录选取方法进行对比。结果表明,采用动力放大系数谱进行谱匹配选取地震记录时,其计算精度与传统选波方法相差不大,但在减小结构地震响应离散性和地震记录数量方面表现出一定的优越性。

摘要： RC框架结构建筑具有可以较灵活地配合建筑平面布置、自重轻、结构整体性能好等优点，因此越来越多地应用于民用建筑中。基于动力增量时程分析法的结构易损性分析是基于性能抗震设计的重要内容.本文重点分析了不同抗震设防烈度下3层RC框架结构遭受地震动破坏时的情况,统计得出了相应的破坏概率矩阵与结构易损性曲线;建立了设防烈度与破坏概率之间的关系,为设计人员确定结构抗震性能水准提供了数据支持。

摘要： 非结构构件震害在近年来的地震灾害中屡见报道.非结构构件的破坏将会造成极大的人员伤亡、财产损失,甚至运营中断,因此非结构构件的破坏机理和抗震设计方法研究逐渐引起重视.本文主要介绍了吊顶系统的震害情况,综述了非结构构件地震响应和破坏机理研究、基于性能的非结构构件易损性分析以及非结构构件抗震设计反应谱分析理论.最后指出需要从考虑不同主体结构的非结构构件抗震性能、损伤指标、基于混合法的易损性分析、楼面反应谱分析理论以及抗震构造措施等方面开展非结构构件的抗震性能研究.

摘要： 本文根据河源市2005～2014年雷电灾害事故调查资料和雷电监测资料,选取雷击大地年平均次数、雷电灾害频数、经济损失指数、生命易损指数和生命损伤指数作为对河源五县一区六个行政区雷电灾害易损性评价指标,以蝉子顶风电场为个例,对风电场建成前后河源市地区雷电灾害易损性进行综合分析比对.结果表明:大型项目风电场建成后带来的经济效益及雷电事故致使易损性指标发生变化,易损区划分也发生改变,风电场建成前:源城属于极高易损区,紫金属于高易损区,龙川属于中易损区,连平属于低易损区,和平、东源属于极低易损区,建成后东源上升为低易损区.

摘要： 对湖北省闪电定位监测系统监测到的闪电数据进行统计,结合1999-2014年武汉市雷灾事例事例进行分类,结合武汉市自然、人文、社会经济特征,以综合灰度、闪电密度、人均GDP及伤亡人口估量值为武汉市雷电灾害易损性评估指标,层次分解标定各评估指标的权重,按照建立的武汉市雷电灾害易损性评估模型,计算武汉市各区雷电灾害易损度,以武汉市7个中心城区及6个远城区为基本单元,分析各区的雷电灾害易损性,形成直观的武汉市各区雷电灾害易损性区划图.分析结果表明:武汉市雷电灾害易损区分布呈分散状态,极高易损区包括武昌、江汉、东西湖,高易损区包括硚口、汉阳、江岸,中易损区包括青山、新洲、蔡甸,低易损区包括洪山、江夏、黄陂、汉南.

摘要： 震后灾区重建工作中,桥梁等关键基础设施应迅速修复或重建,以满足灾区交通需求.施工过程中,桥梁整体结构体系尚未形成,且短期内余震频发,将严重威胁着结构安全.通过主余震序列早期阶段余震发生频次的统计结果,回归出余震发生概率模型,基于概率的地震危险性分析理论(PSHA),提出了桥梁施工过程中易损性指标与考虑施工过程的易损性计算方法.以汶川地震为例,对一座山区高墩施工整个过程的易损性展开分析,可以得到:有必要对强震过后灾区桥梁施工阶段的地震损害风险做专门的评估.通过强震震级、重建时间、震中距等参数分析,给出了余震对桥梁施工过程易损性的影响.

摘要： 对连接Maxwell模型的两相邻钢筋混凝土框架结构建立二维模型,考虑了梁柱单元及阻尼器单元在大震作用下的非线性行为,通过相邻结构在近场及远场地震作用下的增量动力分析(IDA),研究了Maxwell阻尼器优化参数理论表达式在结构经历初始弹性、屈服直至倒塌全过程的适用性,并基于IDA分析的结果,对未控和控制情况下相邻结构在近、远场地震作用下的易损性曲线进行了比较分析,从性能评估的角度研究了Maxwell阻尼器对相邻结构在不同地震波及不同地震动强度水平下的控制效果.

摘要： 本文将易损性曲面方法拓展应用于近场地震动潜在破坏性效应对桥梁结构的影响分析,考虑近场和一般场地地震动效应,对某钢筋混凝土(RC)桥梁结构地震易损性进行了分析.该方法综合考虑了RC桥梁本身和烈度指标(IM)的不确定性以及桥梁体系的损伤特性,以评估近场地震效应的潜在破坏性.以一座城市桥梁为例,易损性分析结果表明:对RC桥梁结构进行地震易损性分析时,单一标量IM会低估地震动潜在破坏性效应,近场地震效应会增加桥梁结构的损伤概率.与传统标量的易损性曲线相比,本文方法可以有效地反映地震动烈度引起的RC桥梁结构失效概率变化.

摘要： 分析了几类典型的工程目标:地下指挥防护工程、飞机洞库、大中型桥梁、建筑物的目标特性,对它们的结构形式、材料属性和防护性能等物理特性做了重点研究.研究结果可为易损性分析和毁伤评估提供参考,对工程设计也具有一定的指导意义.

摘要： 根据大连地区11个县市区的雷灾数据(2005-2012年)、闪电定位系统监测资料(2006年-2012年)及8个气象观测台站观测的雷暴日数据(1971-2012年)提炼出雷暴日、雷击大地密度、雷电灾害频率、经济损失模量、生命损失模量作为大连市各区市县雷电灾害脆弱性分析指标,结合大连市地理、土壤、人文和气候等特征,对大连市每个领域面对雷电灾害的脆弱性综合评价,初步形成大连市雷电灾害易损度分布区划.结果表明:极高易损区包括中山区、经济开发区、沙河口区;高易损区包括西岗区、甘井子区、普兰店市;中易损区包括庄河市、瓦房店市、长海县:低易损区包括金州区、旅顺口区.计算大连各县市区易损度及形成易损度区划图,为区域防御雷电灾害、降低雷灾损失提供科学依据,推动雷电防护向精细化迈进.

摘要： 选择多条真实地震动作为输入,采用我国抗震设计规范中的经验限值作为极限状态定义值,分别针对3层、5层和10层的RC框架填充墙结构和RC裸框架结构进行地震易损性分析,并计算结构在小震、中震和大震条件下的极限状态失效概率和破坏状态失效概率.通过对比RC框架填充墙结构和RC裸框架结构的结果可以发现:填充墙可以有效降低RC框架结构在不同地震作用下的失效概率,从而提高框架结构的地震安全水平.

摘要： 本申请公开了输电塔风灾易损性的分析方法和分析装置，其中分析方法包括获得风速时程样本和输电塔模型，其中，输电塔模型包括输电塔的结构信息和材料信息；将风速时程样本处理为风压时程，并根据风压时程对输电塔模型进行非线性时程分析，得到概率风灾模型，其中概率风灾模型包括最大风速对应的结构响应峰值的对数均值和对数标准差；根据概率风灾模型计算输电塔在最大风速下的失效概率。通过上述方法，本申请的分析过程计算相较现有技术的简单，可以提高分析效率，从而高效、准备地获得输电塔风灾易损性的分析。并且，通过本方法所获得的易损性曲线不是锯齿状，因此也无需进行额外的平滑处理，步骤更加简洁。

摘要： 本发明公开了配气站设备工艺区管道地震易损性分析方法及分析系统，建立配气站设备工艺区管道的有限元模型；对地震动进行调幅；进行瞬态时程分析，得到在任意地震动下管道的最大范式等效应力响应值；绘制IDA曲线；定义管道在遭受地震作用下的各破坏状态及对应区间，并基于IDA曲线得到极限状态下地震动的强度指标；建立管道地震概率需求模型并求解，得到地震易损性函数，绘制地震易损性曲线。本发明用以解决现有技术中没有专门针对配气站设备工艺区管道的地震易损性分析方法的问题，实现为配气站设备工艺区管道提供针对性的地震易损性分析方法，为管理者提供科学制定震前防灾维护、震后应急管理策略方法的目的。

摘要： 提供了一种用户生活空间的地震易损性分析系统。该系统包括：图像接收单元，被配置为接收通过经由相机拍摄布置有各种事物的生活空间而获得的图像信息；图像信号处理单元，被配置为将所述图像信息中拍摄的事物识别为对象，提取所述对象在三维空间中的位置和尺寸，并且将所提取的位置和尺寸转换为空间信息；以及地震模拟单元，被配置为根据模拟的地震条件模拟发生地震时空间中的对象的运动现象。

摘要： 本发明提供基于易损性的概率地震边坡滑移危险性分析方法及装置，方法包括：步骤1，选择确定工程需求参数与地震强度参数，并确定其分析精度与范围；步骤2，确定边坡所处场地的地震危险性曲线，并选择危险性一致的地震记录；步骤3，确定岩土体参数的统计特征，抽样获得样本；步骤4，建立边坡数值模型，对于每一组样本，均依次输入地震记录，进行动力计算，获得N个数据对；步骤5，根据数据对，通过易损性分析获得每一组岩土参数样本在不同EDP大小时不考虑岩土参数不确定性的易损性模型；步骤6，通过模拟获得考虑岩土参数不确定性的易损性模型；步骤7，根据地震危险性曲线和易损性模型，获得考虑岩土体参数不确定性的地震位移危险性曲线。

摘要： 本发明公开了配气站设备工艺区管道地震易损性分析方法及分析系统，建立配气站设备工艺区管道的有限元模型；对地震动进行调幅；进行瞬态时程分析，得到在任意地震动下管道的最大范式等效应力响应值；绘制IDA曲线；定义管道在遭受地震作用下的各破坏状态及对应区间，并基于IDA曲线得到极限状态下地震动的强度指标；建立管道地震概率需求模型并求解，得到地震易损性函数，绘制地震易损性曲线。本发明用以解决现有技术中没有专门针对配气站设备工艺区管道的地震易损性分析方法的问题，实现为配气站设备工艺区管道提供针对性的地震易损性分析方法，为管理者提供科学制定震前防灾维护、震后应急管理策略方法的目的。

摘要： 本申请涉及隧道抗震领域，提供一种基于增量动力分析的隧道地震易损性分析方法，包括：(1)选择典型隧道、土层及地震波；(2)基于选择的土层及地震波展开一维地震响应分析，获得土层刚度及阻尼；(3)利用步骤(2)的土层刚度与阻尼建立土体‑隧道有限元模型，展开增量动力分析；(4)确定隧道破坏指标及不同破坏状态限值；(5)建立隧道地震概率需求模型，计算地震易损性函数的平均值和标准差；(6)依据步骤(5)的平均值和标准差建立隧道地震易损性曲线。本申请提供的方案，其有益效果在于：建立了考虑不同土层及隧道特性的易损性分析方法，计算效率高，结果准确，可以合理评估不同埋深隧道抗震性能。

摘要： 本申请适用于区域地震风险评估技术领域，提供了公路桥梁地震易损性分析方法、装置及终端设备，该方法包括：根据桥梁结构和地震动特性，确定桥梁失效概率模型；建立桥梁精细有限元模型并对桥梁精细有限元模型进行非线性动力时程分析，得到地震动强度指标与地震相关构件地震需求的线性关系；根据线性关系和桥梁失效概率模型，计算桥梁失效概率；采用人工神经网络学习桥梁结构和地震动特性与桥梁失效概率之间的关联关系，得到多个公路桥梁地震易损性模型，对多个公路桥梁地震易损性模型进行训练，得到公路桥梁地震易损性最优模型，并基于公路桥梁地震易损性最优模型确定公路桥梁地震易损性。本申请可以快速准确地获得公路桥梁地震易损性。

摘要： 本发明提供一种框架建筑物易损性分析方法，属于毁伤评估技术领域。所述的框架建筑物易损性分析方法为：首先对框架建筑物进行结构分析制定相应的毁伤标准，识别关键部件，给出相应的毁伤准则和判据，通过倒塌分析，得到结构易损性结果；其次对框架建筑物进行功能分析制定相应的毁伤标准和毁伤树；识别与特定功能相关的关键部件并给出相应的毁伤判据和准则，按照毁伤树的逻辑关系得到功能易损性结果；然后根据毁伤元信息、结合结构、功能易损性分析，得到建筑物的易损性结果；最后以爆点模式和命中点模式给出易损性分布结果。本发明区别于有限元数值仿真分析方法，计算效率较高，占用资源较少，能够实现对框架建筑物的快速易损性分析。

摘要： 本发明提供一种混凝土重力坝目标的易损性分析方法，属于毁伤评估技术领域。所述的分析方法包括以下步骤：对目标重力坝进行结构、功能分析，初步确立毁伤标准、毁伤等级；建立目标重力坝各个功能的毁伤树；得到部件、材料的毁伤规律，并据此对毁伤标准和等级进行修正和优化；确定某来袭武器所能造成目标重力坝的物理毁伤；根据物理毁伤结果，给出系统、功能的毁伤度分布；最后建立从爆点模式到命中点模式，再到瞄准点模式的目标重力坝的易损性分析结果展示。本发明通过得出混凝土重力坝目标的各系统、各功能总的毁伤度下降情况，并进一步通过爆点模式、命中点模式以及瞄准点模式来展示易损性分析结果，保证了结果的科学性和准确性。

摘要： 本发明公开了洪水和飓风耦合作用下立式储罐屈曲失效易损性分析方法。所述方法包括以下步骤：确定立式储罐的基本信息；确定立式储罐受到的作用力；计算出立式储罐的抵抗荷载；计算立式储罐的外部作用力；根据储罐屈曲失效判断依据，建立洪水和飓风耦合作用下储罐屈曲失效的极限状态方程；采用蒙特卡洛模拟方法统计目标储罐发生屈曲失效的次数，计算失效概率；绘制储罐在洪水和飓风耦合作用下的易损性曲线，分析储罐受不同风速、水速、水深和充装率的影响。本发明能精确计算洪水和飓风耦合作用下立式储罐的屈曲失效概率，为化工过程装备多灾种耦合作用下易损性评估提供有力依据。