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结构抗倒塌易损性分析中地震动输入不确定性影响研究

任叶飞 尹建华 温瑞智 冀昆

任叶飞, 尹建华, 温瑞智, 冀昆. 结构抗倒塌易损性分析中地震动输入不确定性影响研究[J]. 工程力学, 2020, 37(1): 115-125. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0042
引用本文: 任叶飞, 尹建华, 温瑞智, 冀昆. 结构抗倒塌易损性分析中地震动输入不确定性影响研究[J]. 工程力学, 2020, 37(1): 115-125. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0042
REN Ye-fei, YIN Jian-hua, WEN Rui-zhi, JI Kun. THE IMPACT OF GROUND MOTION INPUTS ON THE UNCERTAINTY OF STRUCTURAL COLLAPSE FRAGILITY[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(1): 115-125. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0042
Citation: REN Ye-fei, YIN Jian-hua, WEN Rui-zhi, JI Kun. THE IMPACT OF GROUND MOTION INPUTS ON THE UNCERTAINTY OF STRUCTURAL COLLAPSE FRAGILITY[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(1): 115-125. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0042

结构抗倒塌易损性分析中地震动输入不确定性影响研究

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0042
基金项目: 国家重点研发计划项目(2017YFC1500801);国家自然科学基金项目(51778589,51878632);黑龙江省自然科学基金项目(E2017065);山东省高校土木结构防灾减灾协同创新中心基金项目(XTZ201901)
详细信息
    作者简介:

    任叶飞(1983-),男,江苏人,副研究员,博士,硕导,主要从事地震工程与强震动技术研究(E-mail:renyefei@iem.ac.cn);尹建华(1984-),男,江西人,博士生,主要从事地震工程与强震动技术研究(E-mail:yinjhhust@163.com);冀昆(1990-),男,山西人,助理研究员,博士,主要从事地震工程与强震动技术研究(E-mail:jikun@iem.ac.cn).

    通讯作者: 温瑞智(1968-),男,山东人,研究员,博士,博导,主要从事地震工程与强震动技术研究(E-mail:ruizhi@iem.ac.cn).
  • 中图分类号: P315.9

THE IMPACT OF GROUND MOTION INPUTS ON THE UNCERTAINTY OF STRUCTURAL COLLAPSE FRAGILITY

  • 摘要: 在结构抗倒塌易损性分析中地震动输入的选取只是众多环节之一,其不确定性影响往往被忽视。该文基于PEER强震动记录数据库,按震级、距离和场地参数(M、RVS30)进行单变量控制将强震动记录分成9组,新定义指数ISa用以比较不同分组地震动的相对能量差异;对3层、8层以及15层三种不同自振周期的混凝土框架结构采用IDA方法进行抗倒塌易损性分析,比较不同M、RVS30工况地震动输入下的易损性结果,同时与ATC63推荐记录作为地震动输入的易损性结果进行了对比,结果表明:3种结构的倒塌性态点SaT1)均随着M增大、R增大以及VS30变小而减小;三种结构都体现了在大震、远场及软土场地的地震动作用下更加易损倒塌,与ISa指数体现的地震动蕴含能量的分布相一致;通过SISImax两个参数在不同工况下的对比,表明中长周期结构受距离的影响更为显著,以及震级对结构抗倒塌影响更敏感;以ATC63推荐的强震动记录随意用作地震输入被证实可引起结构抗倒塌易损性曲线较大的不确定性。为降低不确定性影响,建议在进行结构抗倒塌易损性分析时采用考虑场址危险一致性与结构自振特性的地震动输入选取方法。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-01-24
  • 修回日期:  2019-08-06
  • 刊出日期:  2020-01-25

结构抗倒塌易损性分析中地震动输入不确定性影响研究

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0042
    基金项目:  国家重点研发计划项目(2017YFC1500801);国家自然科学基金项目(51778589,51878632);黑龙江省自然科学基金项目(E2017065);山东省高校土木结构防灾减灾协同创新中心基金项目(XTZ201901)
    作者简介:

    任叶飞(1983-),男,江苏人,副研究员,博士,硕导,主要从事地震工程与强震动技术研究(E-mail:renyefei@iem.ac.cn);尹建华(1984-),男,江西人,博士生,主要从事地震工程与强震动技术研究(E-mail:yinjhhust@163.com);冀昆(1990-),男,山西人,助理研究员,博士,主要从事地震工程与强震动技术研究(E-mail:jikun@iem.ac.cn).

    通讯作者: 温瑞智(1968-),男,山东人,研究员,博士,博导,主要从事地震工程与强震动技术研究(E-mail:ruizhi@iem.ac.cn).
  • 中图分类号: P315.9

摘要: 在结构抗倒塌易损性分析中地震动输入的选取只是众多环节之一,其不确定性影响往往被忽视。该文基于PEER强震动记录数据库,按震级、距离和场地参数(M、RVS30)进行单变量控制将强震动记录分成9组,新定义指数ISa用以比较不同分组地震动的相对能量差异;对3层、8层以及15层三种不同自振周期的混凝土框架结构采用IDA方法进行抗倒塌易损性分析,比较不同M、RVS30工况地震动输入下的易损性结果,同时与ATC63推荐记录作为地震动输入的易损性结果进行了对比,结果表明:3种结构的倒塌性态点SaT1)均随着M增大、R增大以及VS30变小而减小;三种结构都体现了在大震、远场及软土场地的地震动作用下更加易损倒塌,与ISa指数体现的地震动蕴含能量的分布相一致;通过SISImax两个参数在不同工况下的对比,表明中长周期结构受距离的影响更为显著,以及震级对结构抗倒塌影响更敏感;以ATC63推荐的强震动记录随意用作地震输入被证实可引起结构抗倒塌易损性曲线较大的不确定性。为降低不确定性影响,建议在进行结构抗倒塌易损性分析时采用考虑场址危险一致性与结构自振特性的地震动输入选取方法。

English Abstract

任叶飞, 尹建华, 温瑞智, 冀昆. 结构抗倒塌易损性分析中地震动输入不确定性影响研究[J]. 工程力学, 2020, 37(1): 115-125. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0042
引用本文: 任叶飞, 尹建华, 温瑞智, 冀昆. 结构抗倒塌易损性分析中地震动输入不确定性影响研究[J]. 工程力学, 2020, 37(1): 115-125. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0042
REN Ye-fei, YIN Jian-hua, WEN Rui-zhi, JI Kun. THE IMPACT OF GROUND MOTION INPUTS ON THE UNCERTAINTY OF STRUCTURAL COLLAPSE FRAGILITY[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(1): 115-125. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0042
Citation: REN Ye-fei, YIN Jian-hua, WEN Rui-zhi, JI Kun. THE IMPACT OF GROUND MOTION INPUTS ON THE UNCERTAINTY OF STRUCTURAL COLLAPSE FRAGILITY[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(1): 115-125. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0042
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