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基于超椭球广义极限状态函数的K形偏心支撑结构多维地震易损性分析

基于超椭球广义极限状态函数的K形偏心支撑结构多维地震易损性分析

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作者：白凌瑋西安理工大学

学位级别：硕士

在传统的结构易损性分析当中,通常采用层间位移角作为结构构件的工程需求参数,峰值加速度作为非结构构件的工程霈求参数,通过这两个维度进行易损性分析。然而近些年,随着偏心支撑结构被广泛使用,鉴于偏心支撑结构具有耗能梁段这一特殊结... 详细信息

在传统的结构易损性分析当中,通常采用层间位移角作为结构构件的工程需求参数,峰值加速度作为非结构构件的工程霈求参数,通过这两个维度进行易损性分析。然而近些年,随着偏心支撑结构被广泛使用,鉴于偏心支撑结构具有耗能梁段这一特殊结构,传统的易损性工程需求参数可能不满足偏心支撑结构易损性的研究。基于上述问题,本文以十层K形偏心支撑结构为例,提出了基于超椭球广义极限状态的三维易损性分析方法来探讨K形偏心支撑钢框架结构的多维地震易损性分析。首先,采用多维概率地震响应模型,对工程求参数进行分类和选取,由于偏心支撑结构的特殊性,本文引入耗能梁段转角作为工程需求参数,并最终选定层间位移角和耗能梁段转角作为结构构件的工程需求参数,峰值层加速度作为非结构构件的工程需求参数,将概率地震响应模型从一维扩展到多维,其次,引入超椭球广义极性能限状态方程,确定了联合性能极限状态的量化指标及相应性能水准阈值,建立了多维超椭球广义极性能限状态方程。通过联合多维概率地震响应模型与超椭球广义极性能限状态方程,利用蒙特卡洛模拟计算K形偏心支撑钢框架结构的多维地震易损性分析。并且选取K形偏心支撑钢框架结构的K形偏心支撑一榀框架结构进行多维地震易损性分析,结果显示,考虑二维联合性能极限状态的二维易损性曲线更为保守且准确,三维易损性分析与二维易损性分析结果一致性较高,此外,本文以三维地震易损扭性为基础,详细分析了K形偏心支撑钢框架结构与K形偏心支撑一榀框架结构考虑阈值不确定性情况下的对比分析,分析结果表明与峰值加逨度阈值不确定性相比,耗能梁段转角阈值不确定性对整体结构的易损性影响更大,最后,进行了 K形偏心支撑结构与所选取的K形偏心支撑一榀框架结构进行分析对比探讨,发现在易损性对比分析中K形偏心支撑结构与K形偏心支撑一榀框架结构的易损性曲线部分拟合程度较好,但是在整体易损性分析表现中,形偏心支撑结构的易损性更加保守,这表明在对称且复杂的结构中选取其中的一榀框架作为地震整体易损性分析可能并不可靠,会导致易损性分析结果趋于不保守。

关键词： K形偏心支撑结构多维概率地震响应模型超椭球广义极性能限状态多维地震易损性参数不确定性蒙特卡洛模拟

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