[發明專利]一種考慮初始損傷狀態的地震序列下結構易損性分析方法

有效

• 申請號: 201910625556.2
• 申請日: 2019-07-11
• 公開（公告）號: CN110321653B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 張茂花;包旭;翟長海;溫衛平
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F111/08;G06F119/14
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 劉冰

1.一種考慮初始損傷狀態的地震序列下結構易損性分析方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、從PEER和NIED地震動數據庫中選擇出N條地震動序列；

步驟二、利用有限元軟件建立安全殼結構模型，選取安全殼結構模型參數中的混凝土抗壓強度、鋼筋屈服強度和阻尼比作為隨機變量，其他參數設定為常數；通過對隨機變量進行拉丁超立方抽樣得到N組安全殼結構參數，根據N組安全殼結構參數建立N個安全殼結構模型；

將獲得的N個安全殼結構模型與N條地震動序列隨機匹配，生成N個結構-地震動樣本；

步驟三、分別對每個結構-地震動樣本中主震和余震的峰值加速度進行調幅，使每個結構-地震動樣本中的主震的峰值加速度均為PGAm，對于每個結構-地震動樣本中余震的峰值加速度，則按照每條地震動序列中原始記錄的主震與余震的峰值加速度比進行確定；

步驟四、在調幅后的每個結構-地震動樣本中主震和余震的作用下，利用安全殼結構模型的頂點位移來衡量主震后結構的初始損傷程度和余震下已損結構的動力響應；

利用調幅后的主震和余震對安全殼結構進行非線性時程分析，分別獲得每個結構-地震動樣本中的安全殼結構在主震和余震下的頂點位移值；

步驟五、根據步驟四獲得的每個結構-地震動樣本中的安全殼結構在主震和余震下的頂點位移值，建立聯合地震需求模型；

步驟六、將每個結構-地震動樣本中主震的峰值加速度均調幅至PGA1，利用調幅后的主震對安全殼結構進行非線性時程分析，分別記錄每個結構-地震動樣本的主震下結構的頂點位移值；

每個結構-地震動樣本中余震的峰值加速度均依次從PGA1調幅至PGAn，利用不同峰值加速度的余震對峰值加速度為PGA1的主震后結構進行IDA分析，分別記錄每個結構-地震動樣本對應的主震后結構在不同峰值加速度的余震下的頂點位移值；

所述每個結構-地震動樣本中余震的峰值加速度均依次從PGA1調幅至PGAn，每次調幅的增幅均為0.1g；

步驟七、每個結構-地震動樣本中主震的峰值加速度均依次從PGA2調幅至PGAn，在不同峰值加速度的主震下，重復步驟六；

所述每個結構-地震動樣本中主震的峰值加速度均依次從PGA2調幅至PGAn，其中：每次調幅的增幅均為0.1g，且PGA2相對于PGA1的增幅為0.1g；

步驟八、定義四種極限狀態：將混凝土開裂狀態定義為極限狀態LS1，鋼筋屈服狀態定義為極限狀態LS2，混凝土壓碎狀態定義為極限狀態LS3，結構失效狀態定義為極限狀態LS4；

從步驟六和步驟七的記錄結果中選擇出安全殼結構在峰值加速度調幅過程中首次達到極限狀態LS1時對應的主震和余震下頂點位移值、首次達到極限狀態LS2時對應的主震和余震下頂點位移值、首次達到極限狀態LS3時對應的主震和余震下頂點位移值以及首次達到極限狀態LS4時對應的主震和余震下頂點位移值；

對選擇出的頂點位移值進行回歸分析，得到安全殼結構的二維極限狀態方程；

步驟九、根據建立的聯合地震需求模型和二維極限狀態方程，計算每種極限狀態下的極限狀態超越概率；

步驟十、按照步驟三的方法，繼續對步驟二的每個結構-地震動樣本中主震和余震的峰值加速度進行調幅；每次調幅過程中，改變主震的峰值加速度，并使每個結構-地震動樣本中主震的峰值加速度相同，再按照每條地震動序列中原始記錄的主震與余震的峰值加速度比確定余震的峰值加速度；

重復步驟四、步驟五以及步驟九的過程，計算出不同主震和余震峰值加速度對應的每種極限狀態下的極限狀態超越概率，并利用對數正態函數對不同主震和余震峰值加速度對應的每種極限狀態下的極限狀態超越概率進行擬合，生成每種極限狀態下的安全殼結構易損性曲線。