【摘要】：隨著地震工程學(xué)的發(fā)展和社會經(jīng)濟水平的提升,建筑抗震設(shè)防要求正在從保證基本的生命安全,向保證生命和財產(chǎn)雙安全轉(zhuǎn)變,向目標(biāo)更高的保證功能安全轉(zhuǎn)變;由傳統(tǒng)的“小震不壞、中震可修、大震不倒”,向“小震完好、中震不壞、大震可修、超大震不倒”轉(zhuǎn)變,向基于性能以及基于韌性的抗震設(shè)計轉(zhuǎn)變。但對于特殊設(shè)防類及重點設(shè)防類的重要建筑,其地震安全性及韌性水平到底如何,最終提高到什么水平才能滿足經(jīng)濟發(fā)展對于地震安全性及韌性的訴求,需要一個客觀的評價標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)體系。因此,迫切需要建立重要建筑地震安全性水平及韌性水平的評價方法,實現(xiàn)對地震安全性及韌性的科學(xué)評價和把握,為從根本上提升我國的整體防震減災(zāi)能力提供方法和依據(jù)�；诖�,本論文在現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上,對重要建筑地震安全性及韌性評價方法進行了初步研究,主要研究內(nèi)容及成果如下:1.綜述了課題相關(guān)研究現(xiàn)狀,包括韌性抗震理論及方法的提出和發(fā)展、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和非結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的韌性抗震研究進展等,為后文研究提供了理論基礎(chǔ)。2.研究了重要建筑典型非結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的地震易損性。通過文獻統(tǒng)計、數(shù)值模擬和地震模擬補充試驗相結(jié)合的方法,系統(tǒng)研究了加速度敏感型、位移敏感型以及混合敏感型建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件地震易損性,給出了相應(yīng)的易損性曲線。其中,重點針對加速度敏感型非結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的庫藏文物柜,設(shè)計了一種以硅膠阻尼器為核心的減震裝置,通過數(shù)值模擬和試驗驗證方式,對有無減震裝置的文物柜進行了抗震性能及地震易損性研究,驗證了減震裝置的有效性以及地震易損性結(jié)果的可靠性。3.提出了重要建筑地震安全性評價方法。從地震安全性的定義、等級劃分標(biāo)準(zhǔn)、評價指標(biāo)及評價流程等方面進行了研究,基于地震易損性分析方法,提出了結(jié)構(gòu)系統(tǒng)及非結(jié)構(gòu)系統(tǒng)損傷指數(shù)、地震安全性指數(shù)的簡化計算方法,分析了地震安全性指數(shù)與地震安全性等級的對應(yīng)關(guān)系,建立了重要建筑地震安全性評價方法。4.提出了重要建筑地震韌性評價方法。從地震韌性的定義、等級劃分標(biāo)準(zhǔn)、評價指標(biāo)及評價流程等方面進行了研究,基于地震安全性評價方法,研究了損傷指數(shù)與功能損失之間的關(guān)系,給出了功能損失、恢復(fù)時間的簡化計算方法,分析了恢復(fù)時間與地震韌性等級的對應(yīng)關(guān)系,給出了建筑震后功能恢復(fù)曲線,建立了重要建筑地震韌性評價方法。5.以重要建筑中的醫(yī)療建筑、核島廠房建筑為例,分別對采用傳統(tǒng)抗震方案、隔震方案的兩種算例進行了地震安全性及韌性分析,驗證了所提評價方法的合理性和可行性,分析了隔震技術(shù)對提升建筑地震安全性及韌性水平的有效性。對于醫(yī)療建筑案例,分別對采用傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)方案及疊層橡膠支座隔震結(jié)構(gòu)方案的醫(yī)院住院綜合樓建筑進行了8度多遇、設(shè)防及罕遇地震水準(zhǔn)下的地震安全性及韌性評價。評價結(jié)果表明,采用隔震技術(shù)可有效提高醫(yī)療建筑的地震安全性及韌性水平,提高震后恢復(fù)速度,證明了隔震技術(shù)在抗震減災(zāi)領(lǐng)域的優(yōu)勢及推廣隔震技術(shù)的必要性。對于核電建筑案例,分別對采用傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)方案、多鉛芯橡膠支座(MLRB)隔震結(jié)構(gòu)方案及摩擦滑動支座(EQS)隔震結(jié)構(gòu)方案的APR1400壓水堆核電廠建筑進行了OBE(0.5g)級、SSE(0.835g)級地震水準(zhǔn)下的地震安全性及韌性評價。評價結(jié)果表明,合理采用隔震技術(shù)可以有效提高核電建筑的地震安全性及韌性水平,提高整體抗震減災(zāi)能力,但在實際應(yīng)用前必須謹(jǐn)慎論證評估,考慮隔震技術(shù)可能帶來的問題和風(fēng)險。
【圖文】：

但非結(jié)構(gòu)系統(tǒng)破壞嚴(yán)重，消防管道損傷破裂、應(yīng)急發(fā)電機出現(xiàn)故障等，造成多所醫(yī)院無法使用，并導(dǎo)致巨大經(jīng)濟損失。2013年中國蘆山地震中，填充墻損傷破壞、吊頂板大面積脫落、醫(yī)療設(shè)備翻倒損壞等非結(jié)構(gòu)破壞（見圖1-1），導(dǎo)致絕大部分醫(yī)院都喪失了使用功能，無法承擔(dān)抗震救災(zāi)任務(wù)。而采用基底隔震技術(shù)的蘆山縣人民醫(yī)院新門診樓，在地震中上部結(jié)構(gòu)基本完好，雖有少量填充墻開裂損傷、吊頂墜落等非結(jié)構(gòu)震害，，但仍能保證醫(yī)院急救使用功能，成為當(dāng)?shù)卣鸷缶仍行模ㄍ跤衩返龋?013）。2007 年日本新瀉地震中，柏琦刈羽核電站出現(xiàn)變壓器起火、含微量放射性物質(zhì)的水泄漏等一系列嚴(yán)重安全問題，雖然反應(yīng)堆自動安全停堆，但也造成了巨大經(jīng)濟損失。2011 年東日本大地震中

核電站震害（2007年新瀉地震、2011年東日本地震）
【學(xué)位授予單位】：中國地震局工程力學(xué)研究所
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU352.1

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本文編號：2590267