[發明專利]設定地震風險的性能抗震設計評估方法

有效

• 申請號: 201810281664.8
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108957528B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 劉文鋒
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/30
• 代理公司: 37241 青島中天匯智知識產權代理有限公司
• 代理人: 萬桂斌

1.一種設定地震風險的性能抗震設計評估方法，其特征在于，包括如下步驟，

S1.按照抗震設計場地的地震環境特征，選擇地震動記錄，并根據地震風險控制要求，設定所設計結構不同性能水準的超越概率；

S2.設定所設計結構的不同性能水準的超越概率，確定結構不同的抗震性能水準；

S3.對于所設計結構的不同的性能水準，求解不同性能水準下，結構第一周期單自由度體系的性能水準；

S4.將步驟S1中選出的地震動記錄，輸入到不同性能水準下的結構第一周期單自由度體系中，反復調整地震動記錄的大小，使得結構第一周期單自由度體系的位移反應峰值達到對應第一周期單自由度體系的性能水準，得到不同性能水準下每條地震動記錄加速度峰值和地震加速度反應譜值；

S5.建立不同性能水準下地震動記錄加速度峰值和地震加速度反應譜值的概率密度函數，即計算得到不同性能水準時的地震動記錄加速度峰值和地震加速度反應譜值的概率密度函數；

S6.設定地震動記錄加速度峰值和地震加速度反應譜值的超越概率，確定相應地震加速度反應譜值和地震動記錄加速度峰值的確定值，根據地震加速度反應譜值和地震動記錄加速度峰值的確定值，確定達到性能水準的地震發生年超越概率函數；

S7.計算達到性能水準的概率地震風險。

2.根據權利要求1所述的設定地震風險的性能抗震設計評估方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括：

S31.根據所設計結構，計算不同模態振型下結構周期、模態振型和振型參與系數；

S32.對于任意反應量，計算不同模態振型的貢獻系數，設定貢獻閾值ε，求解需要模態振型的個數；

S33.以第一結構周期為標準單自由度彈塑性結構體系為基礎合成結構抗震響應效應；

S34.令結構抗震響應效應等于所設計結構的不同的性能水準，求解不同性能水準下，結構第一周期單自由度體系的性能水準。

3.根據權利要求2所述的設定地震風險的性能抗震設計評估方法，其特征在于，在所述步驟S31中，采用動力特征方程對設計結構進行動力特征分析，動力特征方程為，

其中，k為結構本身的剛度矩陣，為第n階模態振型的振型，ω_n為第n階模態振型的結構頻率，則第n階模態振型的結構周期第n階模態振型的振型參與系數其中N為結構模態振型總階數，也為模態振型的總數；m_j為結構第j層的質量；為結構第j層的模態振型。

4.根據權利要求2所述的設定地震風險的性能抗震設計評估方法，其特征在于，在所述步驟S33中，采用平方和開平方法或者完全二次組合法，合成結構抗震響應效應。

5.根據權利要求1所述的設定地震風險的性能抗震設計評估方法，其特征在于，所述步驟S6具體包括：按照抗震設計場地的地震環境特征，設定地震，采用地震危險性分析，建立地震發生年超越概率和地震動記錄加速度峰值、地震加速度反應譜值曲線，確定不同性能水準下，地震動記錄加速度峰值和地震加速度反應譜值的地震發生年超越概率函數，取兩者的最大值為達到性能水準的地震發生年超越概率函數。

6.根據權利要求1所述的設定地震風險的性能抗震設計評估方法，其特征在于，所述步驟S7中，采用馬爾可夫鏈模型對達到性能水準的概率地震風險進行計算。

7.根據權利要求6所述的設定地震風險的性能抗震設計評估方法，其特征在于，所述步驟S7中，達到性能水準的概率地震風險等于設定性能水準超越概率×設定地震動記錄加速度峰值和地震加速度反應譜值的超越概率×達到性能水準的地震發生年超越概率。