[發明專利]考慮場地-城市效應的區域建筑地震反應分析方法及裝置

在審

• 申請號: 201810911410.X
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN109308373A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 陸新征;田源;徐永嘉
• 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

本發明公開了一種考慮場地?城市效應的區域建筑地震反應分析方法及裝置，其中，方法包括：采集待分析區域的場地數據和建筑數據；根據場地數據和建筑數據建立場地與建筑基礎的譜元模型，并根據建筑數據建立非線性多質點建筑分析模型；根據譜元模型和建筑分析模型建立建筑與場地之間的相互作用力邊界條件，并根據邊界條件得到譜元模型和建筑分析模型的耦合模型；通過耦合模型和地震波時間歷程數據進行非線性歷程分析，以得到歷程分析結果；根據歷程分析結果獲取場地的地震動強度分布和建筑震害狀態，并根據場地的地震動強度分布和建筑震害狀態得到震害結果。該方法準確反映場地?城市效應的影響，使得建筑的輸入地震動更為準確，簡單易實現。

技術領域

本發明涉及計算機技術在土木工程應用技術領域，特別涉及一種考慮場地-城市效應的 區域建筑地震反應分析方法及裝置。

背景技術

我國是地震頻發的國家，而地震可能會帶來巨大的經濟與生命財產損失。尤其是在經 濟較為發達的城市，這些城市往往是人口與財富密集分布的地區，地震一旦發生，其帶來 的損失將難以估量。因此，建筑作為人口與財富的承載體，其在地震下的損傷預測顯得尤 為重要。

目前的較為流行的城市建筑群震害分析方法直接采用自由場地的地震動作為建筑輸入， 難以考慮建筑的存在對于場地地震動的影響，會對計算結果導致直接的影響，而在建筑密 集的區域，這一影響將更為嚴重；因此，這種方法難以滿足我國城市建筑群震害分析的需 要。

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考慮場地-城市效應的區域建筑地震反應分析方 法，該方法可以有效提高地震反應分析的準確性和實用性，簡單易實現。

本發明的另一個目的在于提出一種考慮場地-城市效應的區域建筑地震反應分析裝置。

為達到上述目的，本發明一方面實施例提出了一種考慮場地-城市效應的區域建筑地震 反應分析方法，包括以下步驟：采集待分析區域的場地數據和建筑數據；根據所述場地數 據和所述建筑數據建立場地與建筑基礎的譜元模型，并根據所述建筑數據建立非線性多質 點建筑分析模型；根據所述譜元模型和所述建筑分析模型建立建筑與場地之間的相互作用 力邊界條件，并根據所述邊界條件得到所述譜元模型和所述建筑分析模型的耦合模型；通 過所述耦合模型和地震波時間歷程數據進行非線性歷程分析，以得到歷程分析結果；根據 所述歷程分析結果獲取場地的地震動強度分布和建筑震害狀態，并根據所述場地的地震動 強度分布和建筑震害狀態得到震害結果。

本發明實施例的考慮場地-城市效應的區域建筑地震反應分析方法，通過簡單建模方法 準確反映建筑與土體之間的相互作用，使得建筑的輸入地震動更為準確，準確反映場地-城 市效應對每棟建筑的地震響應影響，可以獲取不同建筑的震害特征，更接近實際震害，并 可以用于城市建筑群典型地震情景的震害預測與分析，從而有效提高地震反應分析的準確 性和實用性，簡單易實現。

另外，根據本發明上述實施例的考慮場地-城市效應的區域建筑地震反應分析方法還可 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，其中，所述場地數據包括場地的地形數據、每 層土體的密度數據、每層土體的深度數據、每層土體的品質因子數據、每層土體的阻尼比 數據、每層土體的剪切波速數據和每層土體的壓縮波速數據中的一種或多種；和所述建筑 數據包括每棟建筑的結構類型數據、每棟建筑的高度數據、每棟建筑的層數數據、每棟建 筑的建造年代數據、每棟建筑的樓層面積數據、每棟建筑的使用功能數據、每棟建筑的位 置數據、每棟建筑的底部輪廓數據和每棟建筑的基礎埋深數據中的一種或多種。