[发明专利]建筑抗震支吊架的抗震可靠度设计方法

说明书

本发明公开了一种建筑抗震支吊架的抗震可靠度设计方法，其特征在于包括以下步骤：建立拟安装抗震支吊架的建筑结构三维空间分析模型；生成N条带有概率的地震波加速度时程曲线；计算每条地震波输入下建筑结构楼层平面中心处的楼面反应谱；计算每个自振周期点上楼面反应谱值的极值概率密度函数曲线；计算抗震支吊架斜撑轴向应力的极值概率密度函数曲线，得到抗震支吊架斜撑不发生地震破坏的可靠度。本发明将概率密度演化理论和楼面反应谱法相结合从可靠度的角度进行建筑抗震支吊架的抗震设计，对抗震支吊架的抗震性能做出可靠、准确的评价。

技术领域

本发明涉及一种建筑抗震支吊架的抗震可靠度设计方法。

背景技术

在众多地震灾害中，除了建筑结构倒塌带来的毁灭性伤害，非结构构件的损坏特别是机电设备的破坏更是影响着整个建筑使用功能的正常运行。相对而言，建筑附属机电设备的破坏不仅会造成巨大的财产损失，还会着带来生命危险，并且由此而引发的二次灾害、三次灾害更是人类安全及社会经济发展的潜在威胁。2015年8月1日起国家开始批准实施《建筑机电工程抗震设计规范》(GB 50981-2014)，由此中国的建筑机电行业在抗震领域就有了国家标准。其中，建筑抗震支吊架的抗震设计是规范重要内容之一。建筑抗震支吊架在地震中能对建筑机电工程设施给予可靠的保护，承受来自任意水平方向的地震作用。因此，准确计算建筑抗震支吊架的地震作用是其抗震设计的基础问题。

楼面反应谱法是计算建筑抗震支吊架地震作用的重要方法。楼面反应谱的建立可以采用时程分析法或者随机振动法。采用时程分析法建立楼面反应谱时，需要根据设防烈度、场地类别和设计地震分组选取大量地震波并计算楼面上的最大加速度反应，进而采用统计方法建立楼面反应谱。采用时程分析法建立楼面反应谱需要计算大量地震波作用下的结构地震反应，计算量过大，限制了工程应用。采用随机振动法直接利用地面反应谱建立楼面反应谱，虽然计算效率高，但是理论上较为困难，并且常用有限元分析软件无法根据随机振动法直接利用地面反应谱建立楼面反应谱，同样也限制了工程应用。如何能够采用常用有限元分析软件建立具有概率意义的楼面反应谱并进行抗震可靠度设计是需要研究问题。该问题的解决就可以建立建筑抗震支吊架的抗震可靠度设计方法，有效提升抗震支吊架的抗震设计水平。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种建筑抗震支吊架的抗震可靠度设计方法，该方法具有便捷性、准确性、安全性等优点。本发明采取的技术方案为：

一种建筑抗震支吊架的抗震可靠度设计方法，包括以下步骤：

步骤1、建立建筑结构整体三维空间分析模型；

步骤2、生成N条带有概率的地震波加速度时程曲线；

步骤3、对于拟安装抗震支吊架的的楼层，计算每条地震波输入下建筑结构楼层平面中心处的楼面反应谱；

步骤4、计算每个自振周期点上楼面反应谱值的极值概率密度函数曲线；

步骤5、计算抗震支吊架斜撑轴向应力的极值概率密度函数曲线，得到抗震支吊架斜撑不发生地震破坏的可靠度。

进一步的，所述步骤1的具体步骤为：按建筑结构的实物尺寸建立三维空间分析模型。

进一步的，所述步骤2的具体步骤为：根据场地条件、设计地震分组和抗震设防烈度，采用地震动过程的正交展开随机函数模型^[1]，生成N条带有概率的地震波加速度时程曲线，其中200≥N≥100。