基于BIM的建筑砌体结构抗震性能评估方法研究

建筑砌体结构抗震性能评估,对建筑结构安全的稳定性至关重要。本文从四个方面分析建筑砌体结构抗震性能提升的条件,根据建筑结构的抗震性影响因素,评估抗震能力。构建建筑砌体结构抗震性能的评估BIM指标体系;利用BIM模型中的三角模糊数,定量计算建筑砌体结构抗震性能指标的模糊判断矩阵,得到建筑砌体结构的三角模糊数值,分析筑砌体结构抗震性能指标的单排序情况,结合对建筑砌体结构抗震性能评估体系指标权重系数和单项得分的计算,实现基于BIM的建筑砌体结构抗震性能评估。结合模拟建筑实例分析,利用建筑结构倒塌概率测试建筑砌体结构的抗震性能,并利用评估结果与实际评估结果的拟合度测试提出方法的准确性。实例结果证明,能够准确的得到抗震性能的评估结果。     

砌体结构的抗震研究现状

为使国内同行了解国际砌体结构抗震研究的最新进展,本文介绍了第16届世界地震工程会议上砌体结构的2个专题:无筋砌体结构(URM)和约束砌体结构(CM)。总结了相关论文的研究内容,主要包括:砌体结构抗震性能、砌体结构抗震加固改造、砌体结构数值分析方法、砌体结构地震易损性、约束砌体结构规范编制及评估方法、约束砌体结构的工程应用等。指出了砌体结构抗震性能及评估方法、砌体结构简化数值分析模型、既有砌体结构的抗震加固等将是未来研究的热点和发展趋势。     

我国村镇砌体房屋震害分析与抗震加固研究进展

大多数震害都发生在抗震设防较薄弱的村镇地区,以村镇民居最常见的砌体结构形式为例,通过分析其建造特点、震害特征及抗震现状,指出了村镇砌体房屋抗震性能差的主要原因。参考中国砌体结构研究方面的相关文献,对增强砌体农居抗震性能的构造措施与加固方法提出了几点建议,并展望了今后加强砌体农居抗震性能的后续研究方向。     

再生混凝土组合砌体非线性有限元分析

为研究再生混凝土组合砌体这一新型结构的抗震性能,在水平低周反复荷载试验基础上,利用ANSYS有限元分析软件建立再生混凝土组合砌体的有限元计算模型,并进行低周反复荷载下抗震性能有限元分析。分析结果表明:与普通砖砌墙体相比,再生混凝土组合砌体的抗震性能明显提高,且随着再生混凝土墙体比例的增加,再生混凝土组合砌体的抗震性能随之增加。并且分析结果还验证了ANSYS有限元分析软件对再生混凝土组合砌体分析的可行性。     

砌体结构在2008汶川大地震中的震害经验

本文首先列举了砌体结构在2008汶川大地震中的典型震害现象,通过这些现象分析了此次地震中砌体结构的震害特点,归纳了其震害规律和教训,总结了必须坚持的抗震原则及对今后砌体结构抗震设计的启示,同时,探讨了几个应该注意的重点抗震问题,提出了进一步加强砌体结构抗震性能的建议。文中指出,砌体结构只要坚持正确的抗震理念,加强构造措施,落实抗震规范的设计要求,保证施工质量,就能达到相应的抗震设防目标。     

配筋混凝土砌块砌体高层模拟结构抗震分析

以上海园南小区配筋砌块砌体高层住宅作为原型结构，通过变化结构的一些基本参数，模拟成一系列新的结构，对模拟结构进行了抗震分析，研究了结构参数对配筋砌块砌体结构抗震性能的影响。     

汶川地震砌体结构的震害与改进砌体结构抗震性能的途径和方法

介绍了汶川8级地震中砌体结构房屋的震害情况,归纳分析了砌体结构房屋在地震中的震害特征及其原因,总结出了砌体结构抗震“选材合理、整体设计、注重细节、确保质量”的总体原则,提出了采用“高宽比”来设计窗间墙的宽度、房屋底层中部加设圈梁的建议,讨论了采用隔震技术、墙体开缝耗能、“隐形构造柱”和“捆绑”抗震、设置减震缝及耗能砂浆抗震技术来改进砌体结构抗震性能的新途径和新方法,最后对砌体结构的发展提出了建议。     

配筋砌体结构抗震能力的试验研究

根据砖砌体结构在地震作用下主要表现为剪切破坏的特点，采用子结构拟动力试验技术配筋砌体记房屋结构进行了抗震试验研究。可以改善砖砌体结构在极限荷载后的性能，提高结构的抗震能力。     

纤维砂浆带加固砌体墙片的抗震性能研究

针对低烈度区砌体结构房屋抗震的需要,本文提出利用纤维砂浆带加固砌体墙的一种廉价抗震方案。运用有限元分析软件Ansys10.0进行数值模拟分析,探讨这种加固方案的可行性,并在此基础上进行试验研究。通过纤维砂浆带加固砌体墙片在低周反复荷载作用下的试验,对墙片的破坏特征、裂缝的发展过程、滞回特性、结构延性等技术指标进行对比分析,结果表明,采用纤维砂浆带加固砌体墙有助于提高墙体的开裂荷载,增加结构的延性,改善墙体的抗震性能。     

砌体结构抗震性能评价——基于AHP和灰聚类综合模型

上世纪后期砌体结构作为我国办公、住宅等民用建筑大量采用的一种结构形式,经过多年使用后,急需进行修缮加固处理,尤其是其抗震能力的提高,已成为广大学者研究的重点。基于上述基本国情,本文首先在结合砌体结构的相关规范及震损资料的基础上,分层次建立了砌体结构的抗震性能综合评价指标体系,其次通过灵活运用并结合层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简称AHP)与灰聚类两种方法,构建了砌体结构抗震性能的数学评价模型,最后结合实际案例验证了该模型的合理性及科学性,对今后砌体结构抗震性能的评价工作具有一定的参考价值。     

基于BP神经网络模型的多层砖房震害预测方法

针对传统的基于地震烈度的建筑物震害预测方法的不足,本文以地震动峰值加速度作为建筑物震害预测的地震动指标,结合几次大地震中多层砖房的震害实例,提出了一种基于BP神经网络模型的建筑物震害预测方法,模型的输入为反映结构抗震性能的各类物理参数,输出为给定地震动峰值加速度下建筑物破坏状态的概率。研究表明:基于BP网络模型的多层砖房的震害预测结果与震害实例的实际情况比较吻合,本文的思路和方法可推广于其他不同类型的建筑结构的震害预测。     

考虑震害因子耦合作用的砌体建筑群破坏概率模型研究

砌体建筑群在地震中往往破坏严重损失巨大,合理评估地震作用对不同种类砌体结构造成破坏的风险变得至关重要。传统基于后验概率的地震危险性分析方法忽略了砌体建筑个体差异性的影响,未深入考虑多种震害因子的耦合作用。本文以华南地区砌体建筑群为例,开发了一种集成概率方法来对城市砌体结构的破坏风险进行建模,考虑建筑年代、层数、使用用途和墙厚四类震害因子的耦合影响,采用(Kolmogorov-Smirnov)K-S检验,在设定地震动参数下选取Gaussian分布、Log-Normal分布、Gumbel分布和Beta分布四种概率分布对该地区砌体建筑物的破坏状态概率分布参数进行拟合。通过均方根误差(Root Mean Square Error)RMSE进行拟合优度评价,最终建立基于Gaussian分布和Log-Normal分布的砌体建筑物破坏联合概率模型。最后,以华南地区三个城市典型砌体建筑物为例进行实例对比验证,将基于本文建立的建筑破坏概率模型推算出的砌体建筑群震害矩阵与基于单体结构分析得到的震害矩阵进行对比,与理论值最大偏差为0.033 3。研究表明：本文构建的集成概率方法能够获得更加合理的城市砌体建筑...     

汶川地震中极震区砌体结构教学楼典型震害分析

汶川8.0级大地震造成了巨大的损失,大量学校建筑遭受严重破坏,其中大部分是砌体结构教学楼。在此次地震中,极震区北川县擂鼓镇城区内的初中、小学和幼儿园等砌体结构教学楼的破坏极其严重,结构特征和震害现象十分典型。本文详细地介绍了擂鼓镇城区内5栋砌体结构教学楼的结构构造特点和震害现象特征,同时,总结归纳了砌体结构教学楼的典型震害并分析了震害原因;讨论并分析了建筑含墙率、开间大小、高宽比等因素对建筑的抗震能力的影响;通过结构易损性分析方法对教学楼在不同烈度下的破坏状态进行了计算,并与实际震害进行了对比分析;最后,为灾后教学楼的重建工作提出了建议。     

关于提高中小学砌体建筑抗震能力的讨论

利用汶川8.0级地震特大发生后作者在极重灾区——四川省广元市青川县参加首批房屋应急评估工作期间收集的房屋震害资料,分析了砌体结构的震害特点和震害原因,对提高中小学砌体建筑抗震能力进行研究,从概念设计与计算分析两个方面对现行抗震设计规范的若干条文进行了讨论,提出了验算砌体结构抗倒塌能力的建议。     

基于灰关联与人工神经网络综合评价模型的多层砖房震害预测

结合几次大地震中多层砖房的实际震害资料,基于灰关联识别方法,解析了各影响因子对多层砖房抗震性能的影响程度。以反映结构抗震性能的各类物理参数作为输入数据,以给定地震动峰值加速度下建筑物破坏状态的概率作为输出数据,采用8-6-5层结构,建立了基于BP人工神经网络的非线性模型,并对震害样本进行了训练。结果表明:利用灰关联分析,可得出各因子对多层砖房抗震性能影响程度的大小排序,有利于实际的工程抗震设计;基于BP人工神经网络模型的多层砖房的震害预测结果与震害实例的实际情况比较吻合,其思路和方法可推广于其他不同类型的建筑结构的震害预测。     

Effect of out-of-plane behavior on seismic fragility of masonry buildings in Turkey

This study focuses on the evaluation of seismic safety of unreinforced masonry buildings in Turkey by using fragility curves generated for two behavior modes of load bearing walls: in-plane and out-of-plane. During generation of fragility curves, a force-based approach has been used. There exist two limit states in terms of base shear strength for in-plane behavior mode and flexural strength for out-of-plane behavior mode. To assess the seismic vulnerability of unreinforced masonry buildings in Turkey, fragility curves generated for in-plane behavior were verified by the observed damage during the 1995 Dinar (Turkey) earthquake and fragility curves generated for out-of-plane behavior were verified by the observed damage during the 2010 Elaz?? (Turkey) earthquake. The verification results reveal that the proposed fragility-based procedure can provide an alternative for the seismic safety evaluation of unreinforced masonry buildings in Turkey. Using this procedure, it becomes possible to investigate a large population of masonry buildings located in regions of high seismic risk in a short period of time. The obtained results are valuable in the sense that they can be used as a database during the development of strategies for pre-earthquake planning and risk mitigation for earthquake prone regions of Turkey.     

江苏高邮、宝应MS4.9级地震现场震害调查与破坏原因研究

江苏高邮、宝应Ms4．9级地震在极震区造成了数10间农村民居不同程度和不同方式的破坏,出现人员伤亡。震后对地震灾害现场进行震害调查与破坏原因研究,典型的震害特征包括砖砌体、砖木和砖混结构房屋局部倾倒、墙体贯通开裂、房顶瓦片掀翻和烟囱倒塌等。农村民居遭到破坏的主要因素包括：选址不当、施工质量较差、砂浆强度不够、缺少圈梁和构造柱等。同时,分析了竖向地震作用和鞭梢效应等地震效应,讨论了砖砌体和砖混结构抗震设计的加固方法和改善抗震性能的构造措施等,为农村民居的抗震设防和减轻震害损失等提供参考。     

Generation of fragility curves for Turkish masonry buildings considering in‐plane failure modes

This study focuses on the seismic safety evaluation of masonry buildings in Turkey for in‐plane failure modes using fragility curves. Masonry buildings are classified and a set of fragility curves are generated for each class. The major structural parameters in the classification of masonry buildings are considered as the number of stories, load‐bearing wall material, regularity in plan and the arrangement of walls (required length, openings in walls, etc.), in accordance with the observations from previous earthquakes and field databases. The fragility curves are generated by using time history (for demand) and pushover (for capacity) analyses. From the generated sets of fragility curves, it is observed that the damage state probabilities are significantly influenced from the number of stories and wall material strength. In the second stage of the study, the generated fragility curves are employed to estimate the damage of masonry buildings in Dinar after the 1995 earthquake. The estimated damage by fragility information is compared with the inspected visual damage as assessed from the Damage Evaluation Form. For the quantification of fragility‐based damage, a single‐valued index, named as ‘vulnerability score’ (VS), is proposed. There seems to be a fair agreement between the two damage measures. In addition to this, decisions regarding the repair or demolition of masonry buildings in Dinar due to visual damage inspection are on comparable grounds with the relative measure obtained from VS of the same buildings. Hence, the fragility‐based procedure can provide an alternative for the seismic safety evaluation of masonry buildings in Turkey. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

皖东北地区多层砌体校舍抗震调查与震害预测

基于皖东北地区多层砌体校舍抗震性能调查,结合汶川地震的震害,对皖东北地区中小学多层砌体校舍的特点、抗震能力进行阐述,运用易损性概率分析法对所调查的校舍进行震害预测,并提出了相应的防震减灾对策,以期为该地区校舍安全工程提供参考.     

Seismic fragility assessment of low-rise stone masonry buildings

Many historic buildings in old urban centers in Eastern Canada are made of stone masonry reputed to be highly vulnerable to seismic loads.Seismic risk assessment of stone masonry buildings is therefore the first step in the risk mitigation process to provide adequate planning for retrofit and preservation of historical urban centers.This paper focuses on development of analytical displacement-based fragility curves reflecting the characteristics of existing stone masonry buildings in Eastern Canada.The old historic center of Quebec City has been selected as a typical study area.The standard fragility analysis combines the inelastic spectral displacement,a structure-dependent earthquake intensity measure,and the building damage state correlated to the induced building displacement.The proposed procedure consists of a three-step development process:(1) mechanics-based capacity model,(2) displacement-based damage model and(3) seismic demand model.The damage estimation for a uniform hazard scenario of 2% in 50 years probability of exceedance indicates that slight to moderate damage is the most probable damage experienced by these stone masonry buildings.Comparison is also made with fragility curves implicit in the seismic risk assessment tools Hazus and ELER.Hazus shows the highest probability of the occurrence of no to slight damage,whereas the highest probability of extensive and complete damage is predicted with ELER.This comparison shows the importance of the development of fragility curves specific to the generic construction characteristics in the study area and emphasizes the need for critical use of regional risk assessment tools and generated results.