基于概率地震需求模型与Beta-二项分布的建筑结构预测地震易损性研究

1

作者 徐阳冰 刘骁骁 +2 位作者 彭泽靖 吴子燕 司建辉 《计算力学学报》 北大核心 2025年第2期292-299,共8页

传统地震易损性模型忽略地震激励和结构物理参数等随机不确定性导致的响应统计相关性影响,从而过高评估了结构的抗震性能。为此,提出了基于概率地震需求模型与β-二项分布的贝叶斯预测地震易损性研究方法。首先,采用线性对数回归概率地... 传统地震易损性模型忽略地震激励和结构物理参数等随机不确定性导致的响应统计相关性影响,从而过高评估了结构的抗震性能。为此,提出了基于概率地震需求模型与β-二项分布的贝叶斯预测地震易损性研究方法。首先,采用线性对数回归概率地震需求模型建立工程需求参数与地震强度指标的函数映射关系。其次,采用β-二项分布得到考虑响应统计相关性的模型参数,再通过β-二项分布累积分布函数计算结构的失效概率,基于贝叶斯更新定理推导出结构的贝叶斯预测地震易损性公式。最后,结合K-out-of-N系统理论,提出基于贝叶斯估计的系统预测地震易损性方法论。以某一钢筋混凝土框架结构为算例,通过非线性动力时程分析,获得结构最大层间位移角,采用马尔科夫链蒙特卡洛模拟(MCMC)方法获得更新的地震模型参数,建立不同损伤状态下的结构和系统易损性曲线。结果表明,当结构遭受完全倒塌状态时,结构响应统计相关性的影响显著,考虑EDP统计相关性的地震易损性较传统地震易损性增大,曲线偏上移动。当结构组成系统时,对于各损伤状态,随着IDR的增加,考虑统计相关性时结构的失效概率增加幅度开始增大,后逐渐减小。因此,相比忽略结构响应统计相关性的情形,考虑统计相关性的地震易损性更趋于保守,增加了结构可靠性的安全设计,为工程抗震设计和减少震后经济损失提供更为准确的理论依据。 展开更多

关键词 预测地震易损性 统计相关性 概率地震需求模型 β-二项分布 贝叶斯更新

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于概率地震需求模型的兰新高铁桥梁近断层地震易损性分析 被引量：2

2

作者 康林 崔佳伟 +1 位作者 严武建 车爱兰 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期644-654,共11页

位于断裂带附近的兰新高铁硫磺沟大桥长期受到近断层地震作用的威胁。为分析该桥梁的地震易损性,利用OpenSees软件建立含三维土层结构的桥梁非线性有限元模型,采用增量动力分析法和概率地震需求模型,以该桥梁的4个典型连续桥墩为研究对... 位于断裂带附近的兰新高铁硫磺沟大桥长期受到近断层地震作用的威胁。为分析该桥梁的地震易损性,利用OpenSees软件建立含三维土层结构的桥梁非线性有限元模型,采用增量动力分析法和概率地震需求模型,以该桥梁的4个典型连续桥墩为研究对象,考虑桥梁材料的不确定性,运用拉丁超立方抽样方法得到大量模型-地震动样本,进行非线性动力响应分析,并通过一阶界限法得出桥梁系统易损性曲线的上下界限。研究结果表明:桥梁系统抗震性能良好,在该地区的极罕遇地震动下完全破坏概率低于30%;单个桥墩的抗震性能优秀,在极罕遇地震动下完全破坏概率仅为6.92%;地震动荷载达到0.35 g时桥墩处于弹性阶段与塑性阶段的临界点;相对较高的桥墩(3^(#)、4^(#)桥墩)比相对较低的桥墩(1^(#)、2^(#)桥墩)刚度更大,变形和耗能能力更强。文章评估了近断层地震作用下兰新高铁硫磺沟大桥的抗震性能,可为震前的风险预防与震后的救灾减灾决策提供重要依据。 展开更多

关键词 兰新高铁桥梁 概率地震需求模型 近断层地震 参数不确定 增量动力分析 地震易损性

在线阅读 下载PDF 职称材料

非线性参数拟合的桥梁概率地震需求模型研究 被引量：9

3

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

公路规则桥梁实用概率地震需求模型 被引量：7

4

作者 卓卫东 曾武华 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2014年第2期64-70,共7页

概率地震需求模型是实现工程结构基于概率和性能的抗震设计至关重要的一环。针对公路桥梁中的规则桥梁,选择三类不同场地共2390条地震动记录,采用增量动力分析方法,计算了8座具有代表性的规则桥梁样本的地震需求。选择阻尼比为5%、与结... 概率地震需求模型是实现工程结构基于概率和性能的抗震设计至关重要的一环。针对公路桥梁中的规则桥梁,选择三类不同场地共2390条地震动记录,采用增量动力分析方法,计算了8座具有代表性的规则桥梁样本的地震需求。选择阻尼比为5%、与结构基本周期对应的谱加速度作为地震动强度指标,分别选择墩顶漂移率、位移延性系数和标准化滞回能量等参数作为工程需求参数,考察了各工程需求参数在不同地震动强度水平下的概率分布特征;结果表明,在不同的地震动强度水平下,各工程需求参数均很好地服从对数正态分布。以墩顶漂移率为工程需求参数,通过回归分析,建立了规则桥梁实用的概率地震需求模型;该模型同时适用于三类场地,可大大简化规则桥梁基于概率和性能的抗震设计中的需求计算。 展开更多

关键词 规则桥梁 基于概率和性能的抗震设计 概率地震需求模型 增量动力分析 墩顶漂移率

在线阅读 下载PDF 职称材料

高速铁路简支箱梁桥的概率地震需求模型及易损性分析 被引量：2

5

作者 周世军 吴云丹 +2 位作者 江瑶 宋刚 陈晨 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2017年第6期12-21,共10页

基于已建成高速铁路桥结构类型统计数据,以典型预应力混凝土简支箱梁桥为对象进行易损性研究。考虑5个不确定性参数,基于拉丁超立方抽样的反复试验法建立桥梁样本。采用"装箱法"选择地震动记录,与桥梁样本配对后进行非线性时... 基于已建成高速铁路桥结构类型统计数据,以典型预应力混凝土简支箱梁桥为对象进行易损性研究。考虑5个不确定性参数,基于拉丁超立方抽样的反复试验法建立桥梁样本。采用"装箱法"选择地震动记录,与桥梁样本配对后进行非线性时程分析得到结构响应。定义各构件的损伤状态,通过对构件需求能力比进行二次回归建立桥梁各构件的概率地震需求模型,并生成构件易损性曲线,运用二阶单一边界法生成全桥易损性曲线。结果表明:二次回归分析产生的概率需求模型比线性回归方法更可靠;在地震作用下,此类桥梁构件中的墩柱、活动支座较易损伤,二阶单一边界法能较好地评估全桥系统易损性,在应用上二阶单一边界法比一阶上下边界法简洁方便。 展开更多

关键词 铁路 简支箱梁桥 非线性 概率地震需求模型 易损性

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑强地面运动持时影响的概率地震需求模型 被引量：1

6

作者 陈亮 李建中 盛光祖 《地震研究》 CSCD 北大核心 2009年第1期56-61,共6页

选择合理的持时衰减关系,利用Monte-Carlo方法,抽取持时样本,根据震级M、震中距R和局部场地土壤条件S以及持时样本,选择符合条件的实际地震波记录,并进行合理的调值,对一座钢筋混凝土桥墩进行了非线性动力时程分析。对比强地面运动持时... 选择合理的持时衰减关系,利用Monte-Carlo方法,抽取持时样本,根据震级M、震中距R和局部场地土壤条件S以及持时样本,选择符合条件的实际地震波记录,并进行合理的调值,对一座钢筋混凝土桥墩进行了非线性动力时程分析。对比强地面运动持时与能量需求参数和累积破坏参数的相关性,发现:幅值、频谱和持时对能量需求参数和累积破坏参数的影响是强烈耦合的,且强地面运动持时对两者的影响比较显著;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,并分别作为地面运动强度参数IM和EDP建立概率地震需求模型时,要考虑持时的影响。 展开更多

关键词 强地面运动 持时 基于性能的地震工程 RC桥墩 概率地震需求模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于概率地震需求分析的750 kV-SF_(6)罐式断路器耦联体系地震易损性模型 被引量：1

7

作者 武鹏 崔佳伟 车爱兰 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期832-839,共8页

变电站作为电力系统的枢纽,其抗震性能评估尤为重要,其中罐式断路器耦联体系是变电站中的重要设备之一。为研究750 kV-SF_(6)罐式断路器耦联体系的抗震性能,采用增量动力分析(IDA)以及概率地震需求分析(PSDM)相结合的方法评估了其地震... 变电站作为电力系统的枢纽,其抗震性能评估尤为重要,其中罐式断路器耦联体系是变电站中的重要设备之一。为研究750 kV-SF_(6)罐式断路器耦联体系的抗震性能,采用增量动力分析(IDA)以及概率地震需求分析(PSDM)相结合的方法评估了其地震易损性。首先分析了750 kV-SF_(6)罐式断路器耦联体系的结构特性和震损特征,构建了有限元模型。通过增量动力分析(IDA),以地面峰值加速度(PGA)为地震动输入参数,得到关键易损部位的地震响应。在此基础上,通过概率地震需求模型(PSDM)生成了每个易损部位在不同震损状态下的地震易损性曲线。最后,基于可靠度理论计算得到了750 kV-SF_(6)罐式断路器耦联体系的地震易损性模型。结果表明,可以确定该结构在不同PGA下发生完全、严重、中度和轻微损坏的概率,反映了结构的抗震性能水平,例如当PGA达到0.6 g时,750 kV-SF_(6)罐式断路器耦联体系4种破坏状态的概率分别分0%,1%~5%,88%~93%和100%。 展开更多

关键词 SF_(6)罐式断路器 增量动力分析 概率地震需求模型 可靠度理论 易损性

在线阅读 下载PDF 职称材料

脉冲型地震动作用下钢框架结构地震需求概率模型 被引量：1

8

作者 赵国臣 徐龙军 +3 位作者 杜佳俊 朱敬洲 朱兴吉 谢礼立 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1080-1089,共10页

基于实际脉冲型地震动数据建立钢框架结构的Abaqus有限元模型,建立钢框架结构4种形式(最大底部剪力、最大底部弯矩、最大层间位移角和顶层位移)的地震需求概率模型.为了方便模型应用和明确模型参数的物理意义,构建模型时在规范方法和力... 基于实际脉冲型地震动数据建立钢框架结构的Abaqus有限元模型,建立钢框架结构4种形式(最大底部剪力、最大底部弯矩、最大层间位移角和顶层位移)的地震需求概率模型.为了方便模型应用和明确模型参数的物理意义,构建模型时在规范方法和力学原理计算结果的基础上增加修正项,基于贝叶斯方法进行模型优化和参数估计.结果表明,所建立的4种地震需求概率模型能够获取有限元数值解的无偏估计.以最大层间位移角概率模型为例,可以得到20层钢框架结构的地震易损性曲线.相对于普通类型地震动作用,钢框架结构在脉冲型地震动作用下的失效概率显著偏大. 展开更多

关键词 地震需求概率模型 钢框架结构 脉冲型地震动 非线性时程分析 贝叶斯方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

9

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)

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改进云图法的结构概率地震需求分析 被引量：63

10

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

地震波随机模型对隔震结构地震需求分析的影响 被引量：3

11

作者 樊剑 余倩倩 邵丹 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期412-420,共9页

利用谐小波变换对实际强震记录的时变谱进行估计,并统计分析了与抗震规范相容的3类不同场地上地震波的时变谱特征,利用均匀调制非平稳随机模型和时变修正Kanai-Tajimi非平稳随机模型模拟地震波的时变谱,把非线性函数的参数识别问题转化... 利用谐小波变换对实际强震记录的时变谱进行估计,并统计分析了与抗震规范相容的3类不同场地上地震波的时变谱特征,利用均匀调制非平稳随机模型和时变修正Kanai-Tajimi非平稳随机模型模拟地震波的时变谱,把非线性函数的参数识别问题转化成求解无约束优化问题,利用拟牛顿迭代法求得最优解,得到3类不同场地上这两种模型的参数的具体取值以及参数函数集的具体表达式;研究了以谱强度因子的平方根为强度参数的双向地震动作用下隔震结构概率地震需求分析的步骤,对比了不同的地震动随机模型对隔震结构概率地震需求分析的影响,研究发现在小震作用下,地震动随机模型对隔震结构的地震响应影响不大,但在大震作用下,地震动随机模型对结构响应有较大影响,而且,对于不同场地类别,地震动随机模型对隔震结构概率地震需求分析的影响也不相同。 展开更多

关键词 小波变换 地震波 非平稳随机模型 隔震结构 概率地震需求分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改进随机地震动模型的概率反应谱 被引量：1

12

作者 尹犟 周先雁 +2 位作者 易伟建 陈伯望 段绍伟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1876-1885,共10页

结合我国现行抗震规范(GB 50011—2010),给出一种改进随机地震动模型的相关参数。推导单自由度体系(SDOFS)弹性加速度需求的条件概率模型,进而建立弹性SDOFS的概率加速度需求谱以及概率位移需求谱。在此基础上,据强度折减系数R与延性系... 结合我国现行抗震规范(GB 50011—2010),给出一种改进随机地震动模型的相关参数。推导单自由度体系(SDOFS)弹性加速度需求的条件概率模型,进而建立弹性SDOFS的概率加速度需求谱以及概率位移需求谱。在此基础上,据强度折减系数R与延性系数μ之间的关系,确定SDOFS非弹性位移需求的条件概率分布函数,进而运用随机振动理论和概率方法,建立非弹性SDOFS在给定强度地震作用下及50 a设计基准期内的概率位移需求谱。从美国太平洋地震工程研究中心收集大量实测地震记录,基于大量SDOFS动力时程分析的统计结果,对本文方法所得的理论结果进行Monte Carlo数值验证。研究结果表明:该理论方法准确、合理,且计算效率高。 展开更多

关键词 概率谱 非弹性位移 地震需求 条件概率分布 随机地震动模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

快速组装铝合金抢修塔地震易损性分析

13

作者 王多智 李天池 +1 位作者 于广滨 Chizhik Sergei 《地震研究》 北大核心 2025年第3期519-530,共12页

以快速组装铝合金抢修塔为研究对象,应用有限元软件ABAQUS建立了抢修塔数值模型,确定了与基本周期对应的谱加速度Sa(T 1)为地震动强度指标、节间位移角ISDR为结构地震需求参数,采用极限状态划分方法建立了抢修塔概率地震需求模型。从美... 以快速组装铝合金抢修塔为研究对象,应用有限元软件ABAQUS建立了抢修塔数值模型,确定了与基本周期对应的谱加速度Sa(T 1)为地震动强度指标、节间位移角ISDR为结构地震需求参数,采用极限状态划分方法建立了抢修塔概率地震需求模型。从美国太平洋地震中心数据库分别选取20条余震、主余震序列地震动记录,采用IDA分析方法得到结构的地震响应,评估了在余震、主余震序列地震动作用下抢修塔的易损性,分析了地震动入射角为0°和90°时抢修塔的抗震承载力。结果表明:①余震作用下,当地震动入射角为0°时,抢修塔遭遇多遇、基本地震作用下的倒塌概率很低,几乎为0,遭遇罕遇地震时的倒塌概率为43.9%;当地震动入射角为90°时,抢修塔遭遇多遇、基本及罕遇地震的倒塌概率都很低,几乎为0。②主余震序列地震动作用下,当地震动入射角为0°时,抢修塔遭遇多遇地震、基本地震及罕遇地震时的倒塌概率分别接近于0、2.8%和57.6%;当地震动入射角为90°时,抢修塔遭遇多遇地震、基本地震时的倒塌概率接近于0,遭遇罕遇地震时的倒塌概率为7.2%。 展开更多

关键词 快速组装铝合金抢修塔 概率地震需求模型 余震 主余震序列 地震易损性

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

14

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

地面运动强度参数对RC桥梁地震需求的影响 被引量：2

15

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

地面运动强度指标对RC桥墩地震需求的影响 被引量：1

16

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

17

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

220 kV氧化锌避雷器地震易损性分析 被引量：1

18

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

19

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

20

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

在线阅读 下载PDF 职称材料