吴巧云[1]2011年在《基于性能的钢筋混凝土框架结构抗震性能评估》文中研究指明基于性能的抗震设计理论自二十世纪九十年代提出以来,得到各国学者的广泛关注并开展了多方面的研究。与传统的保障生命安全为主要设防目标的抗震思想不同,该理论以提高结构的抗震性能为目标,可以实现建筑结构的多性能目标,并要求所设计的结构在未来可能发生的地震作用下具有可预见性。钢筋混凝土结构作为我国建筑的主要结构形式,研究其从初始弹性、逐渐退化直至整体失稳倒塌各阶段的性能具有重要的理论意义和工程应用价值。因此,本文在国家杰出青年科学基金项目(No.50925828)《结构健康监测与振动控制》的资助下,以结构的非线性地震反应分析为手段,对钢筋混凝土框架结构进行了基于性能的抗震性能评估。综合应用理论分析、数值模拟等手段在如下几方面展开研究并取得了一定成果：1.以五层、八层、十二层和二十层钢筋混凝土框架结构为研究对象,考虑结构参数随机性和地震动随机性对各结构模型进行了不同破坏参数下的随机增量动力分析(IDA)。结果表明,各结构IDA曲线具有很好的收敛性,证明了所取强度指标的有效性。随机增量动力分析为后续基于性能的地震评估提供了数据支持。2.对上述4个结构模型进行了场地危险性分析及不同工程需求参数下的结构整体概率抗震能力分析,得出了各结构的场地危险性曲线及不同超越概率水平下的整体地震危险性曲线。场地危险性曲线很好地反映了设计场地的危险性信息,进而为工程抗震设计提供设计地震动参数。整体地震危险性曲线将结构概率抗震能力单位时间化,并将结构概率抗震能力的研究范围扩大化。3.基于IDA分析及地震危险性分析,对各结构模型进行了地震易损性分析,得到了易损性曲线。当以整体破坏指标最大层间位移角表示结构反应时,基于Pushover分析,求出了各结构不同破坏状态下的量化指标限值。当以局部破坏指标柱脚曲率和柱脚钢筋应力表示结构反应时,本文提出了一种得到结构立即使用(IO)和防止倒塌(CP)破坏状态时的量化指标限值的方法。4.介绍了基于调制IDA方法对结构进行量化地震损失评估的过程。提出了建筑设施在确定地震作用下的财务风险评估方法,这种方法在数学上表示为一个四重积分,运用该方法对本文4个结构模型进行了期望年度损失计算。5.基于直接微分法对钢筋混凝土框架结构进行了参数灵敏度分析,评估了随机参数对结构系统的影响,得到了各结构参数的敏感性。基于有限元可靠度方法对五层和八层框架结构进行了非线性静力抗震可靠度分析,得到了结构整体变形的可靠指标及失效概率。结果表明,随着地震作用的增强,结构的可靠指标逐渐减小、失效概率逐渐增大。采用不同可靠度分析方法计算的结果差异不大,表明所编程序的正确性。基于平均值一次二阶矩(MVFOSM)有限元可靠度原理,得到各结构在不同程度地震作用下整体抗震能力的前二阶矩统计信息,并与重要抽样(IS)计算结果进行对比,分析表明两种分析方法计算结果的合理性。基于一阶可靠度(FORM)和重要抽样(IS)方法,得到了结构整体地震易损性曲线,为今后震害预测提供了参考。6.基于正交多项式展开法研究了结构参数及地震动变异性对结构时程响应的影响,结果表明质量和刚度变异对结构动力响应有很大影响且随机参数的数目越多对结构响应影响越大。介绍了一种人工合成与目标地震动相拟合的随机地震动模型,该模型可直接用于基于性能的抗震设计中。
吕大刚, 宋鹏彦, 于晓辉, 乔雨蒙[2]2015年在《结构动力抗震可靠度理论的研究进展》文中进行了进一步梳理从状态变量模型、基本变量模型和实用简化模型3个方面,对结构动力抗震可靠度理论的研究进展系统地进行了总结与评述.针对状态变量模型,结合随机振动理论,将随机振动分析方法分为两类:第1类是面向数字特征的方法,主要解决结构的随机反应从基本随机变量空间到状态变量空间的统计矩演化问题;第2类是面向概率密度的方法,主要解决结构的随机反应从基本随机变量空间到状态变量空间的概率密度演化问题.分别评述了两类方法中的代表性方法:等价线性化方法和概率密度演化方法.针对基本变量模型,分别总结了考虑系统参数随机性的结构动力抗震可靠度分析方法,以及将动力可靠度问题转化为静力可靠度问题的理论和方法,对近年来提出的尾部等效线性化方法、子集模拟法、等价极值法等进行了对比分析.针对实用简化模型,总结评述了3种方法:基于随机地震动模拟-确定性时程分析的直接方法、基于一致危险性反应谱和等效非线性体系的简化方法、基于可靠度简化解析表达式与数值模拟的半解析方法.最后,对新近提出的结构整体抗震可靠度理论及其存在的问题进行了归纳分析,并从地震作用的输入模型、主要失效模式的搜索、结构的破坏准则、结构失效模式的多重性、结构的整体极限状态方程等方面给出了研究建议.
赵雷, 陈虬, 路湛沁[3]1999年在《考虑参数随机性的钢筋混凝土结构非线性地震可靠度分析》文中指出本文结合我国抗震设计规范，按双重随机振动模型建立了抗震结构在设计基准期内的地震可靠度分析过程及相应计算公式。以唐山新华旅馆为例，用非线性随机有限元法进行地震可靠度分析，预测结果与该结构的实际地震破坏情况吻合较好。
刘昌军[4]2003年在《考虑参数随机性的钢筋混凝土框架结构抗震可靠度分析》文中进行了进一步梳理本文对基于性能的抗震设计思想的重要问题——抗震可靠度理论和应用进行归纳整理，着重对确定性结构和随机参数结构的抗震可靠度进行讨论，提出了一套可供参考的评价结构抗震性能的方法。 首先对受地震激励的剪切型钢筋混凝土结构进行建模，用随机等效线性化方法将二阶非线性微分方程组化成一阶线性微分方程组(或称之为状态方程)；再考虑材料等参数的随机性，则状态方程成为复合随机微分方程组，将扩阶系统方法和虚拟激励方法推广并应用于这个复合随机微分方程组，求出结构的随机响应量的统计参数；最后采用随机累积损伤破坏准则，在广义随机空间内，用JC算法求解失效概率，进而求出结构的抗震可靠度。
宋鹏彦[5]2012年在《结构整体可靠度方法及RC框架非线性整体抗震可靠度分析》文中进行了进一步梳理基于性能的地震工程(Performamance-Based Earthquake Engineering, PBEE)和基于性能的抗震设计(Performance-Based Seismic Design, PBSD)是美国太平洋地震工程研究中心(Pacific Earthquake Engineering Research, PEER)提出的新一代抗震设计理念、方法与技术，得到了全球地震工程界的研究者和工程师们的热烈响应。由于地震的发生在时间、空间和强度上具有强烈的随机性，地震地面运动具有随机过程和随机场特性；另外，工程结构的地震需求和抗震能力方面都存在大量的不确定性，因此将PBEE和PBSD建立在基于结构可靠度理论的概率设计方法之上非常必要，基于可靠度理论的概率抗震性能评估也成为PBEE和PBSD的主要研究内容之一。结构体系的抗震可靠度是对结构概率地震风险评定的定量衡量，近年来出现了利用结构整体极限状态来近似计算结构体系可靠度的趋势，新一代PBEE也将基于结构整体可靠度的地震风险作为主要的研究目标。基于上述原因，本文分别从基本变量模型和状态变量模型入手，发展了两类高效的整体可靠度方法——广义一次可靠度方法（first order reliability method, FORM）和改进高阶矩法（higher order moment method, HOMM）；然后以按我国规范设计的钢筋混凝土框架结构为研究对象，以结构整体抗震可靠度为主要研究内容，以结构整体抗震安全性评估为研究目的，分别针对承载能力、变形能力、地震损伤和连续倒塌四种整体极限状态方程，采用所提出的广义FORM和改进HOMM方法，对结构整体的抗震可靠性和鲁棒性进行了系统深入的研究。本文的主要研究内容如下：1）将基于正态分布的Nataf变换拓展到基于Copula函数的广义Nataf变换，提出了基于广义Nataf变换的扩展一次可靠度方法（Extended FORM，EFORM），该方法可以有效地考虑随机变量之间的非线性相关性；在此基础上，提出了考虑参数不确定性的模糊一次可靠度方法（Fuzzy FORM，FFORM）；针对结构整体可靠度的基本变量模型，在MATLAB平台和OpenSees软件上实现了基于广义FORM（EFORM和FFORM）的结构整体可靠度分析。算例分析表明，本文提出的广义FORM法可以有效地考虑随机变量之间的非线性相关性和随机变量参数的不确定性。2）基于广义Nataf变换，提出了一种考虑随机变量边缘分布和相关性信息的改进点估计法；将改进点估计法与最大熵方法相结合，提出了改进的高阶矩法（HOMM）；针对结构整体可靠度的状态变量模型，实现了基于改进HOMM的结构整体可靠度分析。算例分析表明，本文提出的改进HOMM法不仅具有与FORM相同的精度，而且计算效率比FORM高。3）按照我国规范，在同一设防烈度下设计了叁个不同高度的钢筋混凝土框架结构作为研究对象，并在OpenSees中对结构进行了有限元建模。通过与钢筋混凝土构件（柱）和结构整体的实验结果对比，验证了本文所建立OpenSees模型的合理性。对此叁个结构进行了确定性的抗震性能分析，得到了其主要的抗震性态特征。4）建立了钢筋混凝土框架结构的整体承载能力极限状态方程；将广义FORM和改进HOMM方法分别与确定性Pushover方法相结合，提出了基于FORM的设计点Pushover方法和基于改进点估计法的随机Pushover方法，对比分析表明，两种方法具有较好的一致性；将两种方法应用于钢筋混凝土框架结构整体承载能力极限状态的非线性静力抗震可靠度分析，得到了结构整体承载能力极限状态抗震可靠度指标及灵敏度指标的变化规律，获得了基于整体承载能力的静力地震易损性曲线。5）建立了钢筋混凝土框架结构的整体变形能力极限状态方程；将广义FORM和改进HOMM方法分别与确定性能力谱法相结合，提出了基于FORM的设计点能力谱法和基于改进点估计法的随机能力谱法，对比分析表明，两种方法具有较好的一致性；将两种方法应用于钢筋混凝土框架结构整体变形能力极限状态的非线性静力抗震可靠度分析，得到了结构整体变形能力极限状态抗震可靠度指标及灵敏度指标的变化规律，获得了基于整体变形能力相应于不同破坏状态的静力地震易损性曲线。6）建立了钢筋混凝土框架结构的整体地震损伤极限状态方程，提出了基于点估计法的结构动力反应概率密度演化方法；采用20条实际地震动和两种人工地震动，同时考虑地震动和结构的随机性，采用点估计法进行了结构整体动力反应分析及其参数灵敏度分析，得到了结构整体变形反应和整体损伤指标的概率密度演化曲线，采用改进HOMM方法、首次超越准则以及累积损伤准则，对基于整体损伤指标的地震损伤极限状态进行了非线性动力抗震可靠度分析，得到了结构整体地震损伤极限状态抗震可靠度指标的变化规律。7）从“偶然事件”、“局部损伤”、“不成比例破坏”和“失效后果”四个方面给出了结构鲁棒性的新定义；建立了钢筋混凝土框架结构的整体连续倒塌极限状态方程；提出了基于构件抗震可靠度分析的结构最可能失效构件识别方法；将改进点估计法分别与确定性的静力Pushdown分析（PDA）和竖向增量动力分析（incremental dynamic analysis，IDA）方法相结合，提出了随机Pushdown分析方法和随机竖向IDA方法，采用此两种方法分别对完好结构和损伤结构的概率抗竖向连续倒塌能力及参数灵敏度进行了分析，采用全概率公式得到了考虑地震危险性的结构连续倒塌失效概率；在此基础上，利用基于条件可靠度和整体可靠度的鲁棒性指标，研究了结构整体抗震鲁棒性指标的变化规律，定量地揭示了结构的抗震鲁棒性与结构局部损伤之间的相互关系。
马宏旺[6]2001年在《钢筋混凝土框架结构抗震可靠度分析与设计研究》文中指出本文以可靠度理论为基础，结合现行建筑抗震设计规范（GBJ11-89），在广泛借鉴国、内外同行研究成果的基础上，针对钢筋混凝土框架结构构件和体系抗震可靠度分析与设计的一系列问题进行了研究，主要研究内容为： （1）针对按现行建筑抗震设计规范设计的钢筋混凝土梁进行抗弯、抗剪可靠度分析。研究了荷载比值、材料强度等级和配筋率对梁可靠度的影响。分析了不同剪切增强系数下，粱抗弯和抗剪失效概率的比值。以此表明在不同剪切增强系数下梁“强剪弱弯”设计的可靠性，为合理的确定剪切增强系数提供分析参考。 （2）采用Monte-Carlo模拟方法，分析了偏心受压钢筋混凝土柱的抗震可靠度。柱的设计参数看作是随机变量，分析了主要设计参数对柱可靠度的影响。比较分析了把弯矩与轴力看作相互独立或完全相关时柱的可靠度。表明在偏心距较大的情况下，把弯矩与轴力看作完全相关进行柱的抗震设计是偏于不安全的。此外，分析了柱的抗剪可靠度，得出了不同剪切增强系数下柱的抗剪可靠指标。 （3）把钢筋混凝土柱的设计参数（轴向力、箍筋的配筋率、材料强度和截面几何尺寸）看作是随机变量。分析了受矩形箍筋约束的矩形截面柱曲率延性系数的概率特性。近似得出曲率延性系数的概率分布函数和特征值。分析了各种设计参数对截面曲率延性系数概率特征（均值和变异系数）的影响。在此基础上，分析了钢筋混凝土框架结构底层柱在层间位移达到一定限值时，柱底端截面延性的可靠度，为更安全合理的截面配筋设计提供分析参考。 （4）采用Monte Carlo模拟法，分析了按现行建筑抗震设计规范设计的钢筋混凝土框架结构在“小震”作用下，梁端和柱端控制截面的失效相关性，进而提出框架结构在“小震”作用下的可靠度分析方法。 （5）基于现行建筑抗震设计规范，提出一种钢筋混凝土框架结构在设计基准期内的抗震可靠度分析方法。在可靠度分析中，以结构总体破坏指标为依据建立极限状态方程。结构允许极限破坏指标及其概率特性由试验数据统计确定。采用Monte Carlo随机模拟法，分别分析了只考虑地震作用随机性以及同时考虑材料强度和地震作用的随机性时对结构的失效概率的影响，表明了材料强度的随机性对结构总体失效概率有一定的影响。另外比较分析了自重荷载对结构失效概率的影响，表明自重荷载对结构最终破坏概率有较大的影响。 大连理工大学搏士学位论文 （6）把现行建筑抗震设计规范（GBJI 189冲基于可靠度理论的结构构件抗震设计方法推广到整个钢筋混凝土框架结构体系。结构抗震的目标可靠度在前人分析的基础上综合而得。抗震设计表达式采用分项系数表达形式，式中各参数都针对结构“大震不倒”状态确定的。自重荷载分项系数采用1．2，地震作用分项系数和抗力调整系数采用优化的方法确定。在以上分析的基础上，给出了不同抗震类别建筑的抗力调整系数和地震作用分项系数。 本文的研究工作是国家攀登计划项目“重大土木及水利工程安全性与耐久性的基础研究”第6．1子题“有关建筑结构安全性与耐久性设计标准的基础研究”和国家自然科学基金项目“工程结构生命全过程可靠度研究”（59878008）的部分内容。
李志强[7]2007年在《重力式挡土墙抗震动力可靠度分析与基于位移法的抗震设计研究》文中指出以可靠度理论为基础的概率设计方法，是岩土工程结构抗震设计发展的必然趋势。挡土墙作为岩土工程结构的重要组成部分，在抗震设计中引入可靠度理论，采用可靠度设计方法代替定值设计方法是很有意义的。为此，本文主要做了如下工作：1．利用随机振动理论和结构动力分析的脉冲响应函数原理，分析了不考虑参数随机性的线性挡土墙在平稳随机地震荷载作用下的随机地震响应，并对影响挡土墙随机地震响应的各种因素进行了分析研究。2．应用脉冲响应函数法、随机摄动理论以及中心差分法，研究了具有随机参数的线性挡土墙系统在随机地震荷载下的随机响应问题。并用Monte Carlo随机模拟法进行了验证，计算结果比较接近。这也为分析复合随机振动问题提供了一种简单有效的计算方法。3．采用等效线性化方法考虑土性材料的非线性的影响，进行挡土墙的非线性随机地震响应分析。考虑墙后填土和地基土土体材料的非线性，求得的结果和线性相比，水平位移的均方根响应增加很大。4．在以上随机地震响应分析研究的基础上，对挡土墙进行了抗震动力可靠性分析。并给出了平稳随机地震作用下，挡土墙抗震动力可靠度的计算流程，这也为岩土工程结构的抗震动力可靠度分析提供了一条实用的途径。5．总结了国内外有关挡土墙抗震设计规范的主要内容。用实例对基于力法和位移法的挡土墙抗震设计进行了对比分析。研究显示了基于位移法的挡土墙抗震设计比基于力法的抗震设计更能体现地震期间挡土墙的抗震性能。6．提出了基于位移法的依据可靠度理论的挡土墙抗震设计的基本思路，并给出了设计流程。为可靠度理论应用于其他岩土工程结构的抗震设计提供了理论基础和设计思路。用本文提供的可靠度分析方法和其他确定性分析方法进行对比分析，可以看出：本文的方法更具说服力也更具代表性。
朱佳宁[8]2008年在《型钢钢筋混凝土框架结构随机地震反应分析》文中进行了进一步梳理与其它传统结构相比,型钢混凝土结构具有独特的优点和良好的抗震性能,是一种有广泛应用前景的钢与混凝土组合结构形式。随机振动理论应用于研究地震工程以来,已经取得了相当的成果,对指导结构抗震、减小地震造成的各种灾害发挥了很大的作用。随着强震地面运动集散地记录的积累和人们对地面运动特征认识的不断深化,基于振动理论的抗震设计理念和方法最终将替代现有的确定性设计方法。开展随机地震作用下的型钢钢筋混凝土结构响应分析是十分必要的。本文的主要工作内容如下:1)基于结构随机振动研究现状,详细分析了虚拟激励法和概率密度演化在工程结构抗震分析中的应用;2)选取地震动随机模型,根据随机振动理论采用迭代方法求解出与我国现行规范设计反应谱相对应的功率谱密度函数,运用非线性拟合技术拟合上述功率谱密度函数,给出与规范相应的功率谱参数;3)完成了6个型钢高强混凝土柱的试验研究,得到了试件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线。对应于不同参数的型钢高强混凝土柱的破坏形态和滞回特性,分析了轴压力系数、配箍率对型钢高强混凝土柱抗震性能的影响;4)根据构件反复加载试验结果和分析,建立了型钢钢筋混凝土结构的光滑恢复力模型参数与结构设计参数的关系,利用等效线性化方法,进行了剪切型型钢钢筋混凝土框架结构弹塑性随机变形反应分析;5)基于随机因子法构建随机型钢混凝土框架结构的动力响应分析模型并给出求解方法,从SRC框架结构随机响应在频域上的表达式出发,推导随机SRC框架结构在平稳随机激励和非平稳随机激励下位移响应均方值和应力响应均方值的均值、方差和变异系数的计算表达式;6)基于结构的随机破损分析方法,以变形和耗能的线性组合定义结构的破损度,对SRC模型进行了期望破损度分析和结构的模糊动力可靠性分析。
徐瑞[9]2010年在《大型复杂结构非平稳随机振动分析方法研究》文中提出现实世界充满偶然性,大到星体的产生、形成至毁灭的整个过程,小到生命个体的孕育、成长至死亡的整个过程。在自然科学技术领域,用随机性的观点对偶然性加以描述是大势所趋。对数学、物理或力学中的变量、场或过程用随机模型加以反映,就表述为随机变量、随机场或随机过程。把随机变量、随机场或随机过程与描述物理和工程振动问题的控制微分方程相结合就成了一个新的研究领域:随机动力微分方程。本文致力于大型复杂结构离散系统随机动力微分方程的求解。对于包含随机性的结构动力系统,其安全性能需要在概率意义上加以评估,结构动力可靠度分析是本文致力于研究的另外一个主要方面。系数项为确定值、输入项为随机过程的随机动力微分方程所描述的物理问题就是通常所谓的经典随机振动问题,即确定性结构系统受随机激励作用的问题。功率谱法已经可以有效解决经典随机振动问题中的平稳随机振动问题。而对于非平稳随机振动问题,大型复杂结构随机振动的精确高效求解方法是目前的研究热点之一。根据线性结构输入与输出之间具有线性关系这一特点,在激励于离散时间间隔内随时间线性变化的假定下,推导了结构动力响应的显式表达式。依据动力响应的显式表达式,一方面可以根据矩的运算规律,直接计算结构响应的数字统计特征,提出了非平稳随机振动分析的时域显式直接法;另一方面可以实施蒙特卡罗模拟,利用数理统计方法计算结构响应的概率密度演化函数,提出了非平稳随机振动分析的时域显式随机模拟法。对于系数项和输入项同时具有随机性的随机动力微分方程所描述的物理问题,通常称之为复合随机振动问题,即随机结构系统受随机激励作用的问题。已有的针对随机结构的随机振动分析方法各有优缺点,然而在工程应用中都未获推广。利用随机激励与结构随机参数之间具有相互独立性这一特点,采用分两步走的策略先后考虑激励随机性和结构参数随机性对随机响应的影响。以确定性结构随机振动分析的时域显式直接法为基础,以概率论中的条件数学期望为纽带,提出了随机结构非平稳随机振动分析的全数学期望法。结构动力可靠度研究分为构件动力可靠度研究和体系动力可靠度研究两个层次。由于受到随机振动分析方法的限制,无论是确定性结构动力可靠度问题,还是随机结构动力可靠度问题,它们的研究仍停留在利用结构随机动力响应分析结果来计算结构动力可靠度的层次上,主要的研究基础并没有突破按照特殊跨越假定进行分析的格局。为克服已有动力可靠度计算方法的缺点,对于确定性结构,在动力响应显式表达式的基础上进行蒙特卡罗模拟以求解结构动力可靠度,提出了结构构件动力可靠度和体系动力可靠度分析的时域显式随机模拟法;对于随机结构,同样采用随机结构随机振动分析分两步走的策略,以确定性结构动力可靠度分析的时域显式随机模拟法为基础,以概率论中的条件概率为纽带,提出了随机结构构件动力可靠度和体系动力可靠度分析的全概率法。前述随机振动分析方法和动力可靠度分析方法的计算效率取决于激励离散后时间截口随机变量的个数。为了进一步提高所提出方法的计算效率,把随机过程的KL分解(Karhunen-Loeve expansion)理论应用于随机激励的分解,提出了基于KL分解的确定性结构和随机结构的随机振动分析方法和动力可靠度分析方法。理论方法的研究目的在于指导工程实践,并在工程实践中检验理论方法的有效性。新光大桥作为一种新型的、复杂的大跨度拱桥,由于结构的重要性、几何形状的特殊性、结构组成的多样性以及动力响应的复杂性,其抗震安全性能研究显得十分重要。利用本文提出的随机振动分析方法和动力可靠度分析方法,对新光大桥在非平稳地震作用下的随机响应和动力可靠度进行了分析。数值算例和工程算例都表明本文所提出的随机振动分析方法和动力可靠度分析方法的精确性和高效性,它们为解决大型复杂结构的随机振动分析和动力可靠度分析提供了一条有效途径。
周爱红[10]2007年在《桩—土—结构相互作用体系的随机地震响应分析及动力可靠度研究》文中提出桩基础在世界各国应用都非常广泛,但在历次大震中,均出现了严重破坏现象。由于破坏的隐蔽性,使得破坏桩基的修复极为困难而且耗资巨大。地震时桩、土、结构之间的动力相互作用是普遍存在的。地震动无论是从时间、空间还是强度方面都具有明显的随机性。因此,进行桩—土—结构相互作用体系的随机地震响应分析和可靠度研究是非常必要的。由于问题的复杂性,目前,关于桩—土—结构相互作用体系随机反应分析的研究成果还很少。另外,考虑材料参数变异性的桩—土—结构相互作用体系的随机反应分析的研究,难度更大,鲜有文献发表,属于地震工程研究领域的前沿课题。开展这方面的研究必定会对桩基结构抗震设计理论产生重要影响。本文将结构抗震理论、随机振动理论和结构动力可靠度理论应用于桩—土—结构相互作用体系的动力响应研究中,探讨了桩—土—结构相互作用体系随机地震响应和动力可靠度研究方法,分析了桩—土—结构相互作用体系的地震响应的统计特性,研究了桩—土—结构相互作用体系的动力可靠度。具体如下:(1)考虑地震的随机性和土体的非线性,引入粘弹性边界和正交试验法,提出了一种在谐响应分析中直接输入加速度的加载方式,建立了基于虚拟激励法、等效线性化法和确定性动力有限元法相结合的非线性桩—土—结构体系的随机地震响应的参数敏感性分析方法。研究了桩土模量比、地震动输入水平、桩的长径比等无量纲参数,进行了单桩—土体系的参数敏感性分析,并对单桩支承的剪切型结构体系进行了较全面的参数分析。(2)比较全面系统地分析了不同场地、不同地震水平下桩—土—结构体系的随机地震响应,并就桩—土—结构体系的相互作用和土体的非线性性状对响应的影响进行了分析比较。(3)考虑桩—土—结构之间的动力相互作用、地震的随机性、土体的非线性和变异性,建立了基于小参数摄动法、虚拟激励法、等效线性化法和确定性动力有限元法相结合的非线性随机桩—土—结构体系的随机振动分析方法。重点研究了土体的剪切模量、阻尼比、密度、泊松比四个参数的变异性对桩—土—结构相互作用体系非线性工作状态下随机地震响应的影响。(4)基于最大值理论和首次超越破坏理论,采用桩基与结构按照相同动力可靠度进行抗震计算的方法,以强度和变形为控制目标的双重准则,研究了不考虑材料参数随机性和考虑材料参数随机性两种情况下的桩—土—结构相互作用体系的动力可靠度。研究表明:采用首超破坏理论或采用最大值理论计算桩—土—结构体系的可靠度都可以。
参考文献：
[1]. 基于性能的钢筋混凝土框架结构抗震性能评估[D]. 吴巧云. 华中科技大学. 2011
[2]. 结构动力抗震可靠度理论的研究进展[J]. 吕大刚, 宋鹏彦, 于晓辉, 乔雨蒙. 西南交通大学学报. 2015
[3]. 考虑参数随机性的钢筋混凝土结构非线性地震可靠度分析[J]. 赵雷, 陈虬, 路湛沁. 建筑结构学报. 1999
[4]. 考虑参数随机性的钢筋混凝土框架结构抗震可靠度分析[D]. 刘昌军. 西北工业大学. 2003
[5]. 结构整体可靠度方法及RC框架非线性整体抗震可靠度分析[D]. 宋鹏彦. 哈尔滨工业大学. 2012
[6]. 钢筋混凝土框架结构抗震可靠度分析与设计研究[D]. 马宏旺. 大连理工大学. 2001
[7]. 重力式挡土墙抗震动力可靠度分析与基于位移法的抗震设计研究[D]. 李志强. 北京交通大学. 2007
[8]. 型钢钢筋混凝土框架结构随机地震反应分析[D]. 朱佳宁. 西安建筑科技大学. 2008
[9]. 大型复杂结构非平稳随机振动分析方法研究[D]. 徐瑞. 华南理工大学. 2010
[10]. 桩—土—结构相互作用体系的随机地震响应分析及动力可靠度研究[D]. 周爱红. 北京交通大学. 2007
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