基于模型修正的结构地震易损性研究

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1、她京交硕士学位论文基于模型修正的结构地震易损性研究StructuralSeismicFragilityStudyBasedonModelUpdating作者：李佩芬导师：徐龙河副教授北京交通大学2013年12月北京交通大学硕士学位论文学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名

2、：吞嬲签字日期：沙I忤1月I弓日剔磁轹嬲叼签字日期：知，毕年f月夕日北京交通大学硕士学位论文中图分类号：TU352UDC：624学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文基于模型修正的结构地震易损性研究StructuralSeismicFragilityStudyBasedonModelUpdating作者姓名：李佩芬导师姓名：徐龙河学位类别：工学学科专业：结构工程北京交通大学2014年1月学号：11121176职称：副教授、博导学位级别：硕士研究方向：工程结构抗震北京交通大学硕士学位论文致谢本论文的工作是在我的导师徐龙河副教授的悉心指导下完成的，徐龙河

3、副教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来徐龙河老师对我的关心和指导。刘佩老师、周长东老师对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，课题组博士师兄，师姐们，一起学习成长的硕士兄弟姐妹们对我论文工作给予了热情帮助，特别是天津大学的吕杨博士对我的课题开展过程中遇到的难题进行悉心的解答，让我受益良多，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。北京交通大学硕士学位论文摘要摘要：地震易损性是指在给定地震动参数下，结构构件或系统失效的概率

4、，其作为风险评估的一条有效途径，越来越受到国内外学者的关注。本文基于贝叶斯理论，结合振动台试验数据和数值模拟数据对一钢一混凝土混合结构进行易损性分析，并以健康监测用Benchmark模型结构为例，研究损伤识别的不确定性对结构易损性的影响，主要内容包括：(1)将贝叶斯理论应用于结构地震易损性分析中，确定了无信息先验分布和正态线性回归模型中的基本参数，包括位置参数、尺度参数以及Fisher信息阵的无信息先验，在数学模型上与易损性分析中的地震需求模型联系起来，从而利用试验数据对原模型进行修正，并可以根据新数据进行实时更新；(2)通过LS．DYNA模拟一三层钢一混凝土试验模

5、型结构。数值模拟得到结构的地震需求概率函数并以此为先验概率，基于贝叶斯理论并结合振动台试验数据，得到结构地震需求的后验概率和易损性曲线。通过试验数据对地震需求线性回归模型进行修正并将其应用于易损性分析中。该方法利用了数值模拟可以得到大量数据的特点，又结合了试验数据的高可信度，可以更准确的评估结构在不同强度地震作用下的破坏状态。(3)以一健康监测用Benchmark钢框架模型结构为例，考虑9种分析工况，研究损伤识别结果的不确定性对结构地震易损性曲线的影响。分析结果表明利用监测数据更新模型在轻度损伤的情况下可以代表结构当前的状态，对于中度损伤结构，利用监测数据识别的损伤

6、程度及损伤位置的不确定性对结构易损伤分析的结果影响较大，识别损伤程度的不确定性对结果的影响更为敏感。关键词：钢一混凝土混合试验；贝叶斯理论；易损性分析；动力弹塑性时程分析；钢框架结构；损伤识别分类号：TU352基金项目：(1)国家自然科学基金优秀青年基金(51322806)(2)国家自然科学基金面上项目(51178034)北京交通大学硕士学位论文ABSTRACTABS。I’RAC’l。：Seismicfragilityanalysisreferstothefailureprobabilityofstmcturalmembersorsysternsgiveninthe

7、掣oulldmotionparameters，andasaneffectivewaytotheanalysisofseismicriskassessment，whichgetsmoreandmoreattentionaroundtheworld·Inthispaper,thefragilityanalysisiscarriedoutbasedonBayesiantheoryforasteel．concretetestmodelwhichcombinedtheshaketabletestdatawiththenumericalsimulationdata．Onth