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

1、從目前我國與世界防震減災(zāi)工作的現(xiàn)狀看，各國普遍采取了加強工程建設(shè)和應(yīng)急指揮能力的措施來抗御地震災(zāi)害，但我國的經(jīng)濟(jì)實力決定了不可能無限制的投入。面對這樣兩難局面，我們應(yīng)當(dāng)尋求在社會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最優(yōu)的平衡點，我們能夠使建筑結(jié)構(gòu)最大限度的滿足業(yè)主和社會的雙重要求。 本文即是立足于此目標(biāo)，旨在找到一個優(yōu)化的方法，在抗震設(shè)計中，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)計的

3、初始造價增量，L(Ad)為地震的經(jīng)濟(jì)損失。此時確定的Ad為只考慮經(jīng)濟(jì)因素時的最優(yōu)設(shè)防加速度，同時要考慮實際地震人員死亡率＜社會可接受水平，考慮了此點后進(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，充分考慮了未來抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢，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：通過地震危險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)測提升到了建筑物地震風(fēng)險估計的高度，構(gòu)建出一個建筑物地震風(fēng)險估計的概率模型，通過該概率模型能夠?qū)ㄖ悍謩e在地震動加速度下的破壞程度給出定量的分析；通過上述兩點的分析，提出地震潛在風(fēng)險的估計方法，即利用地震危險性的概率密度函數(shù)與地震破壞的概率

5、模型的方法來估計，對其進(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；通過對以往方法的研究，確定了適宜于在本文中應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)計算方法，包括：通過經(jīng)驗和調(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)初始造價增量；通過對以往大地震的分析，綜合考慮了房屋倒塌率、人員密度、發(fā)震時間及地震動加速度等因素，引用的人員傷亡的計算方法；引入了在抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)中考慮社會可接受地震人員死亡率的思想，并以此為限定條件限