一种基于性能的边坡地震易损性评估方法技术

本发明专利技术涉及一种基于性能的边坡地震易损性评估方法，包括：首先针对边坡在地震荷载下的变形破坏特征，选定地震永久位移作为其抗震性能评估指标，并对其不同性能水准的易损状态做出了规定；然后采用随机地震动模型和随机场理论分别定量化表征边坡动力随机系统中地震动和岩土体参数的不确定性，并基于概率密度演化理论分析边坡地震永久位移的概率密度演化特征；计算在不同强度的地震荷载下边坡超越不同同性能水准要求的条件概率，构建出其不同易损状态的地震易损性评估曲线。与现有技术相比，本发明专利技术计算效率高，可以分析边坡处于不同性能状态的概率水准，给出更加全面、系统和可靠的易损性评估结果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于性能的边坡地震易损性评估方法
本专利技术涉及地震地质灾害风险评估
，尤其是涉及一种基于性能的边坡地震易损性评估方法。
技术介绍
边坡工程的地震稳定性分析对边坡地震地质灾害的防治具有重大意义。在边坡工程领域，目前其抗震设计与评估大都以基于极限平衡理论的拟静力分析方法为主，且未考虑不确定性因素对边坡抗震性能的影响。地震易损性分析是概率分析方法中的一种，其可以表征不确定性对系统抗震性能的影响，给出系统在不同强度的地震作用下超过不同破坏状态的条件概率，它是基于性能的地震工程学方法的框架中最核心部分，其在地震灾害预测、地震风险评估、地震修复方案优化与决策中都得到了广泛的应用。但是传统的地震易损性分析方法有两种，一是基于地震灾后的调查数据或者试验数据进行经验模型的拟合，但是一般很难获得大量的震后调查数据；第二种是基于增量动力分析、云图法和蒙特卡洛随机模拟等方法进行大量的数值计算，并结合矩估计或者极大似然估计，通过假设概率分布形式来拟合系统的地震易损性分析曲线，其存在着计算效率低，假设分布形式的合理性有待考证等缺点。而且，目前在边坡相关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于性能的边坡地震易损性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、选择地震永久位移作为边坡抗震性能评估指标，并界定边坡不同的抗震性能水准要求和相应的易损状态评估指标；/n建立实际边坡工程的边坡地震动力时程分析模型；/n建立表征边坡岩土体参数空间变异性的岩土体参数随机场模型；/n根据边坡工程场地条件，基于随机地震动模型，生成满足特定场地条件的系列随机地震动加速度样本时程；/nS2、将生成的系列随机地震动加速度样本时程和岩土体参数随机场模型耦合到已建立的边坡地震动力时程分析模型中，采用动力时程分析方法得到系列边坡地震永久位移；/nS3、构建边坡地震永久位移的广义概率密度演化方程，将系列...

【技术特征摘要】
1.一种基于性能的边坡地震易损性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、选择地震永久位移作为边坡抗震性能评估指标，并界定边坡不同的抗震性能水准要求和相应的易损状态评估指标；
建立实际边坡工程的边坡地震动力时程分析模型；
建立表征边坡岩土体参数空间变异性的岩土体参数随机场模型；
根据边坡工程场地条件，基于随机地震动模型，生成满足特定场地条件的系列随机地震动加速度样本时程；
S2、将生成的系列随机地震动加速度样本时程和岩土体参数随机场模型耦合到已建立的边坡地震动力时程分析模型中，采用动力时程分析方法得到系列边坡地震永久位移；
S3、构建边坡地震永久位移的广义概率密度演化方程，将系列边坡地震永久位移代入该方程中，求解得到边坡地震永久位移的概率密度演化特征；
S4、基于边坡地震永久位移的概率密度演化特征，结合边坡位移评估准则，计算边坡在不同地震强度作用下超过不同的抗震性能水准要求的条件失效概率，构造出边坡地震易损性分析曲线。


2.根据权利要求1所述的一种基于性能的边坡地震易损性评估方法，其特征在于，所述边坡地震动力时程分析模型基于有限元或者基于有限差分。


3.根据权利要求1所述的一种基于性能的边坡地震易损性评估方法，其特征在于，所述岩土体参数随机场模型采用KL分解方法建立。


4.根据权利要求3所述的一种基于性能的边坡地震易损性评估方法，其特征在于，所述KL分解方法的公式为：



其中，μk和σk分别表示岩土体参数的均值和标准差；ξk，i(θ)表示相互独立的标准正态随机变量；θ表示外部空间坐标；(x，y)表示二维结构系统Ω的随机场模型坐标；λi和分别表示岩土体自相关函数的特征值与特征函数；n表示展开级数的项数，表示岩土体参数二维随机场。


5.根据权利要求1所述的一种基...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄雨，胡宏强，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31