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城市群体砖混建筑物抗震可靠度研究

作　者: 别冬梅
导　师: 冯启民
学　校: 中国海洋大学
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 群体建筑物抗震可靠度地震危险性易损性分析
分类号: TU352.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

城市具有“人口集中、建筑物集中、生产集中、财富集中”的特点,一旦遭遇破坏性的地震自然灾害,势必造成惨重的人员伤亡和巨大的经济损失。目前我们还无法预知地震发生的确切时间和地点,对地震工作只能采用预防为主的方针。我国所处的地震灾害环境十分恶劣,城市已有建筑物的抗震可靠度进行估计日益受到地震工程界的重视,对其有关理论、方法进行研究,具有十分重要的理论意义和现实意义。以往传统评估方法,存在需要投入大量人力物力、耗资巨大、资料过细等问题,且其结果的时效性有待考察。地震地面运动过程的随机性以及结构体系本身的不确定性,导致结构的地震反应必然为随机过程,在概率意义上对结构的地震响应和抗震可靠度进行精确的估计,是非常必要合理的,因此,本文提出一种估计城市群体建筑物抗震可靠度的概率方法。本文的研究主要包括以下几个方面:1、研究了城市群体建筑物的抗震可靠度估计模型。提出用概率方法对群体建筑物的抗震可靠进行定量估计,构建了全概率模型和条件概率模型,模型由地震危险性分析和群体建筑的地震易损性分析两部分的内容组成。这两个模型,综合考虑了地震作用的随机特征及群体建筑结构体系的不确定性特征,有利于抗震可靠度理论在实际工程中的应用,具有非常重要的现实意义。2、在地震危险性分析中,通过研究规范给出了地震烈度与地震动峰值加速度的对应关系。拟合地震动峰值加速度超越概率曲线,得到地震动峰值加速度的概率分布函数,并结合已有的地震动发生概率计算模型,得到了计算地震烈度发生概率的分段连续函数表达式,为群体建筑物的抗震可靠度估计奠定了基础。3、在群体建筑物的地震易损性分析中,搜集汶川地震区城市砖混建筑物的实际震害数据,得到了该群体砖混建筑物的平均破坏概率矩阵和易损性曲线包络,对平均破坏概率曲线进行拟合,得到了以地震烈度为自变量的易损性函数,并进一步得到易损性矩阵。文中搜集的原始数据虽然分类不够详细,但是这有利于数据库系统的动态管理和更新,也有利于工程防灾的实际应用。汶川地震灾害数据的应用,也避免了当前已有震害矩阵不能代表当今建筑物抗震能力的问题。最后,以汶川地震区城市群体砖混建筑物为例,介绍了本文提出的抗震可靠度概率模型的应用。并探讨了基于连续性函数的抗震可靠度概率模型的优点。认为此模型可表示任意地区的某类群体建筑物的抗震可靠度估计公式,具有一般性的特点,有利于不同区域群体建筑抗震可靠度的估计和比较。此外,提出研究模型中5个参数的性质和特点,通过类比的方法可得到不同区域的结构抗震能力估计结果,为未来我国开展全国范围内的建筑物分区抗震性能估计奠定基础。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
第一章绪论  12-21
  1.1 课题来源  12
  1.2 选题背景及研究意义  12-15
    1.2.1 我国的地震灾害  12-13
    1.2.2 城市地震灾害特点  13-14
    1.2.3 研究群体建筑抗震可靠度的意义  14-15
  1.3 国内外研究现状  15-19
    1.3.1 抗震可靠度研究现状  15-17
    1.3.2 地震危险性的研究现状  17-18
    1.3.3 地震易损性的研究现状  18-19
  1.4 论文的主要内容及安排  19-20
  1.5 小结  20-21
第二章建筑物结构地震可靠度概述  21-29
  2.1 引言  21-22
  2.2 抗震可靠度分析的内容  22
  2.3 地震可靠度分析方法  22-27
    2.3.1 抗震结构的破坏准则  23-24
    2.3.2 结构抗震可靠度的计算  24-27
  2.4 群体建筑的抗震可靠度估计模型的构建  27-28
  2.5 小结  28-29
第三章地震危险性分析  29-45
  3.1 引言  29-30
  3.2 相关基本概念  30-33
    3.2.1 潜在震源区  30
    3.2.2 地震动衰减关系  30-31
    3.2.3 地震烈度与地震动  31-33
  3.3 地震危险性概率分析方法  33-40
    3.3.1 地震危险性分析概率方法原理  33-38
    3.3.2 地震危险性分析概率法步骤  38
    3.3.3 地震危险性的概率计算模型  38-40
  3.4 地震危险性的概率计算  40-44
    3.4.1 地震加速度的概率计算  40-43
    3.4.2 地震危险性的概率计算公式  43-44
  3.5 小结  44-45
第四章地震易损性分析  45-66
  4.1 引言  45-46
  4.2 建筑结构的地震易损性分析  46-51
    4.2.1 相关基本概念  46-47
    4.2.2 地震易损性分析方法综述  47-50
    4.2.3 当前存在的问题  50-51
  4.3 汶川地震区群体砖混建筑物易损性分析  51-65
    4.3.1 收集震害资料  52-55
    4.3.2 易损性曲线包络  55-59
    4.3.3 易损性函数  59-63
    4.3.4 易损性矩阵  63-65
  4.4 小结  65-66
第五章群体建筑物抗震可靠度估计  66-71
  5.1 群体建筑抗震可靠度计算公式  66-68
  5.2 算例  68-70
  5.3 小结  70-71
第六章结论与展望  71-74
  6.1 结论  71-72
    6.1.1 论文工作总结  71-72
    6.1.2 论文创新点  72
  6.2 展望  72-74
参考文献  74-78
附录  78-80
致谢  80-81
作者简介  81
硕士期间发表论文  81

城市群体砖混建筑物抗震可靠度研究

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