基于多维性能极限状态的概率地震需求分析.pdfVIP

振　动　与　冲　击 第３６卷第１期 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＶＩＢＲＡＴＩＯＮＡＮＤＳＨＯＣＫ Ｖｏｌ．３６Ｎｏ．１２０１７　  基于多维性能极限状态的概率地震需求分析 刘骁骁，吴子燕，王其昂 （西北工业大学 力学与土木建筑学院，西安　７１０１２９） 　　摘　要：基于概率地震需求分析（ＰＳＤＡ），分别采用增量动力和非线性时程分析，得到某框架结构的最大层间漂移 比和最大加速度响应，通过定义多维性能极限状态的性能水准，计算该结构的多维地震易损性，联合地震动危险性曲线， 建立了年平均超越概率的三重积分公式，采用梯形法求得５０年内地震需求（漂移）危险性曲线。在此基础上，进行了同 时考虑性能极限状态的随机性和相关性对结构需求危险性的敏感性分析。在性能极限状态不确定性中选择适当的变异 系数（ｃ ｃ ）及相互作用因子Ｎ ，能够使年平均超越概率增加；相比单一极限状态，考虑二维极限状态的年平均超越概 ｉｄｒ ｐｆａ ＩＤＲ 率也将提高。研究结果表明，所提方法可描述对多维响应参数敏感的结构破坏行为，可获得设计基准期内更加符合实际 的结构需求危险性曲线，为震后损失估计提供可靠的理论依据。 关键词：概率地震需求分析；多维性能极限状态；增量动力分析；结构需求危险性；敏感性 中图分类号：ＴＵ３１１．２　　　文献标志码：Ａ ＤＯＩ：１０．１３４６５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｖｓ．２０１７．０１．０２７ Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃｓｅｉｓｍｉｃｄｅｍａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｂａｓｅｄｏｎｍｕｌｔｉｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｌｉｍｉｔｓｔａｔｅｓ ＬＩＵＸｉａｏｘｉａｏ，ＷＵＺｉｙａｎ，ＷＡＮＧＱｉａｎｇ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃｓ，ＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎ７１０１２９，Ｃｈｉｎａ） 　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｂａｓｅｄｏｎｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃｓｅｉｓｍｉｃｄｅｍａｎｄａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｉｎｔｅｒｓｔｏｒｙｄｒｉｆｔｒａｔｉｏａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍ ｐｅａｋｆｌｏｏｒａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｏｆａｆｒａｍｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌｄｙｎａｍｉｃａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅａｒｔｉｍｅ ｈｉｓｔｏｒｙａｎａｌｙｓｉｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｎｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃｆｒａｇｉｌｉｔｙｃｕｒｖｅｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｂｉｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｌｉｍｉｔｓｔａｔｅｓｗａｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｃｏｍｂｉｎｇｔｈｉｓｆｒａｇｉｌｉｔｙｃｕｒｖｅｗｉｔｈｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃｈａｚａｒｄｃｕｒｖｅ，ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｅｉｓｍｉｃｄｅｍａｎｄｈａｚａｒｄｃｕｒｖｅｉｎ ｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｗａｓｇａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｒａｎｄｏｍｎｅｓｓａｎｄｄｅｐｅｎｄｅｎｃｙｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｍｕｌｔｉｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｌｉｍｉｔｓｔａｔｅｓｗｅｒｅ ｔａｋｅｎｉｎｔｏａｃｃｏｕｎｔｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｅｉｓｍｉｃｄｅｍａｎｄｈａｚａｒｄｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅｄａｍａｇｅｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ｉｔｉｓｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏｍｕｌｔｉｐｌｅｒｅｓｐｏｎｓｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓ； ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｍｅａｎａｎｎｕａｌｅｘｃｅｅｄｉｎｇｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｉｎｃｒｅａｓｅｓｉｆｐｒｏｐｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｆｖａｒｉａｔｉｏｎ（ｃ ｃ ）ａｎｄｉｎｔｅｒａｃｔｉ