恭喜北京建筑大学;中冶建筑研究总院有限公司;桂林理工大学周洲获国家专利权
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龙图腾网恭喜北京建筑大学;中冶建筑研究总院有限公司;桂林理工大学申请的专利基于三重积分的建筑结构抗震韧性评估方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119129310B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-11发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411063241.0,技术领域涉及:G06F30/23;该发明授权基于三重积分的建筑结构抗震韧性评估方法是由周洲;曾立静;于晓辉;张泽宇;王月栋设计研发完成,并于2024-08-05向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于三重积分的建筑结构抗震韧性评估方法在说明书摘要公布了:本发明提供了一种基于三重积分的建筑结构抗震韧性评估方法,包括:选取合适的地震动记录,并对钢筋混凝土结构进行有限元建模,对结构的有限元模型进行地震作用下的非线性时程分析,得到结构的损伤数据;基于获得的结构损伤数据建立结构的概率需求模型,基于贝叶斯更新原理得到模型参数的后验分布,进而计算得到结构的易损性条带;基于获得的易损性条带,计算结构的直接经济损失条带,基于获得的结构损伤数据,计算结构在连续地震作用下的修复时间,获得修复时间的概率分布;引入多重积分的数学思想,考虑易损性和修复时间的离散性性,将传统抗震韧性计算公式拓展至三重积分,获得基于三重积分的抗震韧性计算公式,计算得到钢筋混凝土结构的抗震韧性中位值和区间。
本发明授权基于三重积分的建筑结构抗震韧性评估方法在权利要求书中公布了:1.一种基于三重积分的建筑结构抗震韧性评估方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:选取地震动记录,并对钢筋混凝土结构进行有限元建模,对结构的有限元模型进行地震作用下的非线性时程分析,得到结构的损伤数据;步骤2:基于获得的结构损伤数据建立结构的概率需求模型,基于贝叶斯更新原理得到模型参数的后验分布,进而计算得到结构的易损性条带;步骤3:基于获得的易损性条带,计算结构的直接经济损失条带,基于获得的结构损伤数据,计算结构在连续地震作用下的修复时间,获得修复时间的概率分布;步骤4:引入多重积分的数学思想,考虑易损性和修复时间的离散性,将传统抗震韧性计算公式拓展至三重积分,获得基于三重积分的抗震韧性计算公式,计算得到钢筋混凝土结构的抗震韧性中位值和区间;所述步骤2具体包括:基于步骤1获得的结构损伤数据建立结构的概率需求模型,如下式所示:ln[DIMAΘMA]=θ0MA+θ1MAlnIMMS+θ2MAlnIMAS+θ31MA[lnIMMS]2+σMAε式中,IMMS和IMAS分别表示主震和余震的强度参数;DIMA表示结构的累积损伤参数;θMA=θ0MA,θ1MA,θ2MA,θ31MA,…和ΘMA=θMA,σMA为模型参数集合;σMAε表示模型误差;基于贝叶斯更新原理,计算得到模型参数的后验分布,如下式所示:fΘMA=κLΘMApΘMA式中,pΘMA和fΘMA分别表示模型参数的先验分布和后验分布;κ为归一化参数;LΘMA为参数ΘMA的似然函数;采用获得的需求模型构造结构的极限状态方程,如下式所示:gIM,ΘMA=lnC-ln[DIMAΘMA]式中,IM表示地震动强度参数的统称;C表示结构的抗力参数;进而计算出易损性中位值及其条带,如下式所示:易损性曲线中位值:FLS|IM,ΘMA=P[gIM,ΘMA≤0|IM,ΘMA]易损性曲线条带:{Φ[-βIM-σβIM],Φ[-βIM+σβIM]}式中,LS表示结构的极限状态;βIM为可靠度指数;σβIM为可靠度指数βIM的标准差;所述步骤3具体包括:基于步骤2获得的易损性条带,计算结构的直接经济损失条带,如下式所示: 式中,DSi和LSi分别表示结构的第i个破坏状态和第i个极限状态;RDS,i表示结构处于DSi时的损失系数,t表示时间范围;基于步骤1获得的结构损伤数据,计算结构在连续地震作用下的修复时间TR,获得修复时间的概率分布,如下式所示;TRIM,ΘT=TR,MS+TR,AS式中,TR,MS和TR,AS分别为由主震损伤导致的修复时间和余震增量损伤造成的修复时间增量,ΘT为模型参数集合;二者可分别采用下式进行求解; 式中,γ[·]为IM的函数,θR,MS、θR,MA、和ε均为未知参数,且进而,可得到TR的平均值和标准差,如下式所示: 式中,μ和σ2分别表示平均值和标准差;得到TR的平均值和标准差后,即可得到TR的概率分布;所述步骤4具体包括:引入多重积分的数学思想,考虑易损性和修复时间的离散性,将传统抗震韧性计算公式拓展至三重积分,获得基于三重积分的抗震韧性计算公式,如下式所示: 式中,RIM为衡量韧性水平的指数;表示实数域;t0表示开始时间,定义为0;TLC为控制时间;Q·为功能函数,可由下式进行表示:Qt|IM,ΘMA=Qt<t0-Lt|IM,ΘF·[Ht-t0-Ht-t0+TR]·ft,t0,TR式中,Qtt0表示结构的初始功能水平;L·表示结构的损失函数H·为Heaviside阶跃函数;f·表示恢复函数;将步骤2和步骤3的计算结果代入步骤4的公式中,即可计算得到钢筋混凝土结构的抗震韧性中位值和区间。
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