【技术实现步骤摘要】
一种重力坝地震风险概率分析方法
本专利技术涉及重力坝抗震分析
，具体为一种重力坝地震风险概率分析方法。
技术介绍
水库大坝具有防洪、发电、灌溉、供水等多重功用，是国民经济重要的基础设施。混凝土重力坝(简称重力坝)是水利水电工程常用的大坝坝型之一。在强震作用下，重力坝可能会出现不同程度的损伤，直接威胁工程安全和正常运行，因此，高地震烈度区重力坝地震风险分析与评估一直是业界和社会高度关注的问题。结构地震风险概率分析可以同时考虑场地的地震危险性和结构的地震易损性，能够量化分析地震作用效应与结构抗力等不确定性因素的影响，科学合理地评价结构的地震风险，为结构地震灾害预测和地震灾害损失评估提供科学依据，是重力坝抗震研究领域的前沿和热点问题之一。结构失效状态预测和地震易损性曲线绘制是重力坝地震风险概率分析的两个主要步骤和关键环节。对于结构失效状态预测，目前主要采用数值模拟方法(如非线性有限元增量动力分析)，该方法的优点是可以比较准确地揭示重力坝在不同地震动作用下的震损特征，但缺点是计算工作量巨大，不适合需要考虑大量地震动输入...
【技术保护点】
1.一种重力坝地震风险概率分析方法，其特征在于：具体包括如下步骤：/nS1：不同地震动作用下的重力坝动力有限元分析和大坝失效状态判别；/nS2：筛选用于重力坝失效状态预测的地震动强度参数；/nS3：建立快速预测重力坝失效状态的BP神经网络模型；/nS4：选取用于预测重力坝失效状态的地震动记录，并计算地震动强度参数；/nS5：不同PGA水平下的重力坝失效概率估计；/nS6：绘制重力坝地震易损性曲线，根据S5得到的不同PGA水平下的重力坝失效概率估计值，直接绘制PGA-F
【技术特征摘要】
1.一种重力坝地震风险概率分析方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
S1：不同地震动作用下的重力坝动力有限元分析和大坝失效状态判别；
S2：筛选用于重力坝失效状态预测的地震动强度参数；
S3：建立快速预测重力坝失效状态的BP神经网络模型；
S4：选取用于预测重力坝失效状态的地震动记录，并计算地震动强度参数；
S5：不同PGA水平下的重力坝失效概率估计；
S6：绘制重力坝地震易损性曲线，根据S5得到的不同PGA水平下的重力坝失效概率估计值，直接绘制PGA-Ff曲线，即地震易损性曲线；
S7：计算重力坝地震风险概率，将PGA离散为l个水平，根据S6得到的重力坝地震易损性曲线和地震局提供的坝址场地地震危险性曲线，按下式计算重力坝地震风险概率：
式中，p(Fdam)为未来一段时间内坝址周边可能发生的地震导致重力坝失效的概率，即重力坝地震风险概率；f(Fdam|PGA＝PGAi)为PGA＝PGAi时的重力坝失效概率，可由S6得到的重力坝地震易损性曲线确定；g(PGA＝PGAi)为PGA＝PGAi的地震的发生概率，可由坝址场地地震危险性曲线确定；
S8：根据计算的p(Fdam)，参考结构失效概率与结构性能水平的对应关系，对重力坝地震风险进行评价。
2.根据权利要求1所述的一种重力坝地震风险概率分析方法，其特征在于：所述S1具体步骤包括：
S1.1：在地震数据库中选取N条符合拟分析的重力坝场地特性的实测地震动记录，每条地震动记录包含1条水平向和1条竖向地面加速度时程曲线；
S1.2：对选取的加速度时程曲线进行调幅处理，以0.1g为步长，将水平向加速度时程曲线调幅至峰值加速度PGA等于0.1g，0.2g，…，0.8g，共8个PGA水平，竖向加速度时程曲线则按水平向PGA的2/3进行调幅；
S1.3：将调幅后的8×N条地震动记录输入重力坝有限元模型，进行增量动力分析；
S1.4：根据坝体裂缝扩展情况和整体损伤指标判断大坝失效状态。
3.根据权利要求2所述的一种重力坝地震风险概率分析方法，其特征在于：所述根据坝体裂缝扩展情况和整体损伤指标判断大坝失效状态的方法为：若坝体产生贯穿性裂缝，且坝体整体损伤指标大于或等于0.6，则视为大坝失效，若失效状态总计出现R次，则未失效状态为(8×N-R)次。
4.根据权利要求2所述的一种重力坝地震风险概率分析方法，其特征在于：所述坝体损伤指标根据Hariri-Ardebili提出的重力坝震损量化方法计算，对于坝体第j个易损部位出现的第i条裂缝，该裂缝的损伤指标可表示为：
式中，和分别为已开裂路径和总路径长度，单位为m；βΔ为与坝顶最大位移umax和坝高H有关的无量纲系数；
根据各条裂缝的损伤指标，按式(2)计算坝体各易损区域的损伤指标
式中，n为第j个易损区域包含的裂缝数；为第i条裂缝耗散的能量占坝体总耗散能量的比值；
将各易损区域的损伤指标相加...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴震宇，刘丽君，李泽发，田紫圆，卞康，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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