论文题目：基于耐震时程分析方法的水电站厂房易损性分析
摘要：我国水资源丰富,但分布不均,主要集中于我国西南地区,但该地区属于高地震烈度区,水电工程选址难以避让,水电站厂房抗震安全受到了严重威胁。本文以耐震时程分析方法为研究手段,探究了该方法在水电站抗震设计中的适用性和有效性,并基于此方法对水电站厂房结构进行了易损性分析。主要结论包括:（1）以耐震时程原理为基础,结合我国水工抗震设计规范人工合成了耐震加速度时程并作用于厂房结构,探究了耐震时程分析方法在水电站厂房结构抗震分析中的适用性。与常用的增量动力分析方法相比,两种方法的结构响应虽然出现了一定的离散性,但是两者计算结果非常接近,而耐震时程分析方法4次计算就可以得出与增量动力分析70次相近似的结果,大大提高了计算效率。（2）采用耐震时程分析方法对厂房结构进行了非线性地震响应分析,以验证该方法在水电站厂房的抗震设计中的有效性。分别从厂房混凝土结构的损伤,损伤演化规律及结构的累计拉、压损伤,上、下游墙牛腿顺河向相对位移、厂房混凝土结构动应力、混凝土梁、柱主应力、钢网架屋盖主应力等几个方面对耐震时程方法在水电站厂房结构中应用的有效性进行了分析,验证了耐震时程分析方法对水电站厂房结构的地震响应预测的有效性。（3）将耐震时程分析方法与结构地震易损性相结合,给出了基于耐震时程分析分析方法的水电站厂房结构易损性分析步骤,并对某实际的水电站厂房结构进行了易损性分析。与增量动力分析建立的易损性曲线相比,基于耐震时程分析方法建立的易损性曲线在各性能水准下的变化趋势基本保持一致,但随着水电站厂房结构的破坏极限状态加深,耐震时程分析方法建立的易损性曲线增幅较大,同等激励强度下失效概率增加,这表明耐震时程方法下结构的响应更加剧烈。
关键词：水电站厂房;耐震时程分析;增量动力分析;地震易损性分析
学科专业：水利工程（专业学位）
摘要
abstract
1 绪论
1.1 水电站厂房易损性分析的研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 地震易损性分析研究现状
1.2.2 结构抗震设计及其研究方法
1.2.3 耐震时程分析方法概况
1.3 主要研究内容
2 结构地震非线性反应分析方法
2.1 引言
2.2 增量动力分析
2.3 耐震时程法
2.3.1 耐震时程法的提出的背景及基本概念
2.3.2 基于我国水工抗震设计规范合成耐震时程曲线
2.3.3 耐震时程分析中强度指标的转化
2.4 本章小结
3 ETM与 IDA方法的对比分析
3.1 水电站厂房有限元模型
3.2 增量动力分析
3.2.1 基本原理
3.2.2 IDA分析步骤
3.2.3 地震动记录的选取
3.2.4 地震动强度与工程需求参数的选取
3.3 ETM分析与IDA的结果对比
3.3.1 最大层间位移角对比
3.3.2 上下游墙顶点最大相对位移对比
3.3.3 典型节点处的地震响应对比
3.3.4 加速度分布系数对比
3.3.5 大震时损伤状况对比
3.4 本章小结
4 基于ETM的水电站厂房非线性分析
4.1 水电站厂房有限元模型
4.2 材料本构关系确定
4.3 耐震加速度时程
4.4 水电站厂房非线性响应
4.4.1 厂房混凝土结构损伤
4.4.2 上、下游牛腿之间的顺河向相对位移
4.4.3 厂房混凝土结构动应力
4.4.4 混凝土梁、柱动主应力
4.4.5 钢网架屋盖主应力
4.5 本章小结
5 基于ETM的水电站厂房地震易损性分析
5.1 地震易损性分析原理及步骤
5.1.1 地震易损性分析原理
5.1.2 基于ETM的地震易损性分析步骤
5.2 水电站厂房地震易损性分析
5.2.1 结构体系
5.2.2 合成耐震时程加速度曲线
5.2.3 耐震时程分析
5.2.4 极限状态定义
5.2.5 地震易损性
5.3 基于IDA方法的水电站厂房易损性分析
5.4 多向输入下基于ETM的地震易损性
5.4.1 耐震时程加速度的多向输入
5.4.2 多向输入下水电站厂房的非线性地震响应分析
5.4.3 多向输入下基于ETM水电站厂房的地震易损性分析
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 展望
参考文献
致谢