钢框架结构的地震可靠性分析

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1、上海交通大学硕士学位论文钢框架结构的地震可靠性分析硕士研究生：冯立学号：1120109152导师：何军副教授申请学位：工学硕士学科：建筑与土木工程所在单位：船舶海洋与建筑工程学院答辩日期：2015年01月授予学位单位：上海交通大学DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterSEISMICRELIABILITYANALYSISOFSTEELFRAMESCandidate:LiFengStudentID:1120109152Supervisor:AssociateProf.JunHeAc

2、ademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:BuildingandCivilEngineeringAffiliation:SchoolofNavalArchitecture,OceanandCivilEngineeringDateofDefence:January,2015Degree-Conferring-Institution:ShanghaiJiaoTongUniversity上海交通大学硕士学位论文钢框架结构的地震可靠性分析摘要本文针对钢框架结构地震可靠性分析中的不确定性、非线性和时变性问题，进行了钢框架结

3、构地震可靠性分析的数值模拟方法研究。结合典型多层钢框架结构，分别进行了线性和非线性随机地震反应分析，并采用本文发展的模拟方法，分析了结构的静力和动力可靠度。本文的主要研究内容有：1.基于结构有限元方法，采用Mathematica软件，编写了非线性结构静力和动力反应的分析程序；2.基于谱展开方法，采用Mathematica软件，编写了模拟随机地震荷载的程序；3.基于MonteCarlo模拟方法，采用Mathematica软件，编写了结构静力和动力地震可靠度的分析程序；4.基于条件概率理论，采用Mathematica软件，编写了串联体系在地震作用下的可靠性分析程序；5.采用本文所

4、发展的方法和编写的程序，进行了典型钢框架结构的地震可靠度分析；本文的主要研究成果在于发展出了一套完整的结构静力和动力地震可靠性分析的MonteCarlo方法。研究成果对大型复杂钢框架结构的地震可靠度分析和基于可靠度的结构设计，具有一定的工程应用价值。另外，本文所发展的MonteCarlo方法也可用于验证结构地震可靠度分析的其它数值和解析方法的精确性。关键词：结构可靠度，非线性，地震作用，MonteCarlo模拟I上海交通大学硕士学位论文RANDOMSEISMICRELIABILITYANALYSISOFSTEELFRAMESAbstractConsideringtheunce

5、rtainly,nonlinearityandtime-varyingintheanalysisofseismicreliabilitiesofsteelframestructures,adigitalsimulationmethodforestimatingtheseismicreliabilitiesofsteelframestructuresisdevelopedinthisstudy.Utilizingthedevelopedmethod,weestimatethelinearandnonlinearrandomresponsesofatypicalmultiple-

6、storysteelframestructureundertheactionofrandomearthquakeloads,wherebythetime-unvaryingandtime-varyingreliabilitiesofthestructureareanalyzed.Themainresearchcontentsofthisstudycanbesummarizedinbelow:Basedonthestructuralfiniteelementmethod,aprogramforcomputingthestructuralstaticanddynamicrespo

7、nsesiswritteninMathematicalangue;Basedonspectralexpansionmethod,aprogramforsimulatingtherandomearthquakeloadsiswritteninMathematicalangue;BasedonMonteCarlosimulationmethod,aprogramforestimatingthestructuralstaticanddynamicseismicreliabilityiswritteninMat