CN116738528B - 考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性的分析方法 - Google Patents

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CN116738528B CN202310443837.2A CN202310443837A CN116738528B CN 116738528 B CN116738528 B CN 116738528B CN 202310443837 A CN202310443837 A CN 202310443837A CN 116738528 B CN116738528 B CN 116738528B
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Abstract

本发明考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性分析方法包括：基于国内外公开的权威地震动数据库，挑选主震记录和余震记录；对挑选出的主余震序列记录进行调幅；分别计算出上述主余震序列在第一极限状态、第二极限状态、第三极限状态和第四极限状态下的最大层间位移角和Park‑Ang损伤指数的失效概率代表值；针对每种极限状态，基于其对应的10个失效概率代表值和10个主余震强度代表值，以易损性函数的中位值的待估计值和对数标准差的待估计值构造极大似然函数，得到对应的四组待估计值和将得到的四组待估计值和带入下式中，即得到在四种极限状态下考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性的曲线。

Description

考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性的分析方法
技术领域
本发明属于建筑结构的地震易损性技术领域，尤其涉及一种考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性的分析方法。
背景技术
现阶段，研究人员大多仅采用单一损伤指标描述建筑结构在主余震序列作用后的损伤状态，进而基于传统主余震易损性分析方法计算得到基于单一损伤参数的易损性曲线。但是，单一损伤参数具有一定的片面性，仅考虑单一损伤参数难以全面表达建筑结构在主余震序列作用下的真实损伤，这一缺陷使得人们难以清楚地了解建筑结构的真实抗震性能和主余震序列的真实破坏能力，极易低估主余震序列对建筑结构造成的真实损伤，更无法全面而准确地评估建筑结构的在主余震作用下的易损性水平。
鉴于此，亟需研究一种可以考虑不止一种损伤参数的主余震易损性分析方法，以求全面、准确地了解建筑结构在主余震序列作用下的安全性。
发明内容
本申请的发明的目的是解决在现有主余震易损性分析中，无法考虑多种损伤参数的缺陷，提供一种考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性的分析方法。它将两种损伤参数计算得到的失效概率取大值作为失效概率代表值，并基于数学中的极大似然估计思想，估算易损性函数的中位值和对数标准差，形成一种新的可以考虑向量式损伤参数的主余震易损性分析模型，为实际工程中的易损性分析提供一种更为精确的方法，并将该方法应用于实际建筑结构的地震易损性分析和结构安全评价工作。
为了完成本申请的发明目的，本申请采用以下技术方案：
本发明的一种考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性分析方法，其中：该方法包括：
(一)、基于国内外公开的权威地震动数据库，挑选主震记录和余震记录
(a)、基于中国地震台网和美国太平洋地震工程研究中心，对地震动记录进行搜集和整理，初选得到至少600条原始主震记录和其对应的余震记录；按照以下主震挑选原则，从上述至少600条原始主震记录中挑选出满足以下条件的原始主震记录：
I)、主震震级不小于5.0级；
Ⅱ)、水平峰值加速度的几何平均值不小于0.04g；
Ⅲ)、震级-距离截断限制取为0.4；
(b)、根据所选主震记录，挑选与其对应的余震记录
从上述挑选主震记录中，选择与主震记录对应的余震记录，将每条主震记录与对应的余震记录进行串联，最终得到至少50条主余震序列记录；
(二)、对挑选出的主余震序列记录进行调幅，目标峰值加速度分别设定为0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g、0.7g、0.8g、0.9g和1.0g共10个强度，目标峰值加速度即为主余震强度代表值；
(c)、将调幅后的主余震序列作为地震动输入，采用OpenSees软件对建筑结构进行非线性时程分析，得到建筑结构在主余震序列作用下的位移时程、位移角时程和力时程，通过位移时程得到最大位移uma；通过位移时程和力时程组成的滞回环，求解滞回环的面积得到滞回耗能EHx；屈服位移uy、极限位移uu和屈服强度Fy，为建筑结构的固有属性；
(d)、采用最大层间位移角和Park-Ang损伤指数分别表征建筑结构的累积损伤
根据时程分析结果中的位移角时程，取上述每条主余震序列位移角时程的绝对值的最大值，得到建筑结构的最大层间位移角；
式中，为时程分析结果中的位移角时程；
基于以下公式(2)计算出建筑结构的Park-Ang损伤指数：
式中，DI为建筑结构的Park-Ang损伤指数；umax、uy和uu分别为构件的最大位移、屈服位移和极限位移；Fy为构件的屈服强度；α为耗能因子，取0.15；EH为构件的滞回耗能；
(三)、在上述每个主余震强度代表值下，分别计算出上述主余震序列在第一极限状态、第二极限状态、第三极限状态和第四极限状态下的最大层间位移角和Park-Ang损伤指数的失效概率，将最大层间位移角和Park-Ang损伤指数的失效概率的最大值分别作为四个极限状态下的失效概率代表值
(e)、在每个主余震强度代表值下，以最大层间位移角分别为1/550、1/250、1/100和1/50作为第一极限状态、第二极限状态、第三极限状态和第四极限状态的阈值，当最大层间位移角大于上述阈值时判定为建筑结构失效，分别计算出建筑结构在上述挑选的主余震序列作用下达到四种极限状态的失效概率；
(f)、在每个主余震强度代表值下，以Park-Ang损伤指数分别为0.05、0.2、0.4和0.8作为第一极限状态、第二极限状态、第三极限状态和第四极限状态的阈值，当Park-Ang损伤指数大于上述阈值时判定为建筑结构失效，分别计算出建筑结构在上述挑选的主余震序列作用下达到四种极限状态的失效概率；
(g)、在第一极限状态下，在每个强度下，将最大层间位移角失效概率和Park-Ang损伤指数失效概率进行比较，选取二者的最大值作为第一极限状态在该强度下的失效概率代表值，共得到10个失效概率代表值；第二、三、四极限状态的失效概率代表值计算方法同第一极限状态，最终，针对每种极限状态，分别得到10个失效概率代表值和对应的10个主余震强度；
(四)、针对每种极限状态，基于其对应的10个失效概率代表值和10个主余震强度代表值，以易损性函数的中位值的待估计值和对数标准差的待估计值/>构造极大似然函数，如公式(3)所示：
在公式(3)中，N为地震动条数，在每个主余震强度条件下N至少为50条，xj为主余震强度代表值，xj分别取为0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g、0.7g、0.8g、0.9g和1.0g；mj为在上述每个极限状态下，第j个强度上发生的最大层间位移角和Park-Ang损伤指数的最大失效次数；θ和β分别为易损性函数的中位值的迭代值和对数标准差的迭代值；
在采用迭代法对上式(3)进行求解的迭代过程为：首先对θ和β赋予任意初始值，根据上式计算得到第一个似然函数值；基于θ和β的初始值，再次对θ和β进行赋值，并求解得到第二个似然函数值，对比第一个和第二个似然函数值，若第二个似然函数值大于第一个似然函数值，则说明对θ和β的第二轮赋值的方向是正确的，在此方向上继续赋值，直到n轮迭代后似然函数无法达到更大的值，此时得到的θ和β即为待估计值和/>若第二个似然函数值小于第一个似然函数值，则说明对θ和β的第二轮赋值的方向是不正确的，需要在与θ和β第二轮赋值方向相反的方向进行赋值，再进行迭代求解，直到n轮迭代后，似然函数无法达到更大的值，此时得到的θ和β即为待估计值/>和/>最终，针对第一极限状态、第二极限状态、第三极限状态和第四极限状态，得到对应的四组待估计值/>和/>
(五)、将得到的四组待估计值和/>带入下式中，即得到在四种极限状态下考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性的曲线；
在公式(4)中，Pf为建筑结构的失效概率，x的取值范围为0.1g至1.0g，将不同强度主余震序列作用下的Pf连接成曲线，即为易损性曲线。
本发明的一种考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性分析方法，其中：对主余震序列记录进行调幅是指将是将主余震记录中的主震峰值加速度分别调至目标峰值加速度，主震记录的其他加速度值和余震记录的加速度值根据主震峰值加速度与目标峰值的比例进行相应的调整，目标峰值加速度分别设定为0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g、0.7g、0.8g、0.9g和1.0g。
本发明的一种考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性分析方法，其中：所述似然函数无法达到更大的值是指对θ和β继续赋值后，似然函数开始减小。
本发明的一种考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性分析方法，其中：所述第一极限状态指建筑结构的轻微破坏状态。
本发明的一种考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性分析方法，其中：所述第二极限状态指建筑结构的中等破坏状态。
本发明的一种考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性分析方法，其中：所述第三极限状态指建筑结构的严重破坏状态。
本发明的一种考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性分析方法，其中：所述第四极限状态指建筑结构的倒塌破坏状态。
本发明的有益效果：本发明将传统的主余震易损性函数仅可考虑一个损伤参数扩展到可考虑两个损伤参数的情况，对传统地震易损性分析方法进行了拓展，基于由双损伤参数得到的失效概率代表值，利用极大似然估计法估算易损性函数的关键参数，能够实现更为全面且准确地评估建筑结构的主余震易损性水平，解决了传统地震易损性分析过程中无法考虑多个损伤参数的问题。本发明的基于极大似然估计并考虑双损伤参数的主余震易损性分析方法，可用于建立主余震序列作用下建筑结构的易损性分析模型，评价建筑工程结构在主余震序列作用下考虑两个损伤参数的地震易损性水平，为工程建设中的主余震易损性分析和安全评估提供理论基础和操作方法，可用于实际工程建设中的建筑结构地震安全评价工作。本发明基于双损伤参数判别结构的失效概率，能够更加精细的评估主余震序列作用下建筑结构的易损性水平。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中精选得到的主震和余震的反应谱图；
其中：图(a)为主震反应谱图；图(b)为余震反应谱图；在图(a)和(b)中，浅细灰色曲线分别对应主震和余震记录的反应谱曲线，粗黑线分别对应主震和余震反应谱的中位值曲线；
图2是本发明具体实施方式中的采用最大层间位移角计算结构不同极限状态的失效概率；
其中：图(a)为第一极限状态的失效概率，图(b)为第二极限状态的失效概率，图(c)为第三极限状态的失效概率，图(d)为第四极限状态的失效概率；
图3是本发明具体实施方式中的采用Park-Ang损伤指数计算结构不同极限状态的失效概率；
其中：图(a)为第一极限状态的失效概率，图(b)为第二极限状态的失效概率，图(c)为第三极限状态的失效概率，图(d)为第四极限状态的失效概率；
图4是本发明具体实施方式中的极限状态的失效概率代表值；
其中：图(a)为第一极限状态的失效概率代表值，图(b)为第二极限状态的失效概率代表值，图(c)为第三极限状态的失效概率代表值，图(d)为第四极限状态的失效概率代表值；
图(a)至(d)中，浅色加号圆圈符号表示最大层间位移角的失效概率；浅色乘号圆圈表示Park-Ang损伤指数的失效概率；空心圆圈表示第一极限状态的失效概率代表值；空心方块表示第二极限状态的失效概率代表值，空心正三角表示第三极限状态的失效概率代表值，空心倒三角表示第四极限状态的失效概率代表值；
图5是本发明具体实施方式中的考虑双损伤参数的主余震易损性曲线。
在图5中，空心圆圈表示第一极限状态的失效概率代表值；空心方块表示第二极限状态的失效概率代表值；空心正三角表示第三极限状态的失效概率代表值；空心倒三角表示第四极限状态4的失效概率代表值；实线表示第一极限状态的主余震易损性曲线；短点划线表示第二极限状态的主余震易损性曲线；短划线表示第三极限状态的主余震易损性曲线；划线表示第四极限状态4的主余震易损性曲线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性分析方法包括以下步骤：
(一)、基于国内外公开的权威地震动数据库，挑选主震记录和余震记录
(a)、基于中国地震台网和美国太平洋地震工程研究中心，对地震动记录进行搜集和整理，初选得到至少600条原始主震记录和其对应的余震记录；按照以下主震挑选原则，从上述至少600条原始主震记录中挑选出满足以下条件的原始主震记录：
I)、主震震级不小于5.0级；
Ⅱ)、水平峰值加速度的几何平均值不小于0.04g；
Ⅲ)、震级-距离截断限制取为0.4；
(b)、根据所选主震记录，挑选与其对应的余震记录
从上述挑选主震记录中，选择与主震记录对应的余震记录，将每条主震记录与对应的余震记录进行串联，最终得到如图1所示的75条主余震序列记录；
(二)、对挑选出的主余震序列记录进行调幅，即将主余震记录中的主震峰值加速度分别调至目标峰值加速度，主震记录的其他加速度值和余震记录的加速度值根据主震峰值加速度与目标峰值的比例进行相应的调整，目标峰值加速度分别设定为0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g、0.7g、0.8g、0.9g和1.0g共10个强度，目标峰值加速度即为主余震强度代表值；
(c)、将调幅后的主余震序列作为地震动输入，采用OpenSees软件对建筑结构进行非线性时程分析，得到建筑结构在主余震序列作用下的位移时程、位移角时程和力时程，通过位移时程得到最大位移uma；通过位移时程和力时程组成的滞回环，求解滞回环的面积得到滞回耗能EHx；屈服位移uy、极限位移uu和屈服强度Fy，为建筑结构的固有属性；
(d)、采用最大层间位移角和Park-Ang损伤指数分别表征建筑结构的累积损伤
根据时程分析结果中的位移角时程，取上述每条主余震序列位移角时程的绝对值的最大值，得到建筑结构的最大层间位移角；
式中，为时程分析结果中的位移角时程；
基于以下公式(2)计算出建筑结构的Park-Ang损伤指数：
式中，DI为建筑结构的Park-Ang损伤指数；umax、uy和uu分别为构件的最大位移、屈服位移和极限位移；Fy为构件的屈服强度；α为耗能因子，取0.15；EH为构件的滞回耗能；
(三)、在上述每个主余震强度代表值下，分别计算出上述主余震序列在第一极限状态、第二极限状态、第三极限状态和第四极限状态下的最大层间位移角和Park-Ang损伤指数的失效概率，将最大层间位移角和Park-Ang损伤指数的失效概率的最大值分别作为四个极限状态下的失效概率代表值
(e)、如图2所示，在每个主余震强度代表值下，以最大层间位移角分别为1/550、1/250、1/100和1/50作为第一极限状态、第二极限状态、第三极限状态和第四极限状态的阈值，当最大层间位移角大于上述阈值时判定为建筑结构失效，分别计算出建筑结构在上述挑选的主余震序列作用下达到四种极限状态的失效概率；
(f)、如图3所示，在每个主余震强度代表值下，以Park-Ang损伤指数分别为0.05、0.2、0.4和0.8作为第一极限状态、第二极限状态、第三极限状态和第四极限状态的阈值，当Park-Ang损伤指数大于上述阈值时判定为建筑结构失效，分别计算出建筑结构在上述挑选的主余震序列作用下达到四种极限状态的失效概率；
(g)、如图4所示，在第一极限状态下，在每个强度下，将最大层间位移角失效概率和Park-Ang损伤指数失效概率进行比较，选取二者的最大值作为第一极限状态在该强度下的失效概率代表值，共得到10个失效概率代表值；第二、三、四极限状态的失效概率代表值计算方法同第一极限状态，最终，针对每种极限状态，分别得到10个失效概率代表值和对应的10个主余震强度；
(四)、针对每种极限状态，基于其对应的10个失效概率代表值和10个主余震强度代表值，以易损性函数的中位值的待估计值和对数标准差的待估计值/>构造极大似然函数，如公式(3)所示：
在公式(3)中，N为地震动条数，在每个主余震强度条件下N至少为50条，xj为主余震强度代表值，xj分别取为0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g、0.7g、0.8g、0.9g和1.0g；mj为在上述每个极限状态下，第j个强度上发生的最大层间位移角和Park-Ang损伤指数的最大失效次数；θ和β分别为易损性函数的中位值的迭代值和对数标准差的迭代值；
在采用迭代法对上式(3)进行求解的迭代过程为：首先对θ和β赋予任意初始值，根据上式计算得到第一个似然函数值；基于θ和β的初始值，再次对θ和β进行赋值，并求解得到第二个似然函数值，对比第一个和第二个似然函数值，若第二个似然函数值大于第一个似然函数值，则说明对θ和β的第二轮赋值的方向是正确的，在此方向上继续赋值，直到n轮迭代后似然函数无法达到更大的值，即指对θ和β继续赋值后，似然函数开始减小，此时得到的θ和β即为待估计值和/>若第二个似然函数值小于第一个似然函数值，则说明对θ和β的第二轮赋值的方向是不正确的，需要在与θ和β第二轮赋值方向相反的方向进行赋值，再进行迭代求解，直到n轮迭代后，似然函数无法达到更大的值，此时得到的θ和β即为待估计值/>和/>最终，针对第一极限状态、第二极限状态、第三极限状态和第四极限状态，得到对应的四组待估计值/>和/>
(五)、将得到的四组待估计值和/>带入下式中，即得到在四种极限状态下考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性的曲线，如图5所示；
在公式(4)中，Pf为建筑结构的失效概率，x的取值范围为0.1g至1.0g，将不同强度主余震序列作用下的Pf连接成曲线，即为易损性曲线。
第一极限状态指建筑结构的轻微破坏状态；第二极限状态指建筑结构的中等破坏状态；第三极限状态指建筑结构的严重破坏状态；第四极限状态指建筑结构的倒塌破坏状态。
本实施例提供的基于极大似然估计并考虑双损伤参数的主余震易损性分析方法，可用于建立主余震序列作用下建筑结构的主余震精细化易损性分析模型，为建筑结构的易损性分析提供理论基础，可用于实际工程中的易损性评价工作。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性分析方法，其特征在于：该方法包括：
(一)、基于国内外公开的权威地震动数据库，挑选主震记录和余震记录
(a)、基于中国地震台网和美国太平洋地震工程研究中心，对地震动记录进行搜集和整理，初选得到至少600条原始的主震记录和其对应的余震记录；按照以下主震挑选原则，从上述至少600条原始主震记录中挑选出满足以下条件的原始主震记录：
I)、主震震级不小于5.0级；
Ⅱ)、水平峰值加速度的几何平均值不小于0.04g；
Ⅲ)、震级-距离截断限制取为0.4；
(b)、根据所选主震记录，挑选与其对应的余震记录
从上述挑选主震记录中，选择与主震记录对应的余震记录，将每条主震记录与对应的余震记录进行串联，最终得到至少50条主余震序列记录；
(二)、对挑选出的主余震序列记录进行调幅，目标峰值加速度分别设定为0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g、0.7g、0.8g、0.9g和1.0g共10个强度，目标峰值加速度即为主余震强度代表值；
(c)、将调幅后的主余震序列作为地震动输入，采用OpenSees软件对建筑结构进行非线性时程分析，得到建筑结构在主余震序列作用下的位移时程、位移角时程和力时程，通过位移时程得到最大位移uma；通过位移时程和力时程组成的滞回环，求解滞回环的面积得到滞回耗能EHx；屈服位移uy、极限位移uu和屈服强度Fy，为建筑结构的固有属性；
(d)、采用最大层间位移角和Park-Ang损伤指数分别表征建筑结构的累积损伤
根据非线性时程分析结果中的位移角时程，取上述每条主余震序列位移角时程的绝对值的最大值，得到建筑结构的最大层间位移角；
式中，为非线性时程分析结果中的位移角时程；
基于以下公式(2)计算出建筑结构的Park-Ang损伤指数：
式中，DI为建筑结构的Park-Ang损伤指数；umax、uy和uu分别为构件的最大位移、屈服位移和极限位移；Fy为构件的屈服强度；α为耗能因子，取0.15；EH为构件的滞回耗能；
(三)、在上述每个主余震强度代表值下，分别计算出上述主余震序列在第一极限状态、第二极限状态、第三极限状态和第四极限状态下的最大层间位移角和Park-Ang损伤指数的失效概率，将最大层间位移角和Park-Ang损伤指数的失效概率的最大值分别作为四个极限状态下的失效概率代表值
(e)、在每个主余震强度代表值下，以最大层间位移角分别为1/550、1/250、1/100和1/50作为第一极限状态、第二极限状态、第三极限状态和第四极限状态的阈值，当最大层间位移角大于上述阈值时判定为建筑结构失效，分别计算出建筑结构在上述挑选的主余震序列作用下达到四种极限状态的失效概率；
(f)、在每个主余震强度代表值下，以Park-Ang损伤指数分别为0.05、0.2、0.4和0.8作为第一极限状态、第二极限状态、第三极限状态和第四极限状态的阈值，当Park-Ang损伤指数大于上述阈值时判定为建筑结构失效，分别计算出建筑结构在上述挑选的主余震序列作用下达到四种极限状态的失效概率；
(g)、在第一极限状态下，在每个强度下，将最大层间位移角失效概率和Park-Ang损伤指数失效概率进行比较，选取二者的最大值作为第一极限状态在该强度下的失效概率代表值，共得到10个失效概率代表值；第二、三、四极限状态的失效概率代表值计算方法同第一极限状态，最终，针对每种极限状态，分别得到10个失效概率代表值和对应的10个主余震强度；
(四)、针对每种极限状态，基于其对应的10个失效概率代表值和10个主余震强度代表值，以易损性函数的中位值的待估计值和对数标准差的待估计值/>构造极大似然函数，如公式(3)所示：
在公式(3)中，N为地震动条数，在每个主余震强度条件下N至少为50条，xj为主余震强度代表值，xj分别取为0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g、0.7g、0.8g、0.9g和1.0g；mj为在上述每个极限状态下，第j个强度上发生的最大层间位移角和Park-Ang损伤指数的最大失效次数；θ和β分别为易损性函数的中位值的迭代值和对数标准差的迭代值；
在采用迭代法对上式(3)进行求解的迭代过程为：首先对θ和β赋予任意初始值，根据上式计算得到第一个似然函数值；基于θ和β的初始值，再次对θ和β进行赋值，并求解得到第二个似然函数值，对比第一个和第二个似然函数值，若第二个似然函数值大于第一个似然函数值，则说明对θ和β的第二轮赋值的方向是正确的，在此方向上继续赋值，直到n轮迭代后似然函数无法达到更大的值，此时得到的θ和β即为待估计值和/>若第二个似然函数值小于第一个似然函数值，则说明对θ和β的第二轮赋值的方向是不正确的，需要在与θ和β第二轮赋值方向相反的方向进行赋值，再进行迭代求解，直到n轮迭代后，似然函数无法达到更大的值，此时得到的θ和β即为待估计值/>和/>最终，针对第一极限状态、第二极限状态、第三极限状态和第四极限状态，得到对应的四组待估计值/>和/>
(五)、将得到的四组待估计值和/>带入下式中，即得到在四种极限状态下考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性的曲线；
在公式(4)中，Pf为建筑结构的失效概率，x的取值范围为0.1g至1.0g，将不同强度主余震序列作用下的Pf连接成曲线，即为易损性曲线。
2.如权利要求1所述的考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性分析方法，其特征在于：对主余震序列记录进行调幅是指将是将主余震记录中的主震峰值加速度分别调至目标峰值加速度，主震记录的其他加速度值和余震记录的加速度值根据主震峰值加速度与目标峰值的比例进行相应的调整，目标峰值加速度分别设定为0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g、0.7g、0.8g、0.9g和1.0g。
3.如权利要求2所述的考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性分析方法，其特征在于：所述似然函数无法达到更大的值是指对θ和β继续赋值后，似然函数开始减小。
4.如权利要求3所述的考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性分析方法，其特征在于：所述第一极限状态指建筑结构的轻微破坏状态。
5.如权利要求3所述的考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性分析方法，其特征在于：所述第二极限状态指建筑结构的中等破坏状态。
6.如权利要求3所述的考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性分析方法，其特征在于：所述第三极限状态指建筑结构的严重破坏状态。
7.如权利要求3所述的考虑双损伤参数的建筑结构主余震易损性分析方法，其特征在于：所述第四极限状态指建筑结构的倒塌破坏状态。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106803006A (zh) * 2017-01-23 2017-06-06 华中科技大学 一种基于帕累托多目标优化的最不利地震动选择方法
CN108256141A (zh) * 2017-12-11 2018-07-06 哈尔滨工业大学 一种基于Copula理论的主余震联合易损性分析方法
CN110321653A (zh) * 2019-07-11 2019-10-11 东北林业大学 一种考虑初始损伤状态的地震序列下结构易损性分析方法
CN115630548A (zh) * 2022-10-26 2023-01-20 大连海事大学 一种基于多维性能指标的地下结构地震易损性计算方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106803006A (zh) * 2017-01-23 2017-06-06 华中科技大学 一种基于帕累托多目标优化的最不利地震动选择方法
CN108256141A (zh) * 2017-12-11 2018-07-06 哈尔滨工业大学 一种基于Copula理论的主余震联合易损性分析方法
CN110321653A (zh) * 2019-07-11 2019-10-11 东北林业大学 一种考虑初始损伤状态的地震序列下结构易损性分析方法
CN115630548A (zh) * 2022-10-26 2023-01-20 大连海事大学 一种基于多维性能指标的地下结构地震易损性计算方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Jiaxu Shen 等.Nonlinear dynamic analysis of frame-core tube building under seismic sequential ground motions by a supercomputer.《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》.2019,第124卷86-97. *
杨佑发 等.主余震作用下山地掉层框架结构的易损性分析.《地震工程学报》.2020,第42卷(第2期),290-298. *
程诗焱 等. 基于BP神经网络的RC框架结构地震易损性曲面分析：考虑地震动强度和持时的影响.《工程力学》.2021,第38卷(第12期),107-117. *

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