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建筑物抗震能力研究

建筑物抗震能力研究

作者：林世镔中国地震局工程力学研究所

学位级别：硕士

大量建筑物构成了一个城市的基本工程性设施。在地震作用下,这些建筑物的破坏是导致经济损失和人员伤亡的最直接原因,因此建筑物的抗震能力将直接影响城市的防震减灾能力。2004年,国务院提出国家防震减灾中长期目标,即到2020年,我国基... 详细信息

大量建筑物构成了一个城市的基本工程性设施。在地震作用下,这些建筑物的破坏是导致经济损失和人员伤亡的最直接原因,因此建筑物的抗震能力将直接影响城市的防震减灾能力。2004年,国务院提出国家防震减灾中长期目标,即到2020年,我国基本具备综合抗御6级左右、相当于各地区地震基本烈度地震的能力,大中城市、经济发达地区的防震减灾能力力争达到中等发达国家水平。实现这一目标,面临的首要问题就是如何定义和评估建筑物的抗震能力。本文应用Push-over分析方法和HAZUS易损性分析方法研究建筑物抗震能力,建立了群体和单体建筑物抗震能力评估方法,并进行了算例分析验证了本文方法的有效性。主要研究内容如下:1、Push-over方法与建筑物抗震能力评估介绍Push-over分析方法的基本原理及其力学本质,研究Push-over分析方法在抗震能力研究中的应用,基于MATLAB编写求解性态点程序。2、群体建筑物抗震能力研究分析影响群体建筑物抗震能力的两个主要因素:地震危险性分析和建筑物易损性,给出相对抗震能力和绝对抗震能力的定义。进行地震危险性分析,基于地面峰值加速度符合极值Ⅱ型分布这一研究基础,以设防基准期T年内(50年)基本加速度(PGA0)超越概率P(PGA≥PGA0)=10%为约束条件,推导我国不同地震危险性特征分区的PGA概率密度函数。进行群体建筑物易损性分析,介绍HAZUS中基于Push-over的易损性分析方法(以下简称为HAZUS方法)。通过对比中美抗震规范的抗震设计谱,将我国建筑物划分成与HAZUS中美国建筑物相同的四个抗震设防水平,这一划分使得可以选择HAZUS中的能力曲线及易损性参数用于我国建筑物地震破坏评估;分别采用HAZUS方法及其数据和尹之潜方法对晋江市进行震害预测,对比计算结果以论证引入HAZUS方法及其数据用与我国建筑物地震破坏评估的可行性;分析HAZUS方法中需求谱PGA与性态点谱位移的对应关系,通过这一关系将谱位移形式的易损性函数和易损性参数转化为PGA形式,最后得到改进的群体建筑物易损性分析方法,该方法能够直观地建立地震作用与建筑物破坏的对应关系,由于提前完成了求解性态点的迭代过程,此方法较HAZUS方法具有更高的效率并能够保证较高的精度。通过对建筑物易损性和地震危险性的研究,建立群体建筑物抗震能力评估方法,提出的相对全概率抗震能力指数可以反映群体建筑物在其所出的地震危险性环境下所具有的抗震能力,而采用绝对全概率抗震能力指数能够比较不同群体建筑抗震能力的差异,再结合建筑物抗震能力评估标准可确定群体建筑物抗震能力水平。以晋江市抽样建筑物抗震能力评估为例,并结合震害经验论证了该方法的有效性。3、单体建筑物抗震能力研究对于单体建筑物相对抗震能力的研究,基于改进能力谱方法采用层间位移角划分建筑物性态水平,建立了能力曲线与抗震能力的关系,提出了采用定量指标衡量单体建筑物相对抗震能力,并给出了定性的性态水平描述;对于单体建筑物绝对抗震能力的研究,基于两构件体系和等效阻尼的思想,采用能力曲线滞回模型的面积衡量单体建筑物绝对抗震能力,通过统计HAZUS中建筑物滞回面积的概率分布可计算建筑物处于不同设防水平的概率,从而能够判断建筑物的绝对抗震能力,确定建筑物达到预期设防水平的概率。以汶川地震中一栋倒塌、一栋严重破坏的钢筋混凝土框架结构抗震能力分析为例,对比抗震能力分析结果和实际震害以论证本文方法的有效性。

关键词：建筑物抗震能力地震危险性易损性改进能力谱方法性态设计 HAZUS

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旋翼无人机在建筑物抗震能力调查中的应用

地震研究 2016年第4期39卷 673-679页

作者：和仕芳邓树荣张方浩杜浩国曹彦波余庆坤云南省地震局云南昆明650224

介绍旋翼无人机的工作原理和技术流程,以无人机在2016年云南重点监视防御区建筑物抗震能力调查中的应用为例,对其获取的12个调查点的房屋影像数据进行质量评价和照片拼接处理,并对产出的正射影像全景图和三维点云模型进行了对比分析。... 详细信息

介绍旋翼无人机的工作原理和技术流程,以无人机在2016年云南重点监视防御区建筑物抗震能力调查中的应用为例,对其获取的12个调查点的房屋影像数据进行质量评价和照片拼接处理,并对产出的正射影像全景图和三维点云模型进行了对比分析。结果表明,旋翼无人机在云南山区具有明显优势,可作为一种快速获取影像数据的技术手段,为区域建筑物抗震能力评估提供有效的基础信息。

关键词：旋翼无人机影像获取地震应急建筑物抗震能力

基于社区的特大城市建筑物抗震能力调查系统设计与实现——以北京市朝阳区为例

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建筑结构 2022年第S2期52卷 764-768页

作者：崔凯磊刘博谭庆全北京尧乔科技有限公司北京100080 北京市地震局北京100080

建筑物是地震灾害的主要承灾体,如何快速有效地调查每栋单体建筑的抗震性能,对于做好特大城市的防震减灾工作和韧性城市建设具有重要意义。设计实现了基于社区的特大城市建筑物抗震能力调查系统。给出了系统的功能需求分析、系统设计以... 详细信息

建筑物是地震灾害的主要承灾体,如何快速有效地调查每栋单体建筑的抗震性能,对于做好特大城市的防震减灾工作和韧性城市建设具有重要意义。设计实现了基于社区的特大城市建筑物抗震能力调查系统。给出了系统的功能需求分析、系统设计以及实现结果。系统提供了B/S架构和远程APP两种应用模式。基于该系统,北京市朝阳区的500多个社区共填报44000多条单体建筑物详细调查数据。相关调查数据在实际防震减灾工作中发挥了重要应用价值。

关键词：建筑物抗震能力调查系统社区特大城市

无人机高清影像数据在建筑物抗震能力调查中的应用

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华北地震科学 2023年第4期41卷 44-48页

作者：温超范志伟刘晓丹王晓山杨凡河北省地震局石家庄050021

为了摸清唐山地区风险底数,加强抗震设防能力,快速掌握唐山地区农村民居抗震设防情况,以唐山市滦州市东安各庄镇北李各庄村采集的无人机高清影像数据为例开展预评估处置建议及三维建模分析等相关研究,获得数据为震后快速评估、应急处置... 详细信息

为了摸清唐山地区风险底数,加强抗震设防能力,快速掌握唐山地区农村民居抗震设防情况,以唐山市滦州市东安各庄镇北李各庄村采集的无人机高清影像数据为例开展预评估处置建议及三维建模分析等相关研究,获得数据为震后快速评估、应急处置建议及现场精准救援提供科学依据和技术支撑。

关键词：高清影像建筑物抗震能力地震应急三维建模无人机

基于常时微动观测的砖混结构建筑物振动特性及其推断抗震能力的简易方法研究

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基于常时微动观测的砖混结构建筑物振动特性及其推断抗震能力的简...