[发明专利]基于动力弹塑性和地面运动的地震破坏力评价方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于动力弹塑性和地面运动的地震破坏力评价方法及装置，其中，方法包括以下步骤：获取震发区域地面运动记录的实测数据；选取典型单体结构，并建立相对应的有限元分析模型；获取震发区域的建筑宏观统计数据，建立符合目标区域建筑特点的区域建筑数据库，并通过城市建筑群地震反应非线性时间历程分析建立目标区域建筑分析模型；根据有限元分析模型和目标区域建筑分析模型进行动力弹塑性时程分析，根据分析结果评价地震破坏力。该方法可以准确迅速地评价地震破坏力，为震后救灾工作提供有力支持。

技术领域

本发明涉及土木工程应用技术领域，特别涉及一种基于动力弹塑性和地面运动的地震破坏力评价方法及装置。

背景技术

地震后准确快速地评估建筑的破坏情况对抗震救灾有着重要意义。近年来数次重大地震灾害的经验表明，对于灾区实际震损的评价能力有待进一步完善。地震发生后，灾区往往通讯不通畅，现场缺乏组织，短时间内难以有足够的专业人员对建筑震损进行评价，同时网络上不实言论的传播可能干扰正常救灾信息的获取和决策。因此，需要提出科学、客观、及时的震损评价方法。

目前实时震损评价系统主要有：Prompt Assessment of Global Earthquakesfor Response、Global Disaster Alert and Coordination System和Earthquake RapidReporting System in Taiwan。上述震损评价系统一般由地震输入参数、建筑信息和易损性、直接经济损失和人员伤亡三个部分组成。地震输入参数根据地震台网实时监测数据(一般包括地震的震级、震中位置和震源深度)和地面运动预测方程(GMPE)得到，建筑信息可通过宏观与微观统计信息结合的方法获得，建筑的破坏情况则根据易损性关系和能力需求方法推算，经济损失和人员伤亡主要依据经验公式求得。

但现有系统存在的问题主要有：(1)单一的地震动参数输入较难全面地考虑地震动的动力特性；(2)基于易损性的震害分析方法对于缺乏实际震害数据的地区较难给出准确的震害预测结果；(3)基于静力推覆的能力-需求分析方法难以考虑地震动的持时、速度脉冲等特性。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于动力弹塑性和地面运动的地震破坏力评价方法，具有可以准确迅速地评价地震破坏力的优点。

本发明的另一个目的在于提出一种基于动力弹塑性和地面运动的地震破坏力评价装置。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种基于动力弹塑性和地面运动的地震破坏力评价方法，包括以下步骤：获取震发区域地面运动记录的实测数据；选取典型单体结构，并建立相对应的有限元分析模型；获取所述震发区域的建筑宏观统计数据，并建立符合目标区域建筑特点的区域建筑数据库，并通过城市建筑群地震反应非线性时间历程分析建立目标区域建筑分析模型；以及根据所述有限元分析模型和所述目标区域建筑分析模型进行动力弹塑性时程分析，并根据所述分析结果获取地震破坏力的评价结果。

本发明实施例的基于动力弹塑性和地面运动的地震破坏力评价方法，通过获取震发区域地面运动记录的实测数据和建立不同建筑分析模型，充分考虑地震动的幅值、频谱和持时特征以及不同建筑物的刚度、强度和变形特征，以实现准确迅速地评价地震破坏力，为震后救灾工作提供有力支持。

另外，根据本发明上述实施例的基于动力弹塑性和地面运动的地震破坏力评价方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述获取的震发区域地面运动记录的实测数据包括地震动的幅值、频谱和持时特征。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述有限元分析模型包括典型框架结构分析模型和典型砌体结构分析模型，其中，所述典型框架结构为钢筋混凝土结构。