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基于IDA方法的矩形装配式地铁车站结构地震易损性评价

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建筑结构学报 2023年第7期44卷 37-46页

作者：陈晋男杜修力许成顺刘洪涛蒋家卫刘迪北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044 南京工业大学岩土工程研究所江苏南京211816

为了评估装配式地下结构的抗震性能,加快其在地下工程中的推广应用,提出了装配式地铁车站结构抗震性能指标限值的标定方法,基于动力增量分析方法建立了不同类别场地内两层三跨装配式地铁车站结构的地震易损性曲线,并对其不同性能状态的... 详细信息

为了评估装配式地下结构的抗震性能,加快其在地下工程中的推广应用,提出了装配式地铁车站结构抗震性能指标限值的标定方法,基于动力增量分析方法建立了不同类别场地内两层三跨装配式地铁车站结构的地震易损性曲线,并对其不同性能状态的损伤概率进行了评估。分析结果表明:地震动特性和场地类别对装配式地铁车站结构的动力响应有显著影响,场地等效剪切波速越低,地震动特性对结构的影响越显著且结构越容易遭受地震破坏;9度抗震设防地面峰值加速度为0.4g时,该结构埋置于Ⅰ类场地时仅有6.7%的概率出现破坏且为轻微破坏;于Ⅱ类场地发生轻微破坏的概率为26.3%,超越轻微破坏的概率为3.8%;Ⅲ类场地中结构以轻微破坏和中等破坏为主,概率分别为42.1%、20.5%,超越中等破坏的概率为10.8%。同时,给出了两层三跨装配式地下结构的地震易损性曲线和地震损伤概率表,可以快速评价该类型地下结构抗震性能。

关键词：装配式地铁车站抗震性能地震易损性增量动力分析损伤概率

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特高压换流站系统的地震易损性分析

电网技术 2022年第2期46卷 551-557页

作者：梁黄彬谢强同济大学土木工程学院上海市杨浦区200092

特高压换流站是特高压直流输电系统中的重要节点。为分析特高压换流站系统整体的地震易损性,根据换流站中各设备布置位置和功能实现逻辑关系,对换流站进行了关键回路及设备的划分并建立了整个换流站的系统功能逻辑模型,以震后能够正常... 详细信息

特高压换流站是特高压直流输电系统中的重要节点。为分析特高压换流站系统整体的地震易损性,根据换流站中各设备布置位置和功能实现逻辑关系,对换流站进行了关键回路及设备的划分并建立了整个换流站的系统功能逻辑模型,以震后能够正常输出的电量作为系统的性能评价指标将其功能状态分为5类,基于划分子系统的地震失效概率模型,利用失效模式与影响分析的枚举法求得了某±800kV换流站系统在具有不同输电能力功能状态下的地震失效概率和易损性曲线,并通过对子系统易损性参数的敏感性分析指出了换流站系统的抗震薄弱环节。

关键词：特高压换流站系统地震易损性敏感性分析

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±800kV换流变压器地震易损性分析

振动与冲击 2022年第15期41卷 244-251页

作者：李晓璇谢强同济大学土木工程学院上海200092 同济大学工程结构服役性能演化与控制教育部重点实验室上海200092

换流变压器是特高压换流站中的关键设备,为了评估其抗震性能及地震易损性,对某±800 kV换流变压器建立精细化有限元模型,通过时程响应分析研究其地震作用下响应特征和潜在失效模式;利用多样条易损性分析方法得到其地震易损性曲线,并研... 详细信息

换流变压器是特高压换流站中的关键设备,为了评估其抗震性能及地震易损性,对某±800 kV换流变压器建立精细化有限元模型,通过时程响应分析研究其地震作用下响应特征和潜在失效模式;利用多样条易损性分析方法得到其地震易损性曲线,并研究了在阀侧套管升高座顶部设置落地支架以提高其抗震性能的可行性。结果表明:换流变压器的阀侧套管基频低于1 Hz,在地震作用下易产生过大的顶部位移响应;而从根部应力角度而言,网侧套管相较阀侧套管地震易损性更高。研究结果表明,换流变压器套管变形失效模式的发生概率高于其强度失效模式。在阀侧升高座端部设置落地支架,可以降低阀侧套管升高座顶部的加速度响应;考虑变形、强度双重失效模式下,增设支架可以有效降低换流变压器的地震易损性。

关键词：换流变压器有限元地震易损性多样条分析加固措施

基于地震易损性的斜拉桥斜置式黏滞阻尼器参数优化

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桥梁建设 2023年第1期53卷 48-54页

作者：马祖桥马长飞苏锐涵陈亮冯欢同济大学土木工程学院上海200092 桥梁结构健康与安全国家重点实验室湖北武汉430034 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009

为获得超大跨径斜拉桥斜置式黏滞阻尼器的合理参数,提出将基于全概率理论的斜拉桥地震易损性分析方法应用于该类阻尼器参数优化设计中。该方法综合考虑桥梁结构地震动的随机分布特点,同步建立斜拉桥顺桥向、横桥向的黏滞阻尼器参数-地... 详细信息

为获得超大跨径斜拉桥斜置式黏滞阻尼器的合理参数,提出将基于全概率理论的斜拉桥地震易损性分析方法应用于该类阻尼器参数优化设计中。该方法综合考虑桥梁结构地震动的随机分布特点,同步建立斜拉桥顺桥向、横桥向的黏滞阻尼器参数-地震易损性曲面,以桥梁体系地震易损性最小为目标函数,分析顺桥向与横桥向的易损性曲线变化规律及优化参数,并综合顺桥向及横桥向参数优化结果,得到斜置式黏滞阻尼器的合理参数。以主跨806 m的芜湖长江公路二桥为背景,进行斜置式黏滞阻尼器参数优化设计。结果表明:基于全概率理论的斜拉桥地震易损性分析方法能够综合考虑桥梁结构的地震响应因素,并能根据设计目标对斜置式黏滞阻尼器进行参数优化设计;芜湖长江公路二桥优化后的斜置式黏滞阻尼器与主梁之间的夹角宜设定为26.3°,阻尼系数为3213 kN·(m/s)-0.26。

关键词：斜拉桥斜置式黏滞阻尼器地震易损性全概率理论参数优化有限元法

基于耐震时程分析法的高效地下结构地震易损性分析

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岩土工程学报 2023年第4期45卷 777-784页

作者：甄立斌史跃波钟紫蓝杜修力罗文林北京市勘察设计研究院有限公司北京100038 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124

为研究基于耐震时程分析法对地铁车站进行高效地震易损性分析的可行性,选取Ⅲ类工程场地中典型两层三跨地铁车站作为研究对象进行地震易损性分析。为反映所构造的耐震时程曲线具有所选天然地震记录的离散特性,借鉴IDA分析中分位数回归... 详细信息

为研究基于耐震时程分析法对地铁车站进行高效地震易损性分析的可行性,选取Ⅲ类工程场地中典型两层三跨地铁车站作为研究对象进行地震易损性分析。为反映所构造的耐震时程曲线具有所选天然地震记录的离散特性,借鉴IDA分析中分位数回归统计方法,分别以所选实际天然地震记录反应谱的16%,50%,84%分位值作为目标反应谱,各自构造3条人工耐震时程曲线作为有限元模型输入,并基于耐震时程分析结果与IDA结果绘制各级性能水准下的地铁车站地震易损性曲线。结果表明:在Ⅲ类工程场地中两种方法计算得到的地下结构各级性能水准地震易损性曲线吻合良好。因此,考虑输入耐震时程曲线离散特性的耐震时程分析法能够显著降低地下结构进行地震易损性分析过程中的非线性动力时程计算次数,并保证较高的计算精度;同时也验证了基于地震记录反应谱的分位值构造一系列具有离散特性耐震时程曲线进行易损性分析的思路是可行的。

关键词：耐震时程分析法地铁车站地震易损性离散性反应谱分位值

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桥台背墙对连续梁桥地震易损性的影响

吉林大学学报（工学版） 2023年第5期53卷 1372-1380页

作者：张玥刘传森宋飞西安科技大学建筑与土木工程学院西安710054

为探究桥台背墙对连续梁桥各主要构件地震易损性的影响,以一座四跨连续梁桥为例,使用OpenSees软件分别建立是否考虑桥台背墙的桥梁非线性模型。根据场地类型,从PEER数据库中筛选了100条地震波,对两模型分别进行计算,使用云图法建立各构... 详细信息

为探究桥台背墙对连续梁桥各主要构件地震易损性的影响,以一座四跨连续梁桥为例,使用OpenSees软件分别建立是否考虑桥台背墙的桥梁非线性模型。根据场地类型,从PEER数据库中筛选了100条地震波,对两模型分别进行计算,使用云图法建立各构件易损性曲线。研究表明:桥台背墙对连续梁桥的各构件抗震性能有显著影响;桥台背墙对各构件地震易损性的影响随着损伤程度的增大而增大,并在完全损伤状态,影响程度达到最大,桥墩易损性均值偏差达到85.5%;在各级损伤状态下,桥台背墙对桥墩的地震易损性影响最大。因此,建议在分析连续桥梁结构抗震性能时,考虑桥台背墙。

关键词：桥梁工程连续梁桥桥台背墙地震易损性云图法易损性均值

三维隔震钢框架结构及内部非结构构件地震易损性研究

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工程力学 2024年第1期41卷 149-159页

作者：石运东卫旺旺丁阳李忠献天津大学建筑工程学院天津300350 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300350

该文以三维隔震钢框架结构为研究对象,提出上部结构、隔震支座与滑移型设备、倾覆型设备、吊顶三类非结构构件的抗震性能量化指标,基于增量动力分析,从结构与非结构2个方面研究三维隔震结构地震易损性。基于研究案例,结果表明:三维隔震... 详细信息

该文以三维隔震钢框架结构为研究对象,提出上部结构、隔震支座与滑移型设备、倾覆型设备、吊顶三类非结构构件的抗震性能量化指标,基于增量动力分析,从结构与非结构2个方面研究三维隔震结构地震易损性。基于研究案例,结果表明:三维隔震结构与水平隔震结构的结构易损性接近,两者在远场地震时结构易损性低于非隔震结构,但高强度近场地震作用时由于过大的支座位移则可能高于非隔震结构。如9度罕遇地震作用时,三维隔震结构与非隔震结构对应立即使用状态的超越概率分别为90%、80%。三维隔震结构中滑移型设备的易损性低于非隔震结构,略高于水平隔震结构。三维隔震结构与水平隔震结构均可有效降低倾覆型设备的倾覆概率,在PGA为0.8 g时倾覆概率仅为7%,且前者相比后者可显著降低倾覆型设备的摇摆角。非隔震结构与水平隔震结构中吊顶地震易损性均较高,而三维隔震结构可显著降低吊顶的易损性,近场8度罕遇地震作用下吊顶对应充分运行的超越概率仅为1%。

关键词：三维隔震结构非结构构件增量动力分析地震易损性抗震性能

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地震易损性及全寿命费用评估方法研究

建筑结构 2021年第12期51卷 62-68页

作者：龙诗琪王宪杰周潇凡杨思昭王希董艳秋云南大学建筑与规划学院土木系昆明650091 广西大学防灾减灾与工程安全重点实验室南宁530004

考虑地震激励随机性,以最大层间位移角为性能水平量化指标,采用基于概率密度演化理论的结构地震易损性分析方法,得到结构在不同强度地震作用下各级破坏状态的失效概率。提出结构损失期望与全寿命费用的计算方法,从而实现对结构全寿命周... 详细信息

考虑地震激励随机性,以最大层间位移角为性能水平量化指标,采用基于概率密度演化理论的结构地震易损性分析方法,得到结构在不同强度地震作用下各级破坏状态的失效概率。提出结构损失期望与全寿命费用的计算方法,从而实现对结构全寿命周期的性能评估。最后,以钢筋混凝土框架结构住宅楼为例,将概率密度演化理论应用于结构全寿命费用的计算中,提高了损失期望与全寿命费用评估精度。

关键词：概率密度演化理论随机性地震易损性损失期望全寿命费用

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锈蚀钢筋混凝土结构地震易损性分析

建筑结构学报 2022年第8期43卷 20-31页

作者：代旷宇于晓辉李雨适吕大刚郑州大学土木工程学院河南郑州450001 桂林理工大学土木建筑工程学院广西桂林541004 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 中国建筑股份有限公司埃及分公司开罗11924

钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的一个重要因素,会引起结构的自振周期延长、地震需求变化及抗震能力衰减,使得锈蚀钢筋混凝土结构的地震易损性分析不同于未锈蚀钢筋混凝土结构。以一栋按我国规范设计的RC框架结构为研究对象,分别... 详细信息

钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的一个重要因素,会引起结构的自振周期延长、地震需求变化及抗震能力衰减,使得锈蚀钢筋混凝土结构的地震易损性分析不同于未锈蚀钢筋混凝土结构。以一栋按我国规范设计的RC框架结构为研究对象,分别建立了未锈蚀和锈蚀结构的非线性有限元模型并进行了模型验证。分别采用云图法和条带法计算得到了钢筋混凝土结构在未锈蚀和锈蚀两种工况下的地震易损性曲线和函数参数,对锈蚀钢筋混凝土结构地震易损性分析的特殊性及其对地震易损性分析结果的影响进行了分析。分析结果表明:不考虑钢筋锈蚀引起的结构自振周期延长会错误估计锈蚀钢筋混凝土结构的地震易损性水平。采用云图法分析锈蚀钢筋混凝土结构的地震易损性会出现锈蚀结构的极限状态失效概率低于未锈蚀结构的情况。而条带法比云图法可以更好地反映钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构地震易损性的影响。忽略钢筋锈蚀引起的结构抗震能力衰减会低估锈蚀钢筋混凝土结构地震易损性水平,建议在锈蚀钢筋混凝土结构地震易损性分析中采用基于Pushover的极限状态定义方法。

关键词：钢筋混凝土结构钢筋锈蚀地震易损性地震需求抗震能力