[發明專利]鋼筋混凝土柱地震破壞模式概率模型及其概率預測方法

在審

• 申請號: 202110071922.1
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112883463A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 馬穎;王東升
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/27;G06F17/18;G06N7/00;G06F111/08;G06F111/10
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 王曉麗

1.一種鋼筋混凝土柱地震破壞模式概率模型，其特征在于：所述鋼筋混凝土柱地震破壞模式概率模型表示為：

FM(x,Θ)＝fm_d(x)+γ(x,θ)+σε (1)

式中，FM表示隨機變量地震破壞模式；x表示影響RC柱地震破壞模式的變量，即試驗中測量得到的變量，例如材料特性、幾何尺寸、配筋、軸壓等；Θ＝(θ,σ)，θ＝(θ₁,θ₂,...)表示為擬合試驗數據而修正已有計算式的未知參數；fm_d(x)表示已有的判別RC柱地震破壞模式的計算式；γ(x,θ)表示已有公式計算值與實測值之間的偏差；ε是均值為0、方差為單位1的標準正態分布變量；σ表示偏差修正后概率模型的標準差。

2.根據權利要求1所述的鋼筋混凝土柱地震破壞模式概率模型，其特征在于：所述式(1)中

h_i(x)中i＝1,...,p。

3.根據權利要求1所述的鋼筋混凝土柱地震破壞模式概率模型，其特征在于：所述式(1)中已有的判別鋼筋混凝土柱地震破壞模式的確定性模型fm_d(x)＝0；同時，判別鋼筋混凝土柱地震破壞模式概率模型式(1)需滿足以下兩個假設：①模型方差σ²與變量x相互獨立，同方差假設；②ε符合正態分布，正態分布假設；為了滿足假設要求，通常需要將模型進行合理的轉化；采用自然對數形式來滿足“同方差假設”，概率模型式(1)和(2)可以表示為：

4.根據權利要求2所述的鋼筋混凝土柱地震破壞模式概率模型，其特征在于：所述式(2)中選取修正常數項h₁(x)＝ln2來反應模型存在的偏差、縱筋配筋率h₂(x)＝ln(ρ_l)、縱筋特征值h₃(x)＝ln(ρ_lf_y/f_c′)、體積配箍率h₄(x)＝ln(ρ_sv)、箍筋特征值h₅(x)＝ln(ρ_svf_yv/f_c′)、軸壓比h₆(x)＝ln(P/A_gf_c′)、剪跨比h₇(x)＝ln(a/d)、箍筋間距與截面深度的比值h₈(x)＝ln(s/d)為“解釋”函數h_i(x)；所選的“解釋”函數均為無量綱函數，與ln[FM(x,Θ)]的量綱一致；將其代入式(3)得到：

式中，ρ_l是縱筋配筋率，f_y是縱筋屈服強度，f_c’是混凝土圓柱體抗壓強度，ρ_sv是箍筋體積配箍率，f_yv是箍筋屈服強度，P是軸向壓力，A_g是墩柱的截面總面積，a是剪跨，即墩柱的高速，d是墩柱的截面高度，s是箍筋間距。

5.一種鋼筋混凝土柱地震破壞模式概率預測方法，其特征在于：包括以下步驟:

a.以權利要求1-3中鋼筋混凝土柱地震破壞模式概率模型值來預測鋼筋混凝土柱是發生彎曲破壞，彎剪破壞還是剪切破壞；

b.其預測標準如下：對于矩形箍筋柱試件，0FM≤4.3時，柱發生彎曲破壞，4.3FM≤8時，柱發生彎剪破壞，FM8時，柱發生剪切破壞；對于圓形或螺旋箍筋柱試件，0FM≤5時，柱發生彎曲破壞，5FM≤8.7時，柱發生彎剪破壞，FM8.7時，柱發生剪切破壞。