基于位移的钢筋砼框架结构地震易损性分析方法研究

基于位移的地震易损性分析方法(DBELA)是国际上最近发展起来的一种基于性能的易损性分析方法。通过结构高度的简单对比即可进行结构易损性的分析，该方法降低了易损性分析的计算投入。本项目拟在DBELA最新研究进展的基础上，以钢筋砼框架结构为分析对象，就三方面科学问题进行深入的研究：(1)DBELA位移需求谱求解中等效线性化方法的改进和完善；(2)DBELA能力谱求解中框架填充墙的影响；(3)DBELA工程应用中结构参数变化的影响。通过以上的研究，本项目力争在位移需求谱求解、能力谱求解和工程应用等钢筋砼框架结构DBELA的关键课题上实现突破，真正实现钢筋砼框架结构DBELA的工程应用。本项目的开展旨在为我国的地震易损性分析提供一种基于性能的新的方法和思路，提升我国在该领域的理论研究和应用技术水平。

本项目以实现基于位移的易损性分析方法(DBELA)在钢筋砼框架结构地震易损性评估中的实际工程应用为研究目标，进一步发展和完善了DBELA方法的理论分析框架。. 首先，运用二维参数空间搜索的等效线性化方法，改进了等效刚度和有效阻尼比的求解精度，并针对以往计算搜索方法效率低下的缺点，考察了最优粒子群算法在等效线性化方法中的应用，验证了最优粒子群算法在等效线性化方法中求解等效刚度和有效阻尼比的可行性和高效性；课题组进一步就等效线性化方法中结构安全度的考虑开展了深入研究，并在概率统计方法的基础上提出了相应的求解方法；在上述研究的基础上，课题组就等位移延性系数和等强度折减系数假定下等效刚度和有效阻尼比的计算公式进行了求解，确定了钢筋砼框架结构的位移需求谱曲线；利用以上的研究成果，课题组就不同等效线性化方法的应用对DBELA钢筋砼框架结构评估结果的影响进入了深入研究，得出应用二维搜索法时，DBELA能计算得到较为准确的框架结构震害评估结果。. 其次，课题组就考虑框架结构填充墙时DBELA的震害评估方法进行了深入的研究，通过数值计算及理论分析，建立了考虑填充墙时钢筋砼框架结构屈服位移与高度之间和结构高度与屈服周期之间的力学解析关系，确定了考虑填充墙时钢筋砼框架结构有效阻尼比的计算方法；在此基础上，提出了考虑填充墙时钢筋砼框架结构DBLEA震害评估方法。. 最后，课题组基于钢筋砼框架结构力学解析关系的结构极限状态方程，提出了考虑结构参数变化的DBELA易损性概率统计评估方法，与既有的DBELA概率统计分析方法相比，该方法能更加简便的根据结构参数的概率分布特征得到DBELA易损性分析结果；利用这种方法，课题组对主要结构参数的敏感性进行了考察，通过参数变量对易损性分析结果影响的定量分析，确定了实际工程的易损性评估工作中工程调研工作的主次关系。