建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化方法的基礎(chǔ)研究.pdf

1、從目前我國(guó)與世界防震減災(zāi)工作的現(xiàn)狀看，各國(guó)普遍采取了加強(qiáng)工程建設(shè)和應(yīng)急指揮能力的措施來(lái)抗御地震災(zāi)害，但我國(guó)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力決定了不可能無(wú)限制的投入。面對(duì)這樣兩難局面，我們應(yīng)當(dāng)尋求在社會(huì)可接受安全水平上的經(jīng)濟(jì)最小的投入，在地震損失和抗震投入之間尋得一個(gè)最優(yōu)的平衡點(diǎn)，我們能夠使建筑結(jié)構(gòu)最大限度的滿足業(yè)主和社會(huì)的雙重要求。 本文即是立足于此目標(biāo)，旨在找到一個(gè)優(yōu)化的方法，在抗震設(shè)計(jì)中，可以按照此方法確定群體建筑結(jié)構(gòu)的最優(yōu)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，以減少不

2、必要的抗震投入和進(jìn)行必要的抗震設(shè)防提高；同時(shí)確定城市的最優(yōu)設(shè)防加速度，為城市抗震設(shè)防提供依據(jù)。 本文研究了最優(yōu)抗震設(shè)防加速度的決策分析方法，可以表述為：抗震設(shè)計(jì)的總原則可以是表述為以總收益E為最大的形式E=收益-生產(chǎn)投資-可能的損失(包括修復(fù))=最大，或表示成總投入最小的形式S=抗震投入+地震損失=最小，即要求得S(Ad)=C(Ad)+L(Ad)=MIN，其中，Ad為設(shè)防地震加速度，S(Ad)為抗震總投入，C(Ad)為抗震設(shè)計(jì)的

3、初始造價(jià)增量，L(Ad)為地震的經(jīng)濟(jì)損失。此時(shí)確定的Ad為只考慮經(jīng)濟(jì)因素時(shí)的最優(yōu)設(shè)防加速度，同時(shí)要考慮實(shí)際地震人員死亡率＜社會(huì)可接受水平，考慮了此點(diǎn)后進(jìn)行修正的設(shè)防加速度為最優(yōu)設(shè)防加速度，即為利用本文中優(yōu)化方法后的最優(yōu)值。此優(yōu)化方法以地震加速度為模型變量，充分考慮了未來(lái)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢(shì)，充分地展示了以地震加速度為變量的連續(xù)性和應(yīng)用的前瞻性 本文主要的思路和步驟如下：通過(guò)地震危險(xiǎn)性分析及地震加速度峰值超越概率曲線的擬合，得到

4、地震加速度的概率密度函數(shù)f(A)=F'(A)=bkebAkAk-1，并以此作為模型的基礎(chǔ)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化，可以較快速的得到地震加速度的概率密度；通過(guò)群體建筑物地震破壞概率模型的研究，將建筑物地震震害預(yù)測(cè)提升到了建筑物地震風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)的高度，構(gòu)建出一個(gè)建筑物地震風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)的概率模型，通過(guò)該概率模型能夠?qū)ㄖ悍謩e在地震動(dòng)加速度下的破壞程度給出定量的分析；通過(guò)上述兩點(diǎn)的分析，提出地震潛在風(fēng)險(xiǎn)的估計(jì)方法，即利用地震危險(xiǎn)性的概率密度函數(shù)與地震破壞的概率

5、模型的方法來(lái)估計(jì)，對(duì)其進(jìn)行了量化，確立了以易損性函數(shù)表達(dá)的地震潛在風(fēng)險(xiǎn)；通過(guò)對(duì)以往方法的研究，確定了適宜于在本文中應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)計(jì)算方法，包括：通過(guò)經(jīng)驗(yàn)和調(diào)查研究，確定建筑結(jié)構(gòu)在特定地震加速度下的地震災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失和由于抗震設(shè)防而造成的建筑結(jié)構(gòu)初始造價(jià)增量；通過(guò)對(duì)以往大地震的分析，綜合考慮了房屋倒塌率、人員密度、發(fā)震時(shí)間及地震動(dòng)加速度等因素，引用的人員傷亡的計(jì)算方法；引入了在抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)中考慮社會(huì)可接受地震人員死亡率的思想，并以此為限定條件限