基于修复成本比的隔震结构优化设计

发布时间：2023-04-30 04:22

　　多次地震实测表明,隔震结构可显著降低建筑物的破坏,维持建筑功能,减小建筑物的损失,但如何明确隔震技术对建筑物地震损失的影响,或者以建筑物地震损失最小作为评判隔震设计优劣的标准,目前的设计方法及结构抗震性能还无法考虑。隔震结构设计通常进行确定性分析,并以上部结构减震系数和隔震层位移作为性能指标,由于地震动及结构动力特性的不确定性,确定性动力分析和结构性能参数并不能很好的评估隔震结构预期地震损失。因此,本文引入“修复成本比”的概念,修复成本比是指地震中结构的预期修复成本与结构总成本之比,修复成本比越小,说明结构预期损失越小,结构的抗震性能越好。而以修复成本比最小作为优化目标进行的隔震结构设计,可以考虑地震动及结构动力特性的不确定性,同时将结构设计参数与结构性能参数直接联系起来,明确了隔震结构参数对建筑物地震损失和抗震性能的影响,更利于工程人员及业主进行方案选定和决策。本文给出了一种基于修复成本比的隔震结构设计方法,主要研究内容如下:(1)给出结构修复成本比的概念和计算方法,结构修复成本比与结构各破坏状态下的失效概率有关,也与结构构件的造价有关。(2)对隔震结构建立非线性的三维有限元模型,通...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 隔震结构易损性的研究现状
        1.2.2 结构修复成本的研究现状
        1.2.3 隔震结构优化的研究现状
    1.3 本文的研究内容
第2章 基于修复成本比的隔震结构设计方法
    2.1 引言
    2.2 修复成本比的概念及计算
        2.2.1 修复成本比的概念
        2.2.2 隔震结构的修复成本比
    2.3 结构失效概率的计算方法
        2.3.1 增量动力分析(IDA法)
        2.3.2 结构的地震易损性曲线
        2.3.3 利用结构地震易损性曲线求解结构失效概率
    2.4 结构修复成本比的统一函数面
    2.5 基于修复成本比的隔震结构优化方法
        2.5.1 优化方法的思路
        2.5.2 优化方法的具体实现
    2.6 本章小结
第3章 基于IDA法的隔震结构易损性分析
    3.1 引言
    3.2 基于IDA法的隔震结构易损性分析及失效概率计算
    3.3 隔震工程实例
        3.3.1 工程概况
        3.3.2 地震波选取
        3.3.3 IDA分析
        3.3.4 易损性分析
    3.4 本章小结
第4章 隔震结构修复成本比的统一函数面
    4.1 引言
    4.2 不同隔震层布置的结构易损性曲线
        4.2.1 不同的隔震方案
        4.2.2 地震波的选取
        4.2.3 不同方案的隔震结构响应统计值
        4.2.4 不同方案的隔震结构易损性曲线
    4.3 隔震结构的统一修复成本比函数面
        4.3.1 不同方案的隔震结构修复成本比
        4.3.2 隔震结构修复成本比的统一函数面
    4.4 本章小结
第5章 基于修复成本比的隔震结构优化设计
    5.1 引言
    5.2 优化模型
    5.3 优化结果
    5.4 优化方案分析
        5.4.1 与原设计方案的计算结果对比
        5.4.2 易损性曲线
        5.4.3 修复成本比
    5.5 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录



本文编号：3806411