考虑行波效应的高墩刚构桥地震易损性分析

基于传统可靠度理论,结合IDA方法和大质量法,将空间效应引入地震易损性分析,提出了实现考虑行波效应的桥梁地震易损性评估方法。以一座墩高不一致的双肢薄壁高墩刚构桥为算例,建立系统近场和远场地震易损性曲线。结果表明:评估桥梁系统地震易损性时,宜考虑行波效应,否则可能高估其抗震性能;与远场地震易损性相比,近场地震易损性受行波效应影响显著;与矮墩易损性相比,高墩易损性对行波效应敏感。     

不同地震激励方向下隔震曲线梁桥易损性分析

为进一步评估隔震曲线梁桥在地震激励下的抗震性能,从地震易损性角度出发并兼顾考虑地震激励方向对其易损性的影响。利用APDL建立采用板式橡胶支座的隔震曲线梁桥有限元模型,从PEER中选取同一地震事件中的近断层地震动,按规范规定比例输入水平双向地震动进行非线性动力时程分析,结合地震响应与损伤指标计算得到各构件地震易损性曲线;考虑地震激励方向的变化,通过MATLAB编程绘制得到桥梁结构构件(桥墩与支座)以及整体系统的地震易损性曲面,分析探讨地震激励方向对隔震曲线梁桥易损性的影响。结果表明：不同极限状态下各桥墩切向损伤条件概率明显大于其径向,各支座的切向与径向易损性相差不大,但仍是各支座的切向易损性略大于径向易损性;桥梁各构件(桥墩与支座)切向易损性对地震激励方向均表现出很强依赖性,而径向易损性对其的依赖性相对较弱,且伴随损伤等级的提高,构件易损性对地震激励方向更加敏感;桥梁整体系统易损性对地震激励方向的变化不太敏感,且因各构件响应之间的相关性较高,其系统易损性更接近于易损性最大的构件——易损性下限;当进行隔震曲线梁桥抗震性能评估时,应考虑不同地震激励方向对其地震易损性的影响,从而使得易损性分析...     

建筑结构地震易损性分析研究综述

地震易损性是指在不同强度水平的地震作用下建筑结构发生各种破坏的条件概率。本文对地震易损性分析的发展历程进行回顾和总结,介绍了地震易损性的相关概念、研究目的和意义以及5个表达工具。随后,针对国内外学者对建筑结构的易损性分析方法开展了系统的梳理和分析,特别是从基于震害调查的经验分析法和基于数值模拟的理论计算法方面展开了重点综述,并简单介绍了一些不常用的方法。最后指出了国内外对建筑结构易损性分析研究的不足和未来的研究方向。     

RC框架结构地震易损性分析方法研究进展

21世纪我国经济急速发展,人口也急剧增长,这也使得地震对人类生命和财产安全造成的威胁更大,结构抗震研究需求日益增加。地震易损性分析技术对于结构破坏和损失预测都有着非同一般的应用价值,因此受到了国内外土木工程抗震界的广泛关注和研究。首先介绍了地震易损性分析的基本概念,具体地论述了用于地震易损性分析的三种方法,同时总结出此三种方法各自的优缺点;其次以RC框架结构为例论述了国内外地震易损性分析领域的研究发展,从上个世纪90年代开始进行了系统的梳理和分析。说明了地震易损性分析在研究过程中由于不确定性的存在而导致对分析结果准确度的影响;最后指出要想得到更接近于真实的易损性分析结果,还需考量易损性分析中的不确定参数,揭示了地震易损性分析研究领域所面临的挑战。     

基于系统地震易损性的桥梁隔震支座优化设计

隔震支座对桥梁抗震有重要意义,优化支座的参数可有效提升隔震效率。以一座三跨连续梁桥为例,建立了考虑桩-土-结构相互作用的有限元模型。将铅芯橡胶支座的特征强度及初始刚度视为优化变量,以最小化桥梁结构的系统地震易损性为目标。通过动力时程分析,得到支座参数对桥梁系统地震易损性的影响规律,确定支座参数的合理区间。高斯过程模型用来取代耗时的动力时程分析,降低隔震支座优化设计的计算成本。分析结果表明:铅芯橡胶支座的特征强度和初始刚度对桥梁系统地震易损性有明显影响;支座优化设计有效降低了桥梁系统地震易损性,大幅减小支座的剪切应变,提高了支座的隔震效率。     

地震监测的新近应用：准备、报警和响应系统

引言图1给出了由澳大利亚地震研究中心开发的地震准备、报警和响应系统的全部组成部分。该系统包括由地震学家提供的灾害信息(地震的位置、震级和衰减),也包括由用户提供的易损性信息(财产位置、易损性和重要性、任务和优先级)。     

横桥向地面运动作用下独塔部分斜拉桥易损性分析

桥梁作为交通生命线系统中的重要工程,屡次在中等强度地震的作用下,遭受严重破坏甚至整体损毁,因此桥梁结构地震易损性研究在世界各国得到重视和发展。部分斜拉桥作为一种新桥型,由于兼有经济性和美学特性,近十年来在国内外发展迅速,但这种新桥型尚未经受地震的考验,在可能的地震灾害下,部分斜拉桥的地震破坏损伤概率还不明确,有必要开展有关的易损性研究。本文在桥梁地震易损性研究的基础上,分析在横桥向地面运动作用下独塔部分斜拉桥的易损性,定义五级损伤极限状态,建立桥墩、桥塔、限位器和全桥的易损性曲线,研究结果表明在横桥向地面运动作用下,独塔部分斜拉桥全桥易损性主要受到限位器和中墩的控制。     

地震灾害经济易损性评估研究——以甘肃省为例

从灾害学基本理论出发结合模糊综合评价模型,建立了相应的地震灾害经济易损性的评估模型,构造了易损性因素指标集及评语集,并对甘肃省13个地级市进行地震经济易损性风险评估,最终获取经济易损性等级划分.结果表明:易损性最高的地区为兰州市、金昌市、天水市、武威市、张掖市;易损性最低的地区为平凉市、酒泉市、定西市和甘南州;其他地区介于两者之间.由于评估指标对评估目标的影响具有模糊性的特点,因此采用模糊综合评判法进行评估是合适的.     

桩土作用对隔震梁桥地震易损性及震后通行能力影响

为确定桩土作用对一座位于Ⅲ类场地上的110m三跨连续梁桥地震易损性曲线和震后通行能力的影响,首先建立墩底固结和考虑桩土作用2种有限元模型,选取50条实测的、符合工程场地条件的不同强度地震波作为输入,分别以桥墩墩顶和支座最大位移为目标响应,计算得到转角延性比和支座剪应变值,进而构建桥墩和支座的易损性曲线;然后通过宽界限法建立桥梁系统的地震易损性曲线,提出新的平均损伤水平值计算公式并结合易损性曲线评估该连续梁桥的震后通行能力。分析结果表明,同一地震强度下考虑桩土作用时的桥墩位移峰值比墩底固结情况大,更符合实际情况;对于桥梁构件易损性曲线而言,考虑桩土作用时支座破坏超越概率最大,但与墩底固结情况相比相差不大;采用桥梁系统地震易损性曲线评价桥梁交通流量变化更加合理,固结模型的震后交通流量评估Ⅲ类场地情况时不可忽略桩土作用对桥梁地震易损性的影响。     

桥梁易损性研究述评

论述了国内外桥梁易损性分析研究的概况,对国内外桥梁易损性分析的主要方法进行了较为全面的论述,包括经验统计法,规范校核法,Pushover分析方法,基于神经网络的方法和基于模糊数学和灰色系统理论的方法等,同时提出了存在的问题和今后尚需开展的研究工作。     

四川省城市地震灾害脆弱性综合评价研究

城市化进程的不断推进使得城市的地震灾害脆弱性日益加剧,而城市承灾体的脆弱性受复杂因素影响。本文针对评价指标受主观性影响较大的问题,基于人口、工程、经济及社会4个方面,构建了城市震害综合脆弱性评价指标体系;并构建基于实码加速遗传算法优化投影寻踪（RAGA-PP）的城市震害脆弱性评价模型;最后,对四川省21个市、州进行了震害脆弱性评价。结果表明:巴中、南充等地脆弱性较高,成都、攀枝花等地脆弱性较低;经济因素对城市震害脆弱性影响较大;该评价模型能够克服人为主观性,有效可行。     

改进TOPSIS模型在城市地震脆弱性评估中的应用

针对目前仅以城市单体为对象研究城市地震灾害脆弱性,而忽视城市内部不同区域间存在特征差异的问题,选择威海市区作为研究对象,将研究范围细化至22个街道(镇),建立城市小区域地震灾害脆弱性评价模型。从人口、经济、建筑物和生命线系统4个方面选取17个指标构建城市地震脆弱性评价指标体系,应用主客观结合的三角模糊熵法和改进TOPSIS模型,计算出研究区域的相对贴近程度并进行排序,将威海市区划分为4个不同脆弱性等级。结果表明:改进TOPSIS模型能够从整体上对城市地震灾害脆弱性进行评级分区,为城市内部有针对性的制定防震减灾策略提供一个全新的思路。     

基于三维GIS技术的地震灾情场景模拟系统

设计并实现了基于三维GIS技术的地震灾情场景模拟系统。根据现场救援工作的特点和需求,对基于基础地理信息数据的自动三维建模方法和场景生成技术进行了研究,建立了基于地震动影响场和结构易损性的地震灾情场景模型;基于ArcGISEngine开发组件,实现了灾前、灾后场景的自动生成和直观显示,实现了整体破坏情况分析、重点搜索区域判定、关键目标震害与属性查询等灾情分析和辅助决策功能。该系统以震区基础地理信息数据和地震基本参数作为数据源,可以在获得地震基本参数之后快速地估计和分析震区建筑结构的破坏及其空间分布情况,预判重点搜索救援区域,为应急指挥决策和救援行动提供有效的支持,适合在现场救援工作中实际应用。     

基于经验统计方法的桥梁震害预测辅助决策系统

选择场地、结构、地震动和抗震设防4大类18个因素作为考虑因素，以国内外桥梁震害预测经验统计方法为主体构成了知识库，开发了与GIS结合的桥梁震害预测辅助决策系统BSVAS。该系统可初步用于大中城市防震减灾桥梁震害预测工作，并为基于GIS的防震减灾管理系统的更新提供可能。     

数字城市和防震减灾信息管理系统

防震减灾信息管理系统的主要目的是对城市面临的地震及其次生灾害进行分类、评价和减灾效果研究。数字城市从全局性的角度集成城市各个方面的要素,是对城市整体的统一数字化认识。防震减灾信息管理系统的建设是数字城市的一个重要组成部分。数字城市建设的基础是空间数据的应用。基础数据的有效更新成为防震减灾信息系统存亡的关键。数字城市目前是以电子政务作为主流发展方向,防震减灾辅助决策优化和实用化并与电子政务的结合为新一代防震减灾信息系统建设提出了新目标。防震减灾信息系统与数字城市的有力结合,可以提高地震应急反应能力,有效减轻地震灾害的损失。这种结合的困难和问题表现在:数据标准化、数据的可用度、合适的支撑系统和与电子政务的结合等方面     

基于易损性指数的S RC框架核心筒结构地震损伤评估

设计1个20层SRC框架核心筒结构模型,考虑地震的随机性和结构材料的不确定性,采用拉丁超立方体抽取结构-地震动样本,之后对其进行增量动力分析（IDA）,以第1周期谱加速度为强度指标,最大层间位移角为结构需求,定义4个性能水平,研究该结构的易损性。通过引入群体结构震害评估中易损性指数的概念,计算多遇、设防和罕遇地震下的易损性指数。结果表明:以易损性指数作为评价指标,该结构在多遇地震作用下,处于轻微破坏状态;在设防地震作用下,处于中等破坏状态;在罕遇地震作用下,结构处于严重破坏状态。可认为依据我国抗震规范设计的SRC框架核心筒结构能够满足"小震不坏"、"中震可修"和"大震不倒"的抗震设防目标。     

基于宏观经济指标对张家口地区地震灾后经济损失快速评估

利用宏观经济指标—GDP(国内生产总值)结合宏观易损性模型对河北省张家口地区地震灾害损失进行快速评估。本文以实际震例数据为基础,通过宏观易损性分析法分别对震后科考实际影响场进行震后经济损失评估,并与震后实际经济损失进行对比,初步验证该方法在小尺度空间范围内震后经济损失快速评估中的可行性。     

以徐州为例初探城市社会因素地震易损性分析

徐州是我国震害预测试点城市之一。影响城市震害的主要因素是城市所处的地质背景——地质因素和城市现状——社会因素。本文以现场调查资料为基础,以宏观震害经验为依据,考虑建筑物结构类型、建筑质量、建筑密度、人口、空旷场地、道路和危险工业等社会因素,运用多因素易损性(vulnerabiliy)分析法,完成了徐州市社会因素地震易损性分析,指出了该市抗震的薄弱环节和薄弱地区,为抗震防灾提供了依据。 地震易损性分析的结果是地震易损性分析图,总的易损性指数M是编制易损性分析图的依据。在总的易损性指数M中,建筑物易损性指数b占60—70%,其为建筑物易损性趋势矩阵A乘以建筑物组成矩阵B的转置阵矩阵BT所得矩阵C的迹。      

汶川地震区砖砌体住宅房屋易损性研究

砖砌体住宅房屋占城乡建筑的80%以上,它的易损性分析是进行地震灾害损失预测的重要组成部分。文中介绍了砖砌体住宅房屋易损性的分析方法及存在的问题,充分利用汶川地震区砖砌体住宅房屋的震害调查数据,考虑到建筑物数据的离散性,分别给出了城区砖砌体住宅房屋、农村砖砌体住宅房屋两类建筑物群体的破坏状态易损性曲线包络(最大、平均、最小值),从而给出了其破坏概率矩阵,并给出了每个破坏概率的偏差值。     

Macroseismic and mechanical models for the vulnerability and damage assessment of current buildings

The European Commission funded the RISK-UE project in 1999 with the aim of providing an advanced approach to earthquake risk scenarios for European towns and regions. In the framework of Risk-UE project, two methods were proposed, originally derived and calibrated by the authors, for the vulnerability assessment of current buildings and for the evaluation of earthquake risk scenarios: a macroseismic model, to be used with macroseismic intensity hazard maps, and a mechanical based model, to be applied when the hazard is provided in terms of peak ground accelerations and spectral values. The vulnerability of the buildings is defined by vulnerability curves, within the macroseismic method, and in terms of capacity curves, within the mechanical method. In this paper, the development of both vulnerability and capacity curves is presented with reference to an assumed typological classification system; moreover, their cross-validation is presented. The parameters of the two methods and the steps for their operative implementation are provided in the paper.