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结构易损性分析是目前世界上地震损失预测方法的重要组成部分。增量动力分析法近年来被许多学者用于计算动力反应、损伤性能及经济损失即应用于结构易损性的研究。本文以北京地区剪力墙结构为研究对象,进行结构易损性分析。
利用PKPM软件对17层钢筋混凝土剪力墙住宅,分别按照设防烈度6度(0.05g)、7度(0.10g)、7度(0.15g)、8度(0.20g)、8度(0.30g)、9度(0.40g)进行设计,得到6个剪力墙结构。计算了6个剪力墙结构的结构造价,对比分析得到提高一个设防等级结构造价增加比例。
利用ABAQUS6.9软件采用增量动力分析对6个剪力墙结构模型进行弹塑性动力时程分析,选取10条不同强震记录。分析得到结构非线性动力位移反应,根据工程结构可靠度理论建立6组地震动水平与结构破坏的概率关系,得到剪力墙结构易损性曲线和基于结构易损性分析的震害矩阵。
根据结构破坏概率分别计算6个设防烈度的剪力墙结构的地震损失,包括经济损失和地震死亡率。建立最优设防烈度决策函数,分析了北京地区最优设防烈度。