基于概率地震需求分析的铅芯橡胶支座抗震性能研究
2013-02-13钟铁毅张常勇
李 圣,钟铁毅,张常勇
(北京交通大学 土木建筑工程学院,北京 100044)
地震是强随机性事件。但长期以来,限于对地震了解与计算方法不足,多习惯于研究结构对确定地震时程响应进行确定性抗震分析。随着基于性能抗震设计(Performance-Based Earthquake Engineering,PBEE)方法取得进展及推广运用,越发意识到用确定性分析方法评价结构抗震性能的不足。
桥梁减隔震设计中,铅芯橡胶支座运用广泛。大多数研究通过对确定地震时程分析结果进行简单统计研究支座隔震效果。本文据太平洋地震工程研究中心(Pacific Earthquake Engineering Research Center,PEER)提出的基于一致可靠度概率评价思想,从概率地震需求角度研究铅芯橡胶支座的隔震性能。
1 概率地震需求分析(PSDA)概述
基于性能的地震工程要求设计能准确描述结构在特定地震危险环境下的失效概率,通过特别设计使结构达到预期目标。为实现对基于性能的地震工程进行全面概率分析,PEER提出基于一致可靠度的概率决策框架[1-2],通过将问题分解为易求解的模块,得到不同社会经济决策指标(Socio-economic Decision Variables,DV)的年超越概率。其模块分别为:场地危险性分析、概率地震需求分析、概率地震损伤分析、概率地震损失分析与决策。其中,概率地震需求分析(Probabilistic Seismic Demand Analysis,PSDA)是为估计在某特定地震危险环境下结构需求参数达到不同数量等级的超越概率。概率地震需求分析包括三部分:① 建立结构概率地震需求模型(Probabilistic Seismic Demand Model,PSDM);② 得到结构对特定破坏状态的易损性(Fragility),即概率地震易损性分析(PSFA);③ 得到结构在特定地震环境下的危险性(Hazard),即需求危险性分析(PSDHA)。……
