工程力学

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基于性能的钢筋混凝土框架结构地震易损性分析

吴巧云1,2, 朱宏平1,2, 樊剑1,2   

  1. 1. 华中科技大学土木工程与力学学院,湖北,武汉 430074;
    2. 华中科技大学控制结构湖北省重点实验室,湖北,武汉 430074
  • 收稿日期:2010-12-26 修回日期:2011-03-20 出版日期:2012-09-25 发布日期:2012-09-25
  • 通讯作者: 朱宏平(1965―),男,湖北人,教授,博士,博导,主要从事结构抗震、损伤识别及健康检测研究(E-mail: hpzhu@mail.hust.edu.cn). E-mail:hpzhu@mail.hust.edu.cn
  • 作者简介:吴巧云(1985―),女,山东人,博士生,主要从事结构抗震及损伤识别研究(E-mail: wuqiaoyun.1985@163.com);樊 剑(1969―),男,湖北人,副教授,博士,主要从事结构抗震研究(E-mail: fan-jian@126.com).
  • 基金资助:

    国家重点基础研究发展计划项目(2011CB013800);国家杰出青年科学基金项目(50925828)

PERFORMANCE-BASED SEISMIC FRAGILITY ANALYSIS OF RC FRAME STRUCTURES

WU Qiao-yun1,2, ZHU Hong-ping1,2, Fan Jian1,2   

  1. 1. School of Civil Engineering and Mechanics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, Hubei 430074, China;
    2. Hubei Key Laboratory of Control Structures, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, Hubei 430074, China
  • Received:2010-12-26 Revised:2011-03-20 Online:2012-09-25 Published:2012-09-25

摘要:

钢筋混凝土结构易损性的研究大多数集中于地震烈度或地震动峰值加速度上(PGA),地震动的选取亦没有考虑近远场地震的不同,且对于房屋建筑的研究较少.因此综合考虑地震动峰值加速度及阻尼比为 5%的谱加速度,考虑近场及远场地震的不同性质,对一钢筋混凝土框架房屋进行地震易损性分析.定义了结构整体的4 个极限破坏状态,提出了基于结构极限破坏状态确定结构抗震性能水平的方法.最后基于增量动力分析(IDA)的结果,采用该方法对结构进行基于性能的地震易损性分析,得到结构的易损性曲线,对结构在不同IM 参数及不同地震动下的易损性能进行评估和对比分析.从而可以根据结构的实际地震需求从概率意义上判断结构所处的地震破坏状态,为今后震害预测提供了参考.

关键词: 钢筋混凝土框架结构, 增量动力分析, 易损性分析, 近场地震, 性能水平, 地震需求分析, 易损性曲线

Abstract:

The traditional research of structural vulnerability of RC structures mostly focuses on seismic intensity or peak ground acceleration (PGA). The selection of ground motions did not considered the difference between near-field and far-field earthquakes, and the research on building construction is less. Therefore, comprehensively considering the peak ground acceleration and damping ratio of 5% of the spectral acceleration, considering the different natures of near-field and far-field ground motions, fragility analysis on some RC frame structures was did. Four ultimate damage states for entire structure were defined, and based on the definition, a method for solving the limit values of the four performance levels was put forward. Finally, based on the results of incremental dynamic analysis (IDA), the performance-based seismic fragility analysis was carried out using this method, and fragility curves were derived to assess and compare the seismic performances under different IM parameters and different ground motions. According to the actual seismic demand of the structure, it can determine the damage states from the sense of probability, and provide a reference for future seismic damage prediction.

Key words: RC frame structures, incremental dynamic analysis, fragility analysis, near-field ground motions, performance level, seismic demand analysis, fragility curve

中图分类号: 

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2018年11月15日