《基於地震碰撞易損性的相鄰結構臨界間距研究》是依託武漢工程大學，由吳巧雲擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於地震碰撞易損性的相鄰結構臨界間距研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：吳巧雲
- 依託單位：武漢工程大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
為避免或減輕間距較近的相鄰結構發生碰撞，最直接有效的方法是設定合適的臨界間距。既往關於相鄰結構避免碰撞的間距設計以相鄰建築物相對水平位移的峰值為基礎，據此設計的臨界間距具有未知的碰撞機率，即具有未知的安全水平。基於此，本項目開展一種基於機率的相鄰結構碰撞易損性的臨界間距研究。首先，將相鄰結構的碰撞問題表述為首次超限可靠度問題，基於隨機振動和可靠度理論計算出相鄰結構的地震碰撞易損性。然後，基於地震碰撞易損性，將相鄰結構臨界間距的計算表述為逆可靠度問題，得出具有目標碰撞機率的相鄰結構的臨界間距。最後，通過蒙特卡洛數值模擬和模型試驗驗證上述理論計算結果。該項目所提臨界間距的設計對不同結構特性、不同場地條件下的相鄰結構能始終保持一致的碰撞安全水平，可以幫助設計者直接控制和減輕由於相鄰結構的碰撞帶來的相應風險，以按照目標可靠性實施明確的性能目標；同時，對規範的修訂和完善具有一定的指導意義。
結題摘要
為避免或減輕間距較近的相鄰結構發生碰撞，最直接有效的方法是設定合適的臨界間距。既往關於相鄰結構避免碰撞的間距設計以相鄰建築物相對水平位移的峰值為基礎，據此設計的臨界間距具有未知的碰撞機率，即具有未知的安全水平。基於此，本項目開展一種基於機率的相鄰結構碰撞易損性的臨界間距研究。我國作為地震多發國家之一，開展相鄰結構臨界間距的性能評估以減輕相鄰結構的碰撞風險，具有重要的理論研究意義和工程套用價值。同時，對我國抗震規範的修訂和完善具有一定的指導意義。 項目通過大量的參數化分析並基於使相鄰結構總地震易損性最小原則提出了相鄰結構間設定Maxwell阻尼器的最佳化參數，該最佳化參數可以使相鄰結構在各性能目標下均具有良好的控制效果；通過對某相鄰結構進行基於性能的被動控制研究，提出了一種基於相鄰結構地震易損性最小原則得到控制裝置的最佳化參數及最佳化布置方式的方法，基於該方法提出的控制裝置的最佳化參數和最佳化布置方式（包括控制裝置的布置數量和布置位置）可以使兩相鄰結構在任何性能目標下均具有較好的控制效果；對雙塔連體結構基於塔樓振動能量最小原則，提出了連線控制裝置的控制策略。 項目已實現將基於性能的抗震設計理論套用於相鄰結構的抗震性能評估中，通過理論分析、數值模擬及擬開展的振動台模型試驗等研究方法提出了一種基於地震碰撞易損性計算相鄰結構臨界間距的設計方法，依據該方法設計的相鄰結構臨界間距值具有已知的安全性水平：1.將理論與數值方法相結合，基於隨機振動和可靠度理論計算出了相鄰結構線性單自由度和多自由度結構的地震碰撞易損性。2.基於相鄰結構的碰撞易損性，採用逆可靠度最佳化搜尋算法得到了具有已知安全水平的相鄰結構臨界間距。3.基於相鄰結構的振動台試驗驗證了本項目所提理論結果的正確性和有效性。 發表基金資助的SCI檢索論文3篇、EI檢索論文4篇、中文核心論文1篇，申請國家發明專利2項，參加國際、國內學術會議各1次；出國研修1次並因此獲得湖北省科協青年晨光計畫項目1項。獨立培養研究生2名、聯合培養研究生2名。
