留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

考虑参数不确定性的无筋砌体结构地震易损性分析

蒋亦庞 苏亮 黄鑫

蒋亦庞, 苏亮, 黄鑫. 考虑参数不确定性的无筋砌体结构地震易损性分析[J]. 工程力学, 2020, 37(1): 159-167. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0068
引用本文: 蒋亦庞, 苏亮, 黄鑫. 考虑参数不确定性的无筋砌体结构地震易损性分析[J]. 工程力学, 2020, 37(1): 159-167. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0068
JIANG Yi-pang, SU Liang, HUANG Xin. SEISMIC FRAGILITY ANALYSIS OF UNREINFORCED MASONRY STRUCTURES CONSIDERING PARAMETER UNCERTAINTIES[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(1): 159-167. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0068
Citation: JIANG Yi-pang, SU Liang, HUANG Xin. SEISMIC FRAGILITY ANALYSIS OF UNREINFORCED MASONRY STRUCTURES CONSIDERING PARAMETER UNCERTAINTIES[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(1): 159-167. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0068

考虑参数不确定性的无筋砌体结构地震易损性分析

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0068
基金项目: “十三五”国家重点研发计划课题项目(2017YFC0806105)
详细信息
    作者简介:

    蒋亦庞(1994-),男,浙江人,硕士生,主要从事结构抗震研究(E-mail:zjujyp@zju.edu.cn);黄鑫(1994-),男,贵州人,硕士生,主要从事结构健康监测研究(E-mail:21712012@zju.edu.cn).

    通讯作者: 苏亮(1975-),男,浙江人,副教授,博士,主要从事结构抗震及健康监测研究(E-mail:suliang@zju.edu.cn).
  • 中图分类号: TU364;P315.9

SEISMIC FRAGILITY ANALYSIS OF UNREINFORCED MASONRY STRUCTURES CONSIDERING PARAMETER UNCERTAINTIES

  • 摘要: 鉴于无筋砌体结构参数的高离散性及其地震响应的强非线性,在地震易损性分析中考虑其结构参数的不确定性显得尤为必要。以4幢不同层数的无筋砌体结构为研究对象,在OpenSees中建立等效框架有限元模型,采用增量动力法和一次二阶矩法考察了地震动及结构参数不确定性对其地震易损性的影响。分析结果表明:在无筋砌体结构的地震易损性分析中需考虑地震动和结构参数的不确定性影响,且结构地震破坏程度越高这种影响程度越大;结构参数的不确定性影响程度与地震动的影响程度相当;结构参数不确定性相比于地震动不确定性的影响随着结构层数的降低而变得更为明显;敏感性分析表明,结构阻尼比变化对易损性曲线地震强度中位值的影响可达到其他单个参数的4倍,其敏感性最高。
  • [1] 清华大学土木结构组, 西南交通大学土木结构组, 北京交通大学土木结构组. 汶川地震建筑震害分析[J]. 建筑结构学报, 2008, 29(4):1-9. Civil and Structural Groups of Tsinghua University, Xinan Jiaotong University, Beijing Jiaotong University. Analysis on seismic damage of buildings in the Wenchuan earthquake[J]. Journal of Building Structures, 2008, 29(4):1-9. (in Chinese)
    [2] 王涛, 张永群, 金波, 等. 芦山7.0级强烈地震砖混民居震害调查与分析[J]. 地震工程与工程振动, 2013, 33(3):9-19. Wang Tao, Zhang Yongqun, Jin Bo, et al. Seismic damage to masonry residential buildings in Lushan Ms7.0 earthquake[J]. Journal of Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 2013, 33(3):9-19. (in Chinese)
    [3] 周洋, 施卫星, 韩瑞龙. 多层大开间砌体结构的基本周期实测与分析[J]. 工程力学, 2012, 29(11):197-204. Zhou Yang, Shi Weixing, Han Ruilong. Vibration test and analysis of the fundamental period of multi-storey masonry structures with large-bay[J]. Engineering Mechanics, 2012, 29(11):197-204. (in Chinese)
    [4] Vamvatsikos D, Cornell C A. Incremental dynamic analysis[J]. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 2002, 31(3):491-514.
    [5] 张耀庭, 杨力, 张江, 等. PC框架结构基于易损性的"强柱弱梁"设计方法研究[J]. 工程力学, 2018, 35(7):104-116. Zhang Yaoting, Yang Li, Zhang Jiang, et al. Study on design method of strong column and weak beam based on fragility for prestressed concrete frame structures[J]. Engineering Mechanics, 2018, 35(7):103-116. (in Chinese)
    [6] Gokkaya B U, Baker J W, Deierlein G G. Quantifying the impacts of modeling uncertainties on the seismic drift demands and collapse risk of buildings with implications on seismic design checks[J]. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 2016, 45(10):1661-1683.
    [7] O'Reilly G J, Sullivan T J. Quantification of modelling uncertainty in existing Italian RC frames[J]. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 2017, 47(2):1054-1074.
    [8] Choudhury T, Kaushik H B. Seismic response sensitivity to uncertain variables in RC frames with infill walls[J]. Journal of Structural Engineering, 2018, 144(10):04018184-1-04018184-16.
    [9] Vamvatsikos D, Fragiadakis M. Incremental dynamic analysis for estimating seismic performance sensitivity and uncertainty[J]. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 2010, 39(2):141-163.
    [10] 宋帅, 钱永久, 钱聪. 桥梁地震需求中随机参数的重要性分析方法研究[J]. 工程力学, 2018.35(3):106-114. Song Shuai, Qian Yongjiu, Qian Cong. Research on methods for importance analysis of random parameter in bridge seismic demand[J]. Engineering Mechanics, 2018, 35(3):106-114. (in Chinese)
    [11] Parisi F, Augenti N. Uncertainty in seismic capacity of masonry buildings[J]. Buildings, 2012, 2(3):218-230.
    [12] Lu X, Tian Y, Guan H, et al. Parametric sensitivity study on regional seismic damage prediction of reinforced masonry buildings based on time-history analysis[J]. Bulletin of Earthquake Engineering, 2017, 15(11):4791-4820.
    [13] 俞海峰. 砌体结构基于位移的地震易损性分析[D]. 浙江:浙江大学, 2014. Yu Haifeng. Displacement-based seismic vulnerability analysis of masonry structures[D]. Zhejiang:Zhejiang University, 2014. (in Chinese)
    [14] Raka E, Spacone E, Sepe V, et al. Advanced frame element for seismic analysis of masonry structures:model formulation and validation[J]. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 2015, 44(14):2489-2506.
    [15] Lagomarsino S, Penna A, Galasco A, et al. TREMURI program:An equivalent frame model for the nonlinear seismic analysis of masonry buildings[J]. Engineering Structures, 2013, 56(6):1787-1799.
    [16] Dolce M. Schematizzazione e modellazione degli edifici in muratura soggetti ad azioni sismiche (Drafting and modeling of masonry buildings subjected to seismic actions)[J]. L'Industria Delle Costruzioni, 1991, 25(242):44-57. (in Italian)
    [17] Kent DC, Park R. Flexural members with confined concrete[J]. Journal of the Structural Division, ASCE 1971, 97(7):1969-1990.
    [18] 刘桂秋. 砌体结构基本受力性能的研究[D]. 湖南:湖南大学, 2005. Liu Guiqiu. The research on the basic mechanical behavior of masonry structure[D]. Hunan:Hunan University, 2005. (in Chinese)
    [19] Turnšek V, Èaèoviè F. Some experimental results on the strength of brick masonry walls[C]. Stoke-on-Trent, United Kingdom:Proceedings of the 2nd International Brick Masonry Conference, 1971:149-156.
    [20] EN 1996-1-1 Eurocode 6, Design of masonry structures-Part 1-1:Common rules for reinforced and unreinforced masonry structures[S]. Brussels, Belgium:European Committee for Standardization, 2005.
    [21] Mitra N. Pinching4 model (OpenSees user documetation)[DB]. University of California. http://opensees.berkeley.edu/wiki/index.php/Pinching4_Material. 2012-04-07.
    [22] Lowes L N, Mitra N, Altoontash A. A beam-column joint model for simulating the earthquake response of reinforced concrete frames[R]. California:Pacific Earthquake Engineering Research Center, 2003.
    [23] 陈朝晖, 郑小宇. 低层民居台风可靠度分析初探[J]. 工程力学, 2009(A02):230-234. Chen Zhaohui, Zheng Xiaoyu. Typhoon-related reliability analysis of low-rise residential buildings[J]. Engineering Mechanics, 2009(A02):230-234. (in Chinese)
    [24] 于晓辉. 钢筋混凝土框架结构的概率地震易损性与风险分析[D]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2012. Yu Xiaohui. Probabilistic seismic fragility and risk analysis of reinforced concrete frame structures[D]. Harbin:Harbin Institute of Technolgy, 2012. (in Chinese)
    [25] Demirel I O. A nonlinear equivalent frame model for displacement based analysis of unreinforced brick masonry buildings[D]. Ankara, Turkey:Middle East Technical University Civil Engineering Department, 2010.
    [26] Pacific Earthquake Engineering Research (PEER) Center. PEER strong motion database[DB]. http://peer.berkeley.edu/smcat/, 2014-10-10.
    [27] 刘蒙. 基于易损性的砌体结构抗震抗倒塌研究[D]. 湖南:湖南大学, 2011. Liu Meng. Fragility-based seismic collapse study of masonry structures[D]. Hunan:Hunan University, 2011. (in Chinese)
    [28] 王晓伟, 叶爱君, 罗富元. 液化场地桩柱式基础桥梁结构地震反应的敏感性分析[J]. 工程力学, 2016, 33(8):132-140. Wang Xiaowei, Ye Aijun, Luo Fuyuan. Seismic response sensitivity analysis of pile supported bridge structures in liquefiable ground[J]. Engineering Mechanics, 2016, 33(8):132-140. (in Chinese)
    [29] 于晓辉, 吕大刚. 考虑结构不确定性的地震倒塌易损性分析[J]. 建筑结构学报, 2012, 33(10):8-14. Yu Xiaohui, Lv Dagang. Seismic collapse fragility analysis considering structural uncertainties[J]. Journal of Building Structures, 2012, 33(10):8-14. (in Chinese)
    [30] FEMA P695. Quantification of building seismic performance factors[R]. Redwood City, California:Applied Technology Council, 2009.
  • [1] 韩建平, 李军.  考虑主余震序列影响的低延性钢筋混凝土框架易损性分析 . 工程力学, 2020, 37(2): 124-133. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0116
    [2] 彭长乐, 陈城, 侯和涛.  磁流变阻尼器MNS模型参数不确定性分析 . 工程力学, 2020, 37(1): 175-182. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.02.0071
    [3] 王丰, 李宏男.  基于简化IDA的结构地震损伤评估方法 . 工程力学, 2018, 35(12): 194-202. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.04.0246
    [4] 梁丹, 梁兴文.  RC框架结构抗地震倒塌性能评估的简化方法 . 工程力学, 2017, 34(2): 102-110. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2015.06.0492
    [5] 黄超, 梁兴文.  FRC框架结构地震风险评估的简化方法 . 工程力学, 2017, 34(7): 117-125. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2016.01.0062
    [6] 李雁军, 吕大刚, 王震宇.  基于自适应POA和IDA的RC框架填充墙结构超强系数分析 . 工程力学, 2017, 34(增刊): 197-201. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2016.03.S038
    [7] 卢杰志, 张耀庭, 郭宗明, 王晓伟.  多层预应力混凝土框架结构基于IDA的地震易损性分析 . 工程力学, 2017, 34(6): 109-119. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2015.12.0996
    [8] 周长东, 曾绪朗, 陈静, 刘斌.  高耸钢筋混凝土烟囱抗地震倒塌能力分析 . 工程力学, 2016, 33(5): 57-65. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2013.12.1194
    [9] 徐龙河, 吴耀伟, 李忠献.  基于概率的钢框架结构地震失效模式识别方法 . 工程力学, 2016, 33(5): 66-73. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.09.0763
    [10] 何政, 朱振宇, 刘婷婷.  单层球面网壳考虑一致倒塌概率的倒塌安全储备分析 . 工程力学, 2016, 33(10): 218-225. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2015.03.0225
    [11] 申彦利, 杜修力, 杨庆山.  桥墩抗震性能评估的适用近场地震动强度参数研究 . 工程力学, 2014, 31(10): 56-61. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2013.03.0227
    [12] 何政, 欧晓英, 程智慧.  基于推覆分析的结构倒塌安全储备系数 . 工程力学, 2014, 31(6): 197-202,249. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2013.01.0002
    [13] 羡丽娜, 何政.  不同CMR的RC框架结构地震损失分析 . 工程力学, 2014, 31(12): 155-163. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2013.09.0881
    [14] 岳茂光, 王东升, 孙治国, 苏志彬.  汶川地震下框架结构的抗倒塌能力分析 . 工程力学, 2012, 29(11): 250-256. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2011.04.0215
    [15] 曾志和, 樊剑, 余倩倩.  基于性能的桥梁结构概率地震需求分析 . 工程力学, 2012, 29(3): 156-162.
    [16] 吴轶, 何铭基, 蔡健, 黄炎生, 杨春.  带耗能腋撑型钢混凝土转换框架结构地震易损性分析 . 工程力学, 2012, 29(10): 184-192. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2011.01.0026
    [17] 吴巧云, 朱宏平, 樊剑.  基于性能的钢筋混凝土框架结构地震易损性分析 . 工程力学, 2012, 29(9): 117-124. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2010.12.0944
    [18] 李 宁, 翟长海, 谢礼立.  单向偏心结构的简化增量动力分析方法 . 工程力学, 2011, 28(5): 8-012.
    [19] 申彦利, 杨庆山, 田玉基.  基于概率的多点激励地震场强度参数研究 . 工程力学, 2010, 27(1): 202-208.
    [20] 吕大刚, 于晓辉, 王光远.  单地震动记录随机增量动力分析 . 工程力学, 2010, 27(增刊I): 53-058.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  49
  • HTML全文浏览量:  0
  • PDF下载量:  36
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2019-02-26
  • 修回日期:  2019-05-15
  • 刊出日期:  2020-01-25

考虑参数不确定性的无筋砌体结构地震易损性分析

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0068
    基金项目:  “十三五”国家重点研发计划课题项目(2017YFC0806105)
    作者简介:

    蒋亦庞(1994-),男,浙江人,硕士生,主要从事结构抗震研究(E-mail:zjujyp@zju.edu.cn);黄鑫(1994-),男,贵州人,硕士生,主要从事结构健康监测研究(E-mail:21712012@zju.edu.cn).

    通讯作者: 苏亮(1975-),男,浙江人,副教授,博士,主要从事结构抗震及健康监测研究(E-mail:suliang@zju.edu.cn).
  • 中图分类号: TU364;P315.9

摘要: 鉴于无筋砌体结构参数的高离散性及其地震响应的强非线性,在地震易损性分析中考虑其结构参数的不确定性显得尤为必要。以4幢不同层数的无筋砌体结构为研究对象,在OpenSees中建立等效框架有限元模型,采用增量动力法和一次二阶矩法考察了地震动及结构参数不确定性对其地震易损性的影响。分析结果表明:在无筋砌体结构的地震易损性分析中需考虑地震动和结构参数的不确定性影响,且结构地震破坏程度越高这种影响程度越大;结构参数的不确定性影响程度与地震动的影响程度相当;结构参数不确定性相比于地震动不确定性的影响随着结构层数的降低而变得更为明显;敏感性分析表明,结构阻尼比变化对易损性曲线地震强度中位值的影响可达到其他单个参数的4倍,其敏感性最高。

English Abstract

蒋亦庞, 苏亮, 黄鑫. 考虑参数不确定性的无筋砌体结构地震易损性分析[J]. 工程力学, 2020, 37(1): 159-167. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0068
引用本文: 蒋亦庞, 苏亮, 黄鑫. 考虑参数不确定性的无筋砌体结构地震易损性分析[J]. 工程力学, 2020, 37(1): 159-167. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0068
JIANG Yi-pang, SU Liang, HUANG Xin. SEISMIC FRAGILITY ANALYSIS OF UNREINFORCED MASONRY STRUCTURES CONSIDERING PARAMETER UNCERTAINTIES[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(1): 159-167. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0068
Citation: JIANG Yi-pang, SU Liang, HUANG Xin. SEISMIC FRAGILITY ANALYSIS OF UNREINFORCED MASONRY STRUCTURES CONSIDERING PARAMETER UNCERTAINTIES[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(1): 159-167. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0068
参考文献 (30)

目录

    /

    返回文章
    返回