基于概率烈度的结构抗震损伤可靠性分析

林 立，杨伟军

(1.厦门理工学院，福建厦门361024;2.长沙理工大学，湖南长沙410076)

一般将抗震结构在使用期限［0，T］内的地震可靠度ps表达为:

式中:pf为结构在使用期内发生损伤的概率;pf(R＜SA)是给定地震加速度A时结构的条件损伤概率;f(A)dA是强度在A和(A+dA)之间的地震动加速度的发生概率;R为结构抗力;S为地震响应［1］。

长期以来，采用该方法进行结构抗震可靠性的计算，只是简单地将结构的地震作用结果划分为“损伤”与“非损伤”，以“R＜S”作为结构损伤与否的唯一标准。基于此所做的分析虽然在一定程度上能够体现结构的抗震性能，但是却无法直观地指示结构发生不同损伤状态的可能。而在实际应用中往往需要判断结构在地震作用下可能发生什么程度的损伤，发生的概率如何，即通过分析对应于不同结构损伤等级的失效概率，来评价结构的抗震风险。因此有必要探讨更加合理的可靠性分析方法，使其适用于结构抗震损伤状态的概率分析。

1 基于损伤状态等级与概率烈度的结构抗震可靠性计算

1.1 基于损伤状态分级标定的抗震可靠性分析

当结构的失效概率比较大的时候，结构的失效概率对功能函数的分布类型不是很敏感，这时可以直接假定功能函数服从正态分布，从而为结构可靠度的计算带来方便［2］，即:

式中:sn为第n级损伤的损伤状态指标界限值;S为损伤指标，根据混凝土多孔砖砌体墙片试验结果［2］，可用式(4)表示:

则

将式(5)视为功能函数，可用求解可靠度指标的方法来求解，其中i为结构楼层。……