《網殼結構基於性能的地震機率風險評估關鍵問題研究》是依託哈爾濱工業大學，由支旭東擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：網殼結構基於性能的地震機率風險評估關鍵問題研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：支旭東
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目在網殼結構強震失效機理研究的基礎上，考慮結構可靠度理論與基於性能的抗震思想，研究結構的地震易損性及基於性能的地震機率風險評估方法。課題研究內容主要包括：（1）研究耦合系統阻尼理論，開發高效模擬下部支承結構構件的接口程式，討論地震動空間相關性對結構的影響；（2）研究空間網殼結構的強震失效機理，建立地震損傷模型，實現結構整體損傷定量評估，合理定義網殼結構性能水準；（3）引入結構可靠度理論，採用蒙特卡洛抽樣法，開展結構基於不同性能水準的可靠度研究；（4）開展網殼結構地震易損性分析，選擇合理的地震危險性模型及地震損失模型，實現結構的地震機率風險評估決策。本項目以實用化為研究目標，所取得的成果將為空間網殼結構合理抗震設計理論的建立提供有力支持。
結題摘要
本項目以基於性能的地震工程為研究背景，以網殼結構的強震失效機理研究為基礎，研究了網殼結構的地震易損性及基於性能的地震機率風險評估方法。按照項目任務書要求，完成了所有預期目標，取得的主要理論成果有：（1）實現了網殼結構及網殼結構與下部支承結構耦合系統在OpenSees平台上的有限元建模，並提出了相應的抗震分析方法。提出了基於OpenSees平台的網殼與下部支承結構耦合系統有限元建模方法及地震回響分析方法，並開展了網殼結構模擬振動台試驗，驗證了地震回響數值模擬方法的準確性和可靠性；（2）實現了對網殼結構損傷程度的定量刻畫，提出了基於地震能量需求的結構損傷指標DIE，考察了網殼結構塑性發展深度和失效桿件分布與結構損傷指標的對應關係；（3）實現了網殼結構-下部支承結構整體耦合系統的性能水準定義與量化。確定了網殼結構破壞等級和極限狀態的劃分方法，並基於大規模時程分析結果獲得了各極限狀態對應損傷指標的中位值和對數標準差；（4）建立了網殼結構分級性能水準下的地震易損性曲線。對網殼結構的13個隨機參數進行了局部和全局敏感性分析，獲得了各參數對網殼結構地震回響的敏感度和貢獻率大小，並以增量動力分析結果為基礎，建立了網殼結構在遠場和近場地震動作用下的機率地震需求模型、機率抗震能力模型及機率倒塌能力模型，獲得了相應的地震易損性曲線；（5）實現了空間網殼結構-下部支承結構整體耦合系統的地震機率風險評估。確定了網殼結構地震機率風險評估的方法，對三個網殼結構依次進行了地震危險性分析、地震機率損傷分析以及經濟損失及人員傷亡估計，並基於結構生命周期總投資最少的原則，對一典型的網殼結構進行了結構方案最佳化設計，論證了該方法的實用性。 項目成果在國內外學術刊物及學術會議上發表21篇論文（含1篇已錄用），其中SCI收錄9篇、EI收錄11篇；申請發明專利2項；培養博士研究生3名，碩士研究生10名。以上研究成果將為空間網殼結構合理抗震設計理論的建立提供有力支持。
