核電廠主廠房作為我國生命線工程,要保證核電廠主廠房在地震作用下的安全性與可靠性,需要對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面合理的抗震分析與評估。地震易損性理論是評價(jià)建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的重要方式,目前國內(nèi)外對型鋼混凝土框排架結(jié)構(gòu)核電廠主廠房在地震作用下的易損性研究較少,因此對型鋼廠房結(jié)構(gòu)的地震易損性進(jìn)行研究具有重要的意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本文采用IDA方法,基于OpenSees數(shù)值仿真平臺(tái),建立型鋼廠房結(jié)構(gòu),并通過對結(jié)構(gòu)輸入近、遠(yuǎn)場地震波進(jìn)行易損性分析。主要研究內(nèi)容如下:（1）通過選取代表型鋼混凝土框排架結(jié)構(gòu)的部分跨縮尺模型進(jìn)行擬動(dòng)力試驗(yàn),并建立了有限元試驗(yàn)?zāi)Ｐ?將地震動(dòng)記錄輸入有限元模型進(jìn)行彈塑性分析,其結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果相比較,驗(yàn)證了基于OpenSees的型鋼混凝土框排架結(jié)構(gòu)核電廠主廠房的有限元模型建立的合理性,為型鋼混凝土框排架原型結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇提供依據(jù)。（2）確定了最大層間位移角為易損性分析工程需求參數(shù),PGA為地震動(dòng)強(qiáng)度參數(shù),從PEER數(shù)據(jù)庫挑選合適的近、遠(yuǎn)場地震波各20條為地震易損性分析作前期準(zhǔn)備,并通過頻譜分析說明近、遠(yuǎn)場地震波的特點(diǎn)與差異。（3）通過對型鋼廠房結(jié)構(gòu)輸入三水準(zhǔn)設(shè)防階段對應(yīng)強(qiáng)度的地震波進(jìn)行動(dòng)... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

近15年國內(nèi)地震災(zāi)害次數(shù)與直接經(jīng)濟(jì)損失

西安理工大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文4首次提出采用離散化形式的破壞概率矩陣法來預(yù)測地震作用下結(jié)構(gòu)破壞的概率。在美國ATC-13[6]規(guī)范中首次運(yùn)用破壞概率矩陣法，并且該方法是由專家經(jīng)驗(yàn)制定的。在20世紀(jì)90年代，美國率先提出了基于性能的地震工程學(xué)理論（PBEE），提出預(yù)測結(jié)構(gòu)損傷概率的結(jié)果由易損性曲線的形式來描述。采用經(jīng)驗(yàn)法計(jì)算易損性曲線，得到的結(jié)果可信度較高，但畢竟地震動(dòng)特性較復(fù)雜，調(diào)查記錄樣本數(shù)量有限，經(jīng)驗(yàn)法具有一定的局限性，其易損性曲線的拓展空間較小，預(yù)測靈活度不高，可能得到的結(jié)果具有較大的離散性，故經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)需結(jié)合相應(yīng)的理論，建立可靠的評估方法迫在眉睫。解析法是通過結(jié)構(gòu)在地震作用下進(jìn)行大量的非線性動(dòng)力時(shí)程分析等數(shù)值模擬，并通過數(shù)值分析得到結(jié)構(gòu)的地震易損性曲線。該方法的結(jié)果應(yīng)用實(shí)際的地震數(shù)據(jù)來驗(yàn)證其合理性與準(zhǔn)確性。Singhal等[7]通過建立對數(shù)正態(tài)累積分布函數(shù)，進(jìn)行了貝葉斯理論分析，建立了易損性曲線。隨后，GardoniP[8]采用廣義的貝葉斯理論建立概率需求模型來評估鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的地震易損性。Shinozuka[9]利用能力譜法進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)的易損性曲線分析，并應(yīng)用在高速公路中。Yi等[10]采用計(jì)算結(jié)構(gòu)達(dá)到各等級破壞狀態(tài)時(shí)對應(yīng)的周期與損傷概率等參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，利用函數(shù)概率密度函數(shù)插值法來計(jì)算地震易損性曲線，并將使用本方法的結(jié)果與以PGA為代表的常規(guī)方法的結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)PGA的常規(guī)方法和最大似然估計(jì)的結(jié)果通常會(huì)高估或低估地震易損性。圖1-3所示為采用解析法結(jié)構(gòu)地震易損性曲線的計(jì)算基本框架。圖1-3解析法易損性曲線計(jì)算流程圖Fig.1-3Flowchartoftheanalyticalmethodfragilitycurvecalculation

西安理工大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文12表2-2（續(xù)）編號(hào)地震時(shí)間（年）事件站臺(tái)NGA#震級斷層距（km）PGA（g）91999Duzce-TurkeyDuzce16057.16.60.535101987Superstition_Hills-02Parachute_Test_Site7236.50.90.377111999Kocaeli-TurkeyDuzce11587.515.40.312121994Northridge-01LA_Dam10136.75.90.349131994Northridge-01Sylmar-Olive_View_Med_FF10866.75.30.843141987Superstition_Hills-02Poe_Road_(temp)7256.511.20.300151987Superstition_Hills-02Brawley_Airport7196.5170.116161987Superstition_Hills-02El_Centro_Imp._Co._Cent7216.518.20.358171989Loma_PrietaGilroy_Array_#67696.918.30.126181978Tabas-IranTabas1437.320.852191995Kobe-JapanTakarazuka11196.90.30.693201980Irpinia-Italy-01Sturno2926.910.80.251圖2-1繪制了所選取的20條遠(yuǎn)、近斷層地震動(dòng)記錄的平均譜和規(guī)范目標(biāo)譜。圖2-1可以看出，所選取的地震波的平均譜和規(guī)范目標(biāo)譜擬合較好。圖2-2中對比了近斷層、遠(yuǎn)場地震動(dòng)的加速度時(shí)程曲線，該圖中選擇的地震事件相同，均為Northridge-01事件，但根據(jù)記錄站臺(tái)不同，分別在LA-Temple_&_Hope站臺(tái)、Sylmar-Olive_View_Med_FF站臺(tái)測得的數(shù)據(jù)，即其斷層距大小不同，其中遠(yuǎn)場地震無速度脈沖，近斷層地震有明顯速度脈沖。（a）遠(yuǎn)場地震動(dòng)記錄（b）近斷層地震動(dòng)記錄圖2-1遠(yuǎn)場與近斷層地震記錄目標(biāo)譜和平均譜Fig.2-1Targetspectrumandaveragespectrumoffar-fieldandnear-faultseismicrecords


本文編號(hào)：3429736