高层隔震建筑基于性态的抗震设防及地震易损性分析

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1、广州大学硕士论文高层隔震建筑基于性态的抗震设防及地震易损性分析专业：防灾减灾及防护工程硕士生：刘娟指导教师：赵桂峰摘要隔震技术是减小结构地震反应的一种现代设计方法，作为一种简便有效的减震技术被广泛应用于中低层建筑中。随着经济的发展高层建筑层出不穷，隔震技术在高层建筑中的应用具有广阔的发展前景。虽然隔震技术具有良好的减震效果，但在超烈度地震作用下上部结构仍可能会发生一定程度的损伤，隔震支座可能由于变形过大导致建筑结构的局部破坏或整体失稳，也就是说高层隔震结构在超烈度地震作用下具有脆弱性，需要进行地震易损性分析。由于高层隔震建筑经受的地

2、震考验较少，相关的震害资料较少，因此要想深入了解高层隔震结构在超烈度地震作用下的损伤程度，理论分析法是最直接有效的方法。本文以目前应用比较广泛的高宽比小于4的高层隔震结构为研究对象，对其进行易损性分析并评估其地震经济损失情况。具体工作如下所述：（1）高层隔震结构基于性态的抗震设防标准研究：单纯考虑使用功能的不同将高层隔震结构进行分类；将其中使用功能较为广泛的类型按照高宽比的不同进行细分；研究给出适合高层隔震结构的多水准抗震设防标准；基于不同的性态水平，给出了高层隔震结构在各级地震动水平下的最低抗震性态目标；对高层隔震结构在不同性态水

3、准下的量化指标进行了研究并给出了建议值。（2）高层隔震结构的地震易损性分析：选择目前应用比较广泛的高宽比小于4的钢筋混凝土框架剪力墙高层隔震建筑为研究对象，利用大型有限元分析软件Perform-3D建立隔震及相对应的非隔震结构非线性分析模型，运用拉丁超立方的方法考虑地震动和高层隔震结构模型的随机性，生成80个结构-地震动样本，对每一个样本进行非线性分析。隔震结构以隔震层位移和层间位移角为破坏等级的判别指标，非隔震结构仅以层间位移角为破坏等级的判别指标，通过对分析得到的大量数据进行回归统计，得到高层隔震结构及相对应非隔震结构的地震易损

4、性曲线。通过对隔震前后结构易损性曲线的对比分析，验证隔震结构具有良好的减震效果。同时还根据宽限法的分析方式给出了隔震结构整体系统的易损性曲线。I高层隔震建筑基于性态的抗震设防及地震易损性分析（3）高层隔震结构的经济损失估计：根据对常用高层隔震结构及相应非隔震结构的易损性分析结果，估计该类结构可能遭受的地震损失。以拟建场地的地震危险性曲线和拟建建筑结构的地震易损性曲线为基础，计算出隔震及相对应非隔震结构的直接经济损失，包括结构损失、室内外财产损失、装修损失三部分，并对隔震结构的经济损失和非隔震结构的经济损失进行对比分析，验证隔震结构的

5、经济性。关键词：高层隔震结构；基于性态的设防标准；地震易损性；破坏等级；经济损失估计II广州大学硕士论文Performance-basedSeismicDesignandSeismicVulnerabilityAnalysisforisolatedhigh-risebuildingsMajor:DisasterMitigationandProtectionEngineeringName:LiuJuanSupervisor:ZhaoGuiFengAbstractSeismicisolationtechniqueisamoderndes

6、igntechniquewhichcouldreducestructuralseismicresponse.Anditisappliedwidelyintomid-lowbuildings,asefficiencyconvenientcushiontechnique.Astheeconomydevelopment,highbuildingsemergedinendlessly.Therefore,awidedevelopmentprospectofseismicisolationtechniquehasbeenpromoted.Ev

7、enthough,quippedwithgoodcushiontechnique,therearestillsomedamagesintheupperstructureswiththeultraearthquakeaction.Isolationbearingmightloseitsstabilityforlargedeformation,whichcausespartialdamagesoroverallinstability.Thatistosay,high-riseseismicisolationstructureisweak

8、inultraearthquakeactions,andseismicvulnerabilityanalysisshallbeconducted.Aslessearthquaketestshavebeencarriedoutforhi