申请/专利权人：北京建筑大学

申请日：2023-04-24

公开（公告）日：2024-03-01

公开（公告）号：CN116738528B

主分类号：G06F30/13

分类号：G06F30/13;G06F30/20;G06F119/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.01#授权;2023.09.29#实质审查的生效;2023.09.12#公开

摘要：本发明考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性分析方法包括：基于国内外公开的权威地震动数据库，挑选主震记录和余震记录；对挑选出的主余震序列记录进行调幅；分别计算出上述主余震序列在第一极限状态、第二极限状态、第三极限状态和第四极限状态下的最大层间位移角和Park‑Ang损伤指数的失效概率代表值；针对每种极限状态，基于其对应的10个失效概率代表值和10个主余震强度代表值，以易损性函数的中位值的待估计值和对数标准差的待估计值构造极大似然函数，得到对应的四组待估计值和将得到的四组待估计值和带入下式中，即得到在四种极限状态下考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性的曲线。

主权项：1.一种考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性分析方法，其特征在于：该方法包括：一、基于国内外公开的权威地震动数据库，挑选主震记录和余震记录a、基于中国地震台网和美国太平洋地震工程研究中心，对地震动记录进行搜集和整理，初选得到至少600条原始的主震记录和其对应的余震记录；按照以下主震挑选原则，从上述至少600条原始主震记录中挑选出满足以下条件的原始主震记录：I、主震震级不小于5.0级；Ⅱ、水平峰值加速度的几何平均值不小于0.04g；Ⅲ、震级-距离截断限制取为0.4；b、根据所选主震记录，挑选与其对应的余震记录从上述挑选主震记录中，选择与主震记录对应的余震记录，将每条主震记录与对应的余震记录进行串联，最终得到至少50条主余震序列记录；二、对挑选出的主余震序列记录进行调幅，目标峰值加速度分别设定为0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g、0.7g、0.8g、0.9g和1.0g共10个强度，目标峰值加速度即为主余震强度代表值；c、将调幅后的主余震序列作为地震动输入，采用OpenSees软件对建筑结构进行非线性时程分析，得到建筑结构在主余震序列作用下的位移时程、位移角时程和力时程，通过位移时程得到最大位移uma；通过位移时程和力时程组成的滞回环，求解滞回环的面积得到滞回耗能EHx；屈服位移uy、极限位移uu和屈服强度Fy，为建筑结构的固有属性；d、采用最大层间位移角和Park-Ang损伤指数分别表征建筑结构的累积损伤根据非线性时程分析结果中的位移角时程，取上述每条主余震序列位移角时程的绝对值的最大值，得到建筑结构的最大层间位移角； 式中，为非线性时程分析结果中的位移角时程；基于以下公式2计算出建筑结构的Park-Ang损伤指数： 式中，DI为建筑结构的Park-Ang损伤指数；umax、uy和uu分别为构件的最大位移、屈服位移和极限位移；Fy为构件的屈服强度；α为耗能因子，取0.15；EH为构件的滞回耗能；三、在上述每个主余震强度代表值下，分别计算出上述主余震序列在第一极限状态、第二极限状态、第三极限状态和第四极限状态下的最大层间位移角和Park-Ang损伤指数的失效概率，将最大层间位移角和Park-Ang损伤指数的失效概率的最大值分别作为四个极限状态下的失效概率代表值e、在每个主余震强度代表值下，以最大层间位移角分别为1550、1250、1100和150作为第一极限状态、第二极限状态、第三极限状态和第四极限状态的阈值，当最大层间位移角大于上述阈值时判定为建筑结构失效，分别计算出建筑结构在上述挑选的主余震序列作用下达到四种极限状态的失效概率；f、在每个主余震强度代表值下，以Park-Ang损伤指数分别为0.05、0.2、0.4和0.8作为第一极限状态、第二极限状态、第三极限状态和第四极限状态的阈值，当Park-Ang损伤指数大于上述阈值时判定为建筑结构失效，分别计算出建筑结构在上述挑选的主余震序列作用下达到四种极限状态的失效概率；g、在第一极限状态下，在每个强度下，将最大层间位移角失效概率和Park-Ang损伤指数失效概率进行比较，选取二者的最大值作为第一极限状态在该强度下的失效概率代表值，共得到10个失效概率代表值；第二、三、四极限状态的失效概率代表值计算方法同第一极限状态，最终，针对每种极限状态，分别得到10个失效概率代表值和对应的10个主余震强度；四、针对每种极限状态，基于其对应的10个失效概率代表值和10个主余震强度代表值，以易损性函数的中位值的待估计值和对数标准差的待估计值构造极大似然函数，如公式3所示： 在公式3中，N为地震动条数，在每个主余震强度条件下N至少为50条，xj为主余震强度代表值，xj分别取为0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g、0.7g、0.8g、0.9g和1.0g；mj为在上述每个极限状态下，第j个强度上发生的最大层间位移角和Park-Ang损伤指数的最大失效次数；θ和β分别为易损性函数的中位值的迭代值和对数标准差的迭代值；在采用迭代法对上式3进行求解的迭代过程为：首先对θ和β赋予任意初始值，根据上式计算得到第一个似然函数值；基于θ和β的初始值，再次对θ和β进行赋值，并求解得到第二个似然函数值，对比第一个和第二个似然函数值，若第二个似然函数值大于第一个似然函数值，则说明对θ和β的第二轮赋值的方向是正确的，在此方向上继续赋值，直到n轮迭代后似然函数无法达到更大的值，此时得到的θ和β即为待估计值和若第二个似然函数值小于第一个似然函数值，则说明对θ和β的第二轮赋值的方向是不正确的，需要在与θ和β第二轮赋值方向相反的方向进行赋值，再进行迭代求解，直到n轮迭代后，似然函数无法达到更大的值，此时得到的θ和β即为待估计值和最终，针对第一极限状态、第二极限状态、第三极限状态和第四极限状态，得到对应的四组待估计值和五、将得到的四组待估计值和带入下式中，即得到在四种极限状态下考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性的曲线； 在公式4中，Pf为建筑结构的失效概率，x的取值范围为0.1g至1.0g，将不同强度主余震序列作用下的Pf连接成曲线，即为易损性曲线。

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百度查询： 北京建筑大学 考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性的分析方法

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