杨宏康， 高博青

(浙江大学 建筑工程学院，杭州　310058)



基于Lyapunov特征指数的钢制储液罐动力失稳概率分析

杨宏康， 高博青

(浙江大学 建筑工程学院，杭州310058)

摘要：为有效量化储液罐在地震激励下的失稳概率，参考震害报告选取536组三维地震波记录，由压力-位移格式的流固耦合模型建立等效动力扰动方程，然后通过计算动态Lyapunov特征指数确定储液罐的动力失稳概率。选取某10×104m3钢制储油罐作为分析对象，结果表明：水平向地震比竖向地震更易引起动力失稳，多维地震比单维地震更加危险；动力失稳概率随抗风圈的增加而减小；地震动方位、维数及抗风圈设置对“失稳概率-持时”曲线的影响较小。上述方法大幅降低了直接基于流固耦合模型确定储液罐动力失稳概率的计算成本，并能同时考虑地震动峰值与持时变化，从而全面直观反映地震动三要素的影响。

关键词：储液罐; Lyapunov特征指数; 动力失稳概率; 多维地震; 持时

地震易损性表征结构在特定强度地震作用下达到某一破坏状态的条件失效概率，它是重要工程结构地震概率安全评价的核心内容[1]。基于美国国家标准技术研究所(NIST)的储液罐震害报告[2]，O’Rourke[3]以及美国生命线联盟(ALA)[4]对储液罐的破坏现象进行了定量描述并划分了储罐损毁等级，通过完损信息的二次统计给出了储液罐的地震易损性曲线及经验公式，但二次统计存在信息缺失、计量误差等不确定性，储罐损毁等级的确定也过于依赖主观经验[5]。……