[發明專利]基于動力彈塑性和地面運動的地震破壞力評價方法及裝置

在審

• 申請號: 201810860715.2
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN109063327A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 陸新征;程慶樂;孫楚津;顧棟煉
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

本發明公開了一種基于動力彈塑性和地面運動的地震破壞力評價方法及裝置，其中，方法包括以下步驟：獲取震發區域地面運動記錄的實測數據；選取典型單體結構，并建立相對應的有限元分析模型；獲取震發區域的建筑宏觀統計數據，建立符合目標區域建筑特點的區域建筑數據庫，并通過城市建筑群地震反應非線性時間歷程分析建立目標區域建筑分析模型；根據有限元分析模型和目標區域建筑分析模型進行動力彈塑性時程分析，根據分析結果評價地震破壞力。該方法可以準確迅速地評價地震破壞力，為震后救災工作提供有力支持。

技術領域

本發明涉及土木工程應用技術領域，特別涉及一種基于動力彈塑性和地面運動的地震破壞力評價方法及裝置。

背景技術

地震后準確快速地評估建筑的破壞情況對抗震救災有著重要意義。近年來數次重大地震災害的經驗表明，對于災區實際震損的評價能力有待進一步完善。地震發生后，災區往往通訊不通暢，現場缺乏組織，短時間內難以有足夠的專業人員對建筑震損進行評價，同時網絡上不實言論的傳播可能干擾正常救災信息的獲取和決策。因此，需要提出科學、客觀、及時的震損評價方法。

目前實時震損評價系統主要有：Prompt Assessment of Global Earthquakesfor Response、Global Disaster Alert and Coordination System和Earthquake RapidReporting System in Taiwan。上述震損評價系統一般由地震輸入參數、建筑信息和易損性、直接經濟損失和人員傷亡三個部分組成。地震輸入參數根據地震臺網實時監測數據(一般包括地震的震級、震中位置和震源深度)和地面運動預測方程(GMPE)得到，建筑信息可通過宏觀與微觀統計信息結合的方法獲得，建筑的破壞情況則根據易損性關系和能力需求方法推算，經濟損失和人員傷亡主要依據經驗公式求得。

但現有系統存在的問題主要有：(1)單一的地震動參數輸入較難全面地考慮地震動的動力特性；(2)基于易損性的震害分析方法對于缺乏實際震害數據的地區較難給出準確的震害預測結果；(3)基于靜力推覆的能力-需求分析方法難以考慮地震動的持時、速度脈沖等特性。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明的一個目的在于提出一種基于動力彈塑性和地面運動的地震破壞力評價方法，具有可以準確迅速地評價地震破壞力的優點。

本發明的另一個目的在于提出一種基于動力彈塑性和地面運動的地震破壞力評價裝置。

為達到上述目的，本發明一方面實施例提出了一種基于動力彈塑性和地面運動的地震破壞力評價方法，包括以下步驟：獲取震發區域地面運動記錄的實測數據；選取典型單體結構，并建立相對應的有限元分析模型；獲取所述震發區域的建筑宏觀統計數據，并建立符合目標區域建筑特點的區域建筑數據庫，并通過城市建筑群地震反應非線性時間歷程分析建立目標區域建筑分析模型；以及根據所述有限元分析模型和所述目標區域建筑分析模型進行動力彈塑性時程分析，并根據所述分析結果獲取地震破壞力的評價結果。

本發明實施例的基于動力彈塑性和地面運動的地震破壞力評價方法，通過獲取震發區域地面運動記錄的實測數據和建立不同建筑分析模型，充分考慮地震動的幅值、頻譜和持時特征以及不同建筑物的剛度、強度和變形特征，以實現準確迅速地評價地震破壞力，為震后救災工作提供有力支持。

另外，根據本發明上述實施例的基于動力彈塑性和地面運動的地震破壞力評價方法還可以具有以下附加的技術特征：

進一步地，在本發明的一個實施例中，所述獲取的震發區域地面運動記錄的實測數據包括地震動的幅值、頻譜和持時特征。

進一步地，在本發明的一個實施例中，所述有限元分析模型包括典型框架結構分析模型和典型砌體結構分析模型，其中，所述典型框架結構為鋼筋混凝土結構。