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地下结构地震易损性研究进展

2021-02-27黄忠凯张冬梅

同济大学学报(自然科学版) 2021年1期
关键词:结构分析方法

黄忠凯,张冬梅

(1.同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海200092;2.同济大学土木工程学院,上海200092)

自日本1995年发生阪神大地震后[1-5],结构抗震安全性引起了人们更多的重视。美国太平洋地震工程研究中心建立了一个全新的基于性能的地震工程全概率分析框架,主要包含地震危险性分析、结构地震需求分析、地震易损性分析、经济损失分析4个分析模块[6-7]。其中地震易损性表达了结构在不同地震动强度下,地震需求达到或超越不同破坏状态的条件概率[8-10]。该框架可以对结构抗震性能展开定量分析,充分展现了新一代基于性能的抗震设计分析理念,相关研究可为地下结构灾后应急响应策略及经济损失估计等提供参考。

在过去,人们认为地下结构在地震下相对安全,但是近年来,已发生了多起地震导致的地下结构严重破坏甚至坍塌事件[11],如1995年日本阪神7.3级地震[1-5,12]、1999年土耳其Duzce7.2级地震[13-14]、1999年我国台湾集集7.3级地震[15-17]以及2008年汶川8.0级地震[18-20]等,造成了巨大的经济损失。因此,为了合理评估其抗震性能,各国学者已针对地下结构地震易损性展开了一定研究。

目前,地下结构地震易损性分析经历了5个不同的发展阶段,分别为专家判断法(2001年至今)、历史震害调查法(2004年至今)、数值法(2003年至今)、实验数据法(2016年至今)以及混合分析法(正在发展)等5种。其中,第1阶段主要为专家判断法,该方法通过发放问卷获得专家判断意见结果,采用统计方法建立了经验性地下结构地震易损性曲线[21-22];……

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