[发明专利]设定地震风险的性能抗震设计评估方法

权利要求书

1.一种设定地震风险的性能抗震设计评估方法，其特征在于，包括如下步骤，

S1.按照抗震设计场地的地震环境特征，选择地震动记录，并根据地震风险控制要求，设定所设计结构不同性能水准的超越概率；

S2.设定所设计结构的不同性能水准的超越概率，确定结构不同的抗震性能水准；

S3.对于所设计结构的不同的性能水准，求解不同性能水准下，结构第一周期单自由度体系的性能水准；

S4.将步骤S1中选出的地震动记录，输入到不同性能水准下的结构第一周期单自由度体系中，反复调整地震动记录的大小，使得结构第一周期单自由度体系的位移反应峰值达到对应第一周期单自由度体系的性能水准，得到不同性能水准下每条地震动记录加速度峰值和地震加速度反应谱值；

S5.建立不同性能水准下地震动记录加速度峰值和地震加速度反应谱值的概率密度函数，即计算得到不同性能水准时的地震动记录加速度峰值和地震加速度反应谱值的概率密度函数；

S6.设定地震动记录加速度峰值和地震加速度反应谱值的超越概率，确定相应地震加速度反应谱值和地震动记录加速度峰值的确定值，根据地震加速度反应谱值和地震动记录加速度峰值的确定值，确定达到性能水准的地震发生年超越概率函数；

S7.计算达到性能水准的概率地震风险。

2.根据权利要求1所述的设定地震风险的性能抗震设计评估方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

S31.根据所设计结构，计算不同模态振型下结构周期、模态振型和振型参与系数；

S32.对于任意反应量，计算不同模态振型的贡献系数，设定贡献阈值ε，求解需要模态振型的个数；

S33.以第一结构周期为标准单自由度弹塑性结构体系为基础合成结构抗震响应效应；

S34.令结构抗震响应效应等于所设计结构的不同的性能水准，求解不同性能水准下，结构第一周期单自由度体系的性能水准。

3.根据权利要求2所述的设定地震风险的性能抗震设计评估方法，其特征在于，在所述步骤S31中，采用动力特征方程对设计结构进行动力特征分析，动力特征方程为，

其中，k为结构本身的刚度矩阵，为第n阶模态振型的振型，ω_n为第n阶模态振型的结构频率，则第n阶模态振型的结构周期第n阶模态振型的振型参与系数其中N为结构模态振型总阶数，也为模态振型的总数；m_j为结构第j层的质量；为结构第j层的模态振型。

4.根据权利要求2所述的设定地震风险的性能抗震设计评估方法，其特征在于，在所述步骤S33中，采用平方和开平方法或者完全二次组合法，合成结构抗震响应效应。

5.根据权利要求1所述的设定地震风险的性能抗震设计评估方法，其特征在于，所述步骤S6具体包括：按照抗震设计场地的地震环境特征，设定地震，采用地震危险性分析，建立地震发生年超越概率和地震动记录加速度峰值、地震加速度反应谱值曲线，确定不同性能水准下，地震动记录加速度峰值和地震加速度反应谱值的地震发生年超越概率函数，取两者的最大值为达到性能水准的地震发生年超越概率函数。

6.根据权利要求1所述的设定地震风险的性能抗震设计评估方法，其特征在于，所述步骤S7中，采用马尔可夫链模型对达到性能水准的概率地震风险进行计算。

7.根据权利要求6所述的设定地震风险的性能抗震设计评估方法，其特征在于，所述步骤S7中，达到性能水准的概率地震风险等于设定性能水准超越概率×设定地震动记录加速度峰值和地震加速度反应谱值的超越概率×达到性能水准的地震发生年超越概率。