基于耐震时程法的大跨度钢桁拱桥易损性分析 被引量：2

1

作者 余琦 郑史雄 +3 位作者 丁自豪 陈志强 邹作家 贾宏宇 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第6期106-113,共8页

为克服复杂桥梁结构在地震易损性评估时需要进行大量非线性时程分析的不足,提出一种基于耐震时程法(ETM)的易损性分析方法用于桥梁结构易损性的快速评估。首先,基于ETM合成了若干条耐震时程曲线(ETA),将其与概率地震需求模型相结合。随... 为克服复杂桥梁结构在地震易损性评估时需要进行大量非线性时程分析的不足,提出一种基于耐震时程法(ETM)的易损性分析方法用于桥梁结构易损性的快速评估。首先,基于ETM合成了若干条耐震时程曲线(ETA),将其与概率地震需求模型相结合。随后,考虑桥梁模型的不确定性,借助OpenSEES建立一座大跨度上承式钢桁拱桥的有限元模型样本库,并分别使用ETM和增量动力分析(IDA)法对其中的桥梁模型进行时程分析并得到典型构件的易损性曲线,将二者结果进行对比以验证ETM的适用性。最后,利用验证后的方法分析该桥各构件纵向地震下的易损性。结果表明:ETM与IDA所得结果的相对误差基本控制在5%以内,说明基于耐震时程的易损性方法可有效兼顾分析效率和计算精度;在纵向地震作用下,上承式钢桁拱桥的引桥墩和交界墩在50%中等损伤概率下的地震动强度指标仅为0.597g和0.972g,远小于其他构件,说明混凝土桥墩为最易损构件;拱肋和立柱在地震作用下发生破坏的概率较小,但拱顶和拱脚相对薄弱;设置固定支座的短立柱在纵向地震作用下易发生损伤,可通过改变拱上立柱的支座布置形式进行优化。 展开更多

关键词 大跨度拱桥 地震易损性 耐震时程法 概率地震需求模型 不确定性 增量动力分析

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基于全连接神经网络的地铁车站响应分析与地震强度指标优选 被引量：1

2

作者 钟紫蓝 倪博 +3 位作者 史跃波 张成明 申家旭 杜修力 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期567-577,共11页

为了降低随机地震响应分析的计算成本,将人工神经网络方法用于构建概率地震需求模型(PSDM),以预测地铁车站结构的地震响应,并对适用于地铁车站结构响应预测的地震强度指标(IM)进行了优选。首先选取了200条实测地震动,计算IM,并对典型的... 为了降低随机地震响应分析的计算成本,将人工神经网络方法用于构建概率地震需求模型(PSDM),以预测地铁车站结构的地震响应,并对适用于地铁车站结构响应预测的地震强度指标(IM)进行了优选。首先选取了200条实测地震动,计算IM,并对典型的三层三跨地铁车站结构进行有限元建模,将IM与最大层间位移角作为输入与输出训练全连接神经网络模型(FCNN),得到了最大层间位移角的预测模型。最后基于训练后FCNN输入层到隐含层中的权重矩阵与传统方法对IM进行优选,得出了对最大层间位移角影响最大的IM。研究结果表明:训练后FCNN能以0.95的精度预测地铁车站最大层间位移角,且计算耗时仅为数值模拟的1/5;针对矩形地下结构最大层间位移角,速度型和速度反应谱型指标的影响明显高于其他类型指标,其中速度谱强度(VSI)对最大层间位移角的影响最大。 展开更多

关键词 全连接神经网络 概率地震需求模型 地铁车站结构 地震强度指标

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考虑不确定性斜拉桥参数的重要性与易损性分析

3

作者 何程瑞伟 何沛祥 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第8期1134-1140,共7页

许多结构参数对桥梁数值模型的计算结果产生影响,结构的恒载、阻尼以及相关材料特性等参数涉及的不确定性被称为建模不确定性。研究表明建模不确定性的存在使得结构易损性曲线的偏差程度达到70%,因此在地震易损性分析中考虑不确定性很... 许多结构参数对桥梁数值模型的计算结果产生影响,结构的恒载、阻尼以及相关材料特性等参数涉及的不确定性被称为建模不确定性。研究表明建模不确定性的存在使得结构易损性曲线的偏差程度达到70%,因此在地震易损性分析中考虑不确定性很有必要。文章采用一种基于随机森林(random forest,RF)模型的概率地震需求模型(probabilistic seismic demand model,PSDM)易损性计算方法,分析桥梁构件的材料特性、荷载条件和构件几何特性等不确定因素对桥梁易损性的影响,并从中筛选出重要的不确定性参数。借助随机森林模型的学习与预测功能对结构易损性曲线进行预测。 展开更多

关键词 独塔斜拉桥 建模不确定性 随机森林(RF)模型 概率地震需求模型(psdm) 易损性曲线

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220 kV氧化锌避雷器地震易损性分析

4

作者 洪志湖 邹德旭 +7 位作者 朱龙昌 代维菊 闵青云 严敬义 孙灏若 赵熙靖 朱登杰 谭向鹏 《世界地震工程》 北大核心 2024年第3期188-199,共12页

变电站中的避雷器在地震中易受破坏,对其进行抗震评估分析是必不可少的。为研究220 kV避雷器的抗震性能和地震易损性,建立了220 kV氧化锌避雷器-支架体系的精细化有限元模型。基于数值模拟,首先,对其进行地震响应分析,研究了避雷器的地... 变电站中的避雷器在地震中易受破坏,对其进行抗震评估分析是必不可少的。为研究220 kV避雷器的抗震性能和地震易损性,建立了220 kV氧化锌避雷器-支架体系的精细化有限元模型。基于数值模拟,首先,对其进行地震响应分析,研究了避雷器的地震响应特点和抗震能力;其次,对避雷器进行了在地震动、电气设备结构和认知等多重不确定性下的地震易损性分析;最后,建立概率地震需求模型拟合得出避雷器的失效概率与地震峰值加速度的关系曲线,即易损性曲线。结果表明:在9度设防地震作用下,220 kV氧化锌避雷器抗震能力较强,失效概率仅为0.03;支架放大系数为1.915,大于现行规范中规定的最小取值1.2,说明在实际研究中应考虑支架的实际放大作用。在地震易损性分析中,该避雷器的抗震能力中值为0.79 g。随着所考虑的不确定因素的增加,当遭遇的地震强度低于设备的抗震能力中位值时,电气设备的失效概率增大,当遭遇的地震强度高于设备的抗震能力中位值时,失效概率则降低。说明在分析电气设备的地震易损性时,应考虑多重不确定性的影响。本文的研究为避雷器的抗震设计以及在不同地震强度下的失效概率提供了有益的参考和借鉴价值。 展开更多

关键词 避雷器 有限元分析 地震易损性 概率地震需求模型 多重不确定性

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基于改进云图法的结构概率地震需求分析 被引量：60

5

作者 吕大刚 于晓辉 +1 位作者 潘峰 王光远 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2010年第1期7-15,共9页

概率地震需求分析是美国太平洋地震工程研究中心(Pacific Earthquake Engineering ResearchCenter,PEER)提出的新一代"性能化地震工程(Performance-Based Earthquake Engineering,PBEE)"理论框架的重要一环。传统的概率地震... 概率地震需求分析是美国太平洋地震工程研究中心(Pacific Earthquake Engineering ResearchCenter,PEER)提出的新一代"性能化地震工程(Performance-Based Earthquake Engineering,PBEE)"理论框架的重要一环。传统的概率地震需求分析方法称为"云图法",这种方法针对确定性结构进行一系列地震动作用下的非线性动力分析,从而得到地震动强度参数与结构地震需求的"云图"。然而,传统的云图法只能考虑地震动的不确定性,而无法考虑结构的不确定性。为此,结合拉丁超立方体抽样技术,提出一种能综合考虑地震动不确定性和结构不确定性的改进云图法,并将传统的概率地震需求分析内容拓展为概率地震需求模型、概率地震需求易损性分析、概率地震需求危险性分析三个层次。以一榀五层三跨钢筋混凝土框架结构为例,分别采用传统云图法和改进云图法对其进行概率地震需求分析,得到了该结构的概率地震需求模型、地震需求易损性曲线和地震需求危险性曲线。分析结果表明:提出的方法可以有效地考虑地震动与结构的不确定性,避免不考虑结构的不确定性而低估结构的地震风险性。 展开更多

关键词 改进云图法 概率地震需求分析 概率地震需求模型 地震需求易损性 地震需求危险性

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强地面运动持时对钢筋混凝土桥墩地震需求的影响 被引量：11

6

作者 陈亮 李建中 +1 位作者 管仲国 盛光祖 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期154-159,共6页

在基于性能的地震工程学(PBEE)中,概率地震需求模型(PSDM)是一个重要部分,它需要对地震需求参数(EDP)进行概率估计。强地面运动的变异性对EDP的概率估计影响最大,作为强地面运动三要素之一的持时对结构破坏的影响已引起广泛关注。为了... 在基于性能的地震工程学(PBEE)中,概率地震需求模型(PSDM)是一个重要部分,它需要对地震需求参数(EDP)进行概率估计。强地面运动的变异性对EDP的概率估计影响最大,作为强地面运动三要素之一的持时对结构破坏的影响已引起广泛关注。为了将持时与幅值、频谱的影响进行解耦,采用实际地震波和匹配同一反应谱的人工波,并进行合理的调值,对一座钢筋混凝土桥墩分别进行非线性动力时程分析。对比强地面运动持时和不同需求参数的相关性表明:持时对位移需求参数和延性需求参数影响甚微,但对表征能量的需求参数和累积破坏参数影响显著。同时,说明在选择结构第一模态周期谱加速度和合理的能量需求参数分别作为地面运动强度参数(IM)和EDP建立PSDM时,如何考虑持时的影响。 展开更多

关键词 强地面运动 持续时间 基于性能的地震工程 RC桥墩 地震需求 概率地震需求模型

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非线性参数拟合的桥梁概率地震需求模型研究 被引量：9

7

作者 袁万城 袁新哲 +1 位作者 庞于涛 沈国煜 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1212-1216,共5页

针对云图法建立概率地震需求模型时部分工程需求参数(EDP)与地震动强度参数(IM)间不满足对数线性回归关系假设的问题,建立某三跨混凝土连续梁桥的3D有限元模型。采用IDA方法建立桥梁概率地震需求模型,并以IDA分析结果为基准,在同一地震... 针对云图法建立概率地震需求模型时部分工程需求参数(EDP)与地震动强度参数(IM)间不满足对数线性回归关系假设的问题,建立某三跨混凝土连续梁桥的3D有限元模型。采用IDA方法建立桥梁概率地震需求模型,并以IDA分析结果为基准,在同一地震动参数下,采用基于不同拟合方式的云图法建立概率地震需求模型并得到了结构在不同破坏状态下的易损性曲线。研究表明,当EDP与IM之间的数量关系不满足云图法对数线性关系基本假设时,选择恰当的非线性参数拟合方式可以显著提高云图法建立概率地震需求模型的精度。 展开更多

关键词 概率地震需求模型 云图法 IDA分析 非线性拟合 易损性分析 连续桥梁

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连续梁桥在主震-余震序列波下的地震易损性分析 被引量：12

8

作者 袁万城 王征南 +1 位作者 庞于涛 钟剑 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1671-1676,共6页

地震通常以地震序列的形式发生,主震后通常会伴随余震。结构在主震中发生损伤后,即使较低震级的余震仍然会造成很强的结构破坏,并产生严重的后果。为了研究余震对于连续梁桥抗震性能的影响,本文采用易损性方法,以一座三跨连续梁为例,利... 地震通常以地震序列的形式发生,主震后通常会伴随余震。结构在主震中发生损伤后,即使较低震级的余震仍然会造成很强的结构破坏,并产生严重的后果。为了研究余震对于连续梁桥抗震性能的影响,本文采用易损性方法,以一座三跨连续梁为例,利用Open Sees程序建立三维有限元模型,选取并整合75条实测主震-余震序列波,分别在考虑余震及不考虑余震的情况下,使用云图法建立概率地震需求模型并计算其地震易损性,通过对比分析得到余震对结构地震易损性的影响。分析结果表明:余震会增大桥梁结构的地震需求及地震易损性,并且地震强度越大余震的影响也越大。因此忽视余震的影响往往会高估结构的抗震能力,在进行结构抗震设计时地震动输入应考虑主震-余震序列波。 展开更多

关键词 主震-余震序列波 三跨连续梁桥 有限元分析 云图法 概率地震需求模型 地震易损性

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近场地震作用下型钢-混凝土组合结构桥易损性分析 被引量：13

9

作者 刘洋 吕大刚 于晓辉 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第S1期56-60,77,共6页

考虑近场速度脉冲型地震动特征,对型钢-混凝土组合结构桥梁的地震易损性进行分析。以一座工字型钢-混凝土组合梁桥为例,从PEER数据库挑选60条近场地震动记录作为输入,对桥梁结构整体性能和局部性能两个层次的易损性进行分析,给出了桥梁... 考虑近场速度脉冲型地震动特征,对型钢-混凝土组合结构桥梁的地震易损性进行分析。以一座工字型钢-混凝土组合梁桥为例,从PEER数据库挑选60条近场地震动记录作为输入,对桥梁结构整体性能和局部性能两个层次的易损性进行分析,给出了桥梁结构的整体和局部地震易损性曲线。通过与远场地震作用下的桥梁结构地震易损性分析结果的对比研究,发现:近场速度脉冲型地震引起的桥梁结构整体和局部地震需求均显著大于远场地震;在近场地震作用下,桥墩是型钢-混凝土组合桥梁的最易损构件,混凝土横梁与栓钉的易损性水平低于桥墩。 展开更多

关键词 组合梁桥 近场脉冲型地震动 概率需求模型 地震易损性 基于性能的地震工程

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抗震规范中隔震装置的地震风险分析 被引量：2

10

作者 熊焱 吴迪 崔杰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第13期109-114,共6页

目前关于基础隔震结构抗震性能评价的研究主要针对隔震层以上的上部结构,对于隔震装置的地震风险分析仍有待完善。以隔震层水平位移与隔震装置尺寸(支座的有效直径)的比值作为结构需求,借鉴《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)所规定的... 目前关于基础隔震结构抗震性能评价的研究主要针对隔震层以上的上部结构,对于隔震装置的地震风险分析仍有待完善。以隔震层水平位移与隔震装置尺寸(支座的有效直径)的比值作为结构需求,借鉴《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)所规定的隔震支座的水平位移限值作为划分标准,初步建立基础隔震结构中隔震装置的概率地震需求模型,探索建立该地震风险分析方法。最后,以灾区已建成的一座七层混凝土框架基础隔震结构建筑作为算例,通过所提出的模型和方法对其隔震装置进行地震风险分析。 展开更多

关键词 基础隔震 隔震装置 概率地震需求模型 结构需求 地震风险分析

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地震灾区既有混凝土框架结构的抗震性能研究 被引量：2

11

作者 吴迪 谭平 STIEMER S F 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2013年第2期42-48,共7页

以汶川县威州镇一幢既有典型混凝土框架结构房屋为研究对象,分析了当地现有混凝土结构的抗震安全水平。采用《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)设定的设防烈度及地震水平,对混凝土结构进行非线性时程分析,建立了该结构的概率地震需... 以汶川县威州镇一幢既有典型混凝土框架结构房屋为研究对象,分析了当地现有混凝土结构的抗震安全水平。采用《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)设定的设防烈度及地震水平,对混凝土结构进行非线性时程分析,建立了该结构的概率地震需求模型。依据该模型确定结构地震易损性水平,建立继续使用、严重破坏和倒塌3种状态下结构的地震易损性曲线,以此研究汶川县此类结构设计的抗震安全水平。研究结果表明:此类既有混凝土框架结构不能完全满足《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)中不同抗震设防等级关于房屋破坏和倒塌的基本要求。 展开更多

关键词 抗震性能 概率地震需求模型 地震易损性分析 混凝土框架结构

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大跨度整体式高墩桥梁地震易损性分析 被引量：3

12

作者 张健 师新虎 刘志强 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2023年第3期212-219,共8页

为探究强震作用下高墩大跨整体式桥梁的地震损伤机理,从基于性态的抗震设计理念出发并结合概率方法对其进行地震易损性研究。首先基于OpenSees建立实例桥的弹塑性分析模型;然后综合考虑地震动与桥梁结构参数的双随机特性,生成地震动与... 为探究强震作用下高墩大跨整体式桥梁的地震损伤机理,从基于性态的抗震设计理念出发并结合概率方法对其进行地震易损性研究。首先基于OpenSees建立实例桥的弹塑性分析模型;然后综合考虑地震动与桥梁结构参数的双随机特性,生成地震动与桥梁的随机样本,并进一步采用IDA法建立桥梁概率性地震需求模型,确定桥墩各构件的地震易损性;最后基于条件概率原理,考虑桥墩的4种构件失效模式,结合PCM法快速、有效地推导出精确的桥梁系统地震易损性。研究表明:薄壁边墩墩顶截面的曲率延性随PGA发展较快,能提前进入塑性状态并成为桥墩各构件的最易损截面;在设计地震和罕遇地震作用下,发生中等破坏的失效概率分别为0.38和0.93,而中墩截面的抗震性能明显优于边墩截面,在罕遇地震下发生中等破坏的失效概率仅为0.15;与一阶界限法相比,PCM法能充分考虑各构件之间的相关程度,利用其导出考虑多种失效模式下复杂体系桥梁的系统易损性曲线更为合理。 展开更多

关键词 振动与波 整体式桥梁 概率性地震需求模型 地震易损性 PCM法 失效模式

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地面运动强度参数对RC桥梁地震需求的影响 被引量：2

13

作者 徐雪源 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2008年第4期154-158,共5页

在基于性能的地震工程学(PBEE)中,建立概率地震需求模型(PSDM)时需要对桥梁结构的工程需求参数(EDP)进行概率估计。其中,强地面运动参数(IM)的选择对EDP的概率估计影响很大,因此需要正确选择IM。分别采用目前最广泛使用的结构第一模态... 在基于性能的地震工程学(PBEE)中,建立概率地震需求模型(PSDM)时需要对桥梁结构的工程需求参数(EDP)进行概率估计。其中,强地面运动参数(IM)的选择对EDP的概率估计影响很大,因此需要正确选择IM。分别采用目前最广泛使用的结构第一模态周期弹性谱加速度(5%阻尼比)Sa(T1,5%)和峰值地面加速度PGA作为IM,选择实际地震波并进行合理的调值,对一座钢筋混凝土桥墩进行IDA分析,其计算结果表明:对于不同性质EDP的概率估计值,以PGA作为IM计算所得的结果明显偏于非保守,且离散度一般也更大。说明可以针对不同性质的EDP,根据地面运动强度的大小,选择不同的IM,通过合理的调值对EDP进行概率估计,可以更加精确、高效地建立PSDM。 展开更多

关键词 地面运动强度参数 钢筋混凝土桥墩 结构第一周期谱加速度 峰值地面运动加速度 地震需求参数(EDP) 概率地震需求分析(PSDA) 概率地震需求模型(psdm) IDA分析

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地面运动强度指标对RC桥墩地震需求的影响 被引量：1

14

作者 叶生 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期531-534,共4页

强地面运动指标(IM)的选择对桥梁结构工程需求参数(EDP)的概率估计影响很大。文章分别采用峰值地面加速度PGA和峰值地面速度PGV作为IM,选择实际地震波并进行合理的调值,对一座RC桥墩进行非线性动力时程分析;结果表明,对于中等周期的桥... 强地面运动指标(IM)的选择对桥梁结构工程需求参数(EDP)的概率估计影响很大。文章分别采用峰值地面加速度PGA和峰值地面速度PGV作为IM,选择实际地震波并进行合理的调值,对一座RC桥墩进行非线性动力时程分析;结果表明,对于中等周期的桥墩结构,以PGA作为IM计算的EDP概率估计值离散度明显更大。因此应根据所分析结构的周期范围,选择不同的IM,通过合理的调值对EDP进行概率估计。 展开更多

关键词 钢筋混凝土桥墩 峰值地面运动加速度 峰值地面运动速度 工程需求参数 概率地震需求模型

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近场与远场地震动作用下单层柱面网壳结构易损性分析 被引量：5

15

作者 钟杰 支旭东 +1 位作者 范峰 戴靠山 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S02期177-182,共6页

与远场地震动不同,近场速度脉冲型地震动具有瞬时能量大、幅值大、脉冲周期长等特点,但目前少有学者关注其对网壳结构的影响。以三向网格型单层柱面网壳为研究对象,采用40条近场速度脉冲型地震动及40条远场地震动作为输入,对9例网壳结... 与远场地震动不同,近场速度脉冲型地震动具有瞬时能量大、幅值大、脉冲周期长等特点,但目前少有学者关注其对网壳结构的影响。以三向网格型单层柱面网壳为研究对象,采用40条近场速度脉冲型地震动及40条远场地震动作为输入,对9例网壳结构进行增量动力分析,基于分析结果建立网壳结构的概率地震需求模型及抗震能力模型,获得网壳结构的易损性曲线,并对比研究两组地震动作用下网壳结构的极限状态失效概率。结果表明:与远场地震动相比,近场速度脉冲型地震动会造成单层柱面网壳结构更为严重的损伤,且损伤指数的离散性更大;近场速度脉冲型地震动作用下单层柱面网壳结构的极限状态失效概率要显著大于远场地震动作用下的极限状态失效概率。 展开更多

关键词 网壳结构 概率地震需求模型 概率抗震能力模型 易损性

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基于BOX-COX变换的桥梁结构地震易损性分析 被引量：4

16

作者 张鹏辉 郭军军 +1 位作者 周连绪 袁万城 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期192-198,共7页

云图法作为理论易损性曲线计算的主要方法之一,其为简化计算所作的线性、正态性和同方差性假设很多时候与实际存在偏差。为此,引入BOX-COX变换,并结合蒙特卡洛抽样,提出了一种既不需增加非线性时程分析次数,又不受云图法三个基本假设限... 云图法作为理论易损性曲线计算的主要方法之一,其为简化计算所作的线性、正态性和同方差性假设很多时候与实际存在偏差。为此,引入BOX-COX变换,并结合蒙特卡洛抽样,提出了一种既不需增加非线性时程分析次数,又不受云图法三个基本假设限制的易损性分析方法。并以一座预应力混凝土三跨连续梁桥为例,分别以决定系数、核密度估计曲线以及等级相关系数的显著性水平为评价指标,对基于BOX-COX变换的地震易损性分析方法的计算结果与云图法进行了分析比较,验证了该方法的有效性。研究结果表明:引入BOX-COX变换可使概率地震需求模型的线性程度提高,正态性改善,异方差性消除,保证了易损性计算结果的准确性;当概率地震需求模型存在异方差性时,使用云图法将导致结构易损性曲线计算结果的失真,且极限状态对应的损伤程度越高,该极限状态下的易损性曲线偏离实际越明显。 展开更多

关键词 BOX-COX变换 蒙特卡洛抽样 易损性分析 概率地震需求模型 云图法

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轻骨料混凝土桥梁地震易损性分析 被引量：6

17

作者 台玉吉 惠迎新 +2 位作者 师新虎 金宝宏 徐赞 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期129-138,共10页

为提高强震区桥梁的抗震性能,采用轻骨料混凝土替代普通混凝土以降低结构自重、提高墩柱变形能力,从而降低地震响应。以一座强震区典型中小跨径连续梁桥为研究对象,基于OpenSees建立轻骨料混凝土桥梁有限元分析模型,进行非线性时程分析... 为提高强震区桥梁的抗震性能,采用轻骨料混凝土替代普通混凝土以降低结构自重、提高墩柱变形能力,从而降低地震响应。以一座强震区典型中小跨径连续梁桥为研究对象,基于OpenSees建立轻骨料混凝土桥梁有限元分析模型,进行非线性时程分析,生成地震易损性曲线来评估桥梁的抗震性能。研究结果表明:与普通混凝土桥梁相比,仅上部结构或下部结构采用轻骨料混凝土对降低桥梁整体的损伤概率并不明显,而全桥均采用轻骨料混凝土的桥梁能够显著降低桥墩、桩基和支座的损伤概率以及桥梁整体的损伤概率。建议在强震区进行桥梁建设时,全桥均采用轻骨料混凝土来替代普通混凝土以提高桥梁抗震性能。 展开更多

关键词 桥梁工程 轻骨料混凝土 地震易损性 概率性地震需求模型 一阶界限法

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高速铁路梁桥建模参数敏感性分析 被引量：8

18

作者 胡章亮 魏标 +1 位作者 蒋丽忠 李姗姗 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期393-404,共12页

平衡模型建立效率和确保模型计算结果的准确性一直以来都是高速铁路梁桥概率地震需求分析所面临的挑战。鉴此,首先,以典型高速铁路简支梁桥和连续梁桥为工程背景,罗列建模相关不确定性参数及其概率分布;其次,采用分式析因设计方法,基于O... 平衡模型建立效率和确保模型计算结果的准确性一直以来都是高速铁路梁桥概率地震需求分析所面临的挑战。鉴此,首先,以典型高速铁路简支梁桥和连续梁桥为工程背景,罗列建模相关不确定性参数及其概率分布;其次,采用分式析因设计方法,基于OpenSees建立的有限元模型生成了32组考虑15种建模不确定性参数的计算工况;最后,通过方差分析得到的p值确定不同建模参数对构件地震响应的影响程度,从而筛选出高速铁路梁桥建模时需考虑的重要参数。分析结果表明:不同构件地震响应对建模参数的敏感性差异明显,但地震波加载方向、支座摩擦因数、混凝土密度和结构阻尼比这4个建模参数以及混凝土弹性模量和混凝土抗压强度的交互作用均显著影响2种梁桥的地震响应,在进行高速铁路梁桥概率地震需求分析时不可忽略;简支梁桥和连续梁桥在建模时还应分别关注滑动层初始刚度和桩基础平动刚度的不确定性。在高速铁路梁桥概率地震需求分析中考虑重要建模参数的不确定性,可以在确保构件地震响应预测准确的同时提升建模效率。 展开更多

关键词 高速铁路梁桥 建模参数 分式析因设计 地震响应 方差分析 概率地震需求分析

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梁端碰撞效应对大跨高墩连续刚构桥易损性影响 被引量：14

19

作者 张炳鑫 郑史雄 +2 位作者 杨进 李俊 师新虎 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期891-899,共9页

西部山区连续刚构桥的主桥常常是高墩大跨,主桥与桥台或引桥的纵向刚度差异较大,导致在地震作用下,主桥与其两端的引桥(台)的动力响应不同步,从而发生梁端碰撞。以某大跨高墩连续刚构桥梁为背景,基于OpenSees平台建立其非线性有限元模型... 西部山区连续刚构桥的主桥常常是高墩大跨,主桥与桥台或引桥的纵向刚度差异较大,导致在地震作用下,主桥与其两端的引桥(台)的动力响应不同步,从而发生梁端碰撞。以某大跨高墩连续刚构桥梁为背景,基于OpenSees平台建立其非线性有限元模型,选取100条实测随机地震动,引入拉丁超立方抽样、云图法以及概率地震需求模型基本理论,考虑梁端可能的碰撞作用,计算桥梁主要构件的地震易损性曲线,选用串联模型进行桥梁系统易损性分析,研究桥梁梁端碰撞效应对桥梁易损性的影响。研究结果表明:梁端碰撞作用对桥梁结构不同构件有不同的影响,考虑碰撞效应可以降低桥梁系统的损伤概率。 展开更多

关键词 大跨高墩连续刚构桥梁 碰撞效应 地震易损性分析 云图法 概率地震需求模型

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基于高斯混合模型和极限状态阈值随机性的概率地震需求分析

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作者 贾大卫 吴子燕 何乡 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第20期225-234,共10页

传统概率地震需求分析普遍采用对数正态分布假定,且大多基于固定阈值衡量结构性能极限状态,这些简化方法很多时候与实际存在较大偏差。提出基于高斯混合模型(Gaussian mixture model,GMM)的概率地震需求分析法。利用多维性能极限状态方... 传统概率地震需求分析普遍采用对数正态分布假定,且大多基于固定阈值衡量结构性能极限状态,这些简化方法很多时候与实际存在较大偏差。提出基于高斯混合模型(Gaussian mixture model,GMM)的概率地震需求分析法。利用多维性能极限状态方程衡量结构破坏程度。基于增量动力分析法(increment dynamic analysis,IDA)计算结构工程需求参数(engineering demand parameter,EDP),基于IDA曲线斜率划分结构阈值。不采用对数正态分布假定,利用GMM分别建立EDP和阈值的概率密度函数,将传统概率地震需求分析的三重积分拓展到五重积分,充分考虑阈值的随机性。利用蒙特卡洛(Monte Carlo,MC)法求解,得到结构需求年平均超越概率。分别建立某钢筋混凝土框剪和框架结构作为研究对象,以最大层间位移角(maximum inter-story drift ratio,MIDR)、最大层加速度(peak floor acceleration,PFA)作为EDP。研究表明:阈值具有较强的随机性,并且会随着破坏程度的提高而提高,忽略阈值随机性会导致结果出现较大偏差;与传统对数正态分布假定相比,基于GMM所得结构需求年平均超越概率偏小,对数正态分布假定会得到不准确的评估结果。 展开更多

关键词 概率地震需求分析 多维性能极限状态 高斯混合模型(GMM) 阈值随机性 增量动力分析(IDA)

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