增量动力分析中地震动强度参数的有效性研究
2016-01-22苏宁粉吕西林康灵果
苏宁粉,周 颖,吕西林,康灵果
(1.西安建筑科技大学土木工程学院,陕西 西安 710055;2.同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海 200092;3.华陆工程科技有限责任公司,陕西 西安 710065)
新一代基于性能地震工程(Performance-Based Earthquake Engineering, PBEE)的概率框架[1]中,需要大量的计算分析,得到结构在给定地震动参数(Intensity Measure, IM)时工程需求参数(Engineering Demand Parameters, EDP)的条件互补累积分布函数,即指定IM水平下,EDP超过某一设定值的条件概率.
增量动力分析(Incremental Dynamic Analysis,IDA)法通过统计分析,从概率意义上评价在不同地震危险性水平下的结构性能,是实现PBEE概率框架中结构反应分析的最有前景的一种方法[2].然而,IDA统计结果受所选择的地震波及其数量、用于绘制IDA曲线的IM和EDP的影响,从而影响结构抗震性能评估结果.可以通过增大地震波数量提高评估结果的准确性,但计算量同时也显著增加.研究表明,当采用合适的IM和EDP参数,可以显著降低IDA曲线的离散性.即可以在不增加计算量的前提下,通过选择合适的参数进行数据处理,也可获得具有相同置信水平的统计结果.
最大层间位移角θmax能较好反映结构的破坏程度,常作为EDP进行IDA分析.
近年来各国学者从不同角度对IM参数展开研究,总结IM参数所应具备的基本性质[3-4],提出适用于不同情况的IM参数,主要可分为两大类:标量型和矢量型.标量型指通过一个参数表征的地震动强度.如峰值加速度(Peak Ground Motion Acceleration, PGA)、结构基本周期对应的弹性加速度谱Sa(T1,ξ)(ξ为结构阻尼比)等.矢量型指由两个参数组成的向量形式的地震动强度参数……