[發明專利]一種近斷層區域摩擦擺支座地震位移計算方法和系統

在審

• 申請號: 202210805730.3
• 申請日: 2022-07-08
• 公開（公告）號: CN115146471A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 鐘劍;朱運濤;李瑾;吳喬飛;蔡耀鑫;史龍飛;張穎;胡加夫;趙宏飛;王鈺珺
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/18
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 金宇平

1.一種近斷層區域摩擦擺支座地震位移計算方法，其特征在于，構建安全系數計算模型用于計算近斷層地震的安全系數，所述安全系數用于乘以僅考慮水平地震動時的支座位移D(H)以獲取考慮水平地震動和豎向地震動共同作用時的支座驗算位移D(H+V)；所述安全系數計算模型的構建包括以下步驟：

S1、獲取地震波動構成的地震波動樣本集；定義豎向地震動放大系數記作K，K為支座驗算位移D(H+V)和支座位移D(H)的比值，支座驗算位移D(H+V)為考慮水平地震動和豎向地震動時的支座位移，支座位移D(H)為僅考慮水平地震動時的支座位移；

定義保證率為ψ時的安全系數記作K_ψ，定義K_ψ的基礎模型為：

K_ψ＝f{(PGA，a_VH)；θ} (1)

其中，f為映射函數，θ為參數集合；PGA為水平向地震動強度指標；a_VH為豎向地震動強度指標；

S2、設定水平向地震動強度指標PGA和豎向地震動強度指標a_VH，對地震動樣本集中每一條地震波動進行調幅，使得地震波動的水平向地面峰值加速度PGA’等于PGA，豎向地面峰值加速度與水平向地面峰值加速度之比a’_VH等于豎向地震動強度指標a_VH；

S3、針對每一條調幅后的地震波動計算豎向地震動放大系數K；將所有豎向地震動放大系數K的分布擬合為高斯分布，所述高斯分布的坐標系以K為橫坐標以統計頻率與組距的比值f_a為縱坐標，獲取所述高斯分布的平均值μ和標準差σ；

S4、將保證率ψ、平均值μ、標準差σ和K對應的高斯分布代入以下公式，計算安全系數仿真值K’_ψ，并構建參數樣本{(PGA，a_VH)；K’_ψ}；

S5、更新PGA和a_VH并循環步驟S2-S4，以獲取多個參數樣本{(PGA，a_VH)；K’_ψ}，結合所有參數樣本對公式(1)進行擬合，獲得θ＝θ₀，則獲得K_ψ的安全系數計算模型為：

K_ψ＝f{(PGA，a_VH)；θ₀} (3)。

2.如權利要求1所述的近斷層區域摩擦擺支座地震位移計算方法，其特征在于，定義θ＝{k₁、k₂、k₃、k₄}，k₁、k₂、k₃和k₄為擬合參數，S1中安全系數K_ψ的基礎模型為：

S5中，θ₀＝{k_ψ1、k_ψ2、k_ψ3、k_ψ4}；k_ψ1、k_ψ2、k_ψ3和k_ψ4分別為k₁、k₂、k₃和k₄的擬合結果；

K_ψ的安全系數計算模型為：

3.如權利要求1所述的近斷層區域摩擦擺支座地震位移計算方法，其特征在于，所述支座驗算位移D(H+V)的計算包括以下步驟：

S21、設置保證率ψ，獲取用于計算保證率為ψ時的安全系數K_ψ的安全系數計算模型；

S22、設置水平向地震動強度指標PGA和豎向地震動強度指標a_VH，結合安全系數計算模型獲得安全系數K_ψ；

S23、獲取目標地震波動中摩擦擺支座在僅考慮水平地震動時的支座位移D(H)；

S24、計算支座驗算位移D(H+V)，D(H+V)＝K_ψ×D(H)。