城市群體建筑物震害類比預(yù)測方法及應(yīng)用

利用文獻(xiàn)[2]推薦的方法得到了不同地震組合情況下的等效地震影響系數(shù),將其與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)震害預(yù)測方法相結(jié)合,得到兩次地震作用對建筑物所造成的損傷,進(jìn)而得到了該類建筑物的群體震害預(yù)測結(jié)果。結(jié)果分析表明,接連兩次地震對建筑物的累積破壞作用顯著。最后以福建省泉州市規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)群體震害預(yù)測為例,證明了該方法具有簡便實用的特點。

建筑物和構(gòu)筑物震害的灰色預(yù)測方法

簡要介紹了城市橋梁的六種震害預(yù)測方法。在確定采用哪種方法時,要根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)型式、橋墩材料、墩臺高度、基礎(chǔ)類型等因素來確定。在詳細(xì)介紹了回歸統(tǒng)計法的基礎(chǔ)上,通過實際橋梁的震害與回歸統(tǒng)計法的預(yù)測進(jìn)行比較,檢驗了回歸統(tǒng)計法的可靠性。

本文簡述了時間序列分析的理論,并運用核理論,提出一套建筑物沉降建模方法,進(jìn)行動態(tài)預(yù)測建筑物沉降的發(fā)展.通過例算,證明該種建筑物沉降動態(tài)預(yù)測方法的正確性.

根據(jù)matlab強大的數(shù)值和矩陣計算能力，將建筑抗震計算理論與matlab相結(jié)合，基于arcgis平臺，計算了不同結(jié)構(gòu)類型建筑物在不同強度地震作用下的地震剪力和抗震承載力；并根據(jù)損毀理論分析了其損毀情況，建立了建筑物屬性表，形成抗震數(shù)據(jù)庫；再利用arcgis的分析功能，制作了城市抗震專題圖件，以期指導(dǎo)城市預(yù)防災(zāi)害。

介紹了美國聯(lián)邦應(yīng)急管理局和國家建筑科學(xué)研究所合作開發(fā)的hazus99房屋建筑地震損失估計方法的結(jié)構(gòu)部分,能力譜法是其中的關(guān)鍵。詳細(xì)介紹了hazus99結(jié)構(gòu)部分的總體思路,最后指出了hazus99采用能力譜法進(jìn)行震害預(yù)測的意義。

對村鎮(zhèn)傳統(tǒng)建筑進(jìn)行抗震保護(hù)是村鎮(zhèn)抗震防災(zāi)規(guī)劃的一項重要內(nèi)容。本文針對我國村鎮(zhèn)木構(gòu)建筑的震害特性進(jìn)行了研究,提出了村鎮(zhèn)木構(gòu)建筑的模糊震害預(yù)測法。通過某城鎮(zhèn)郊區(qū)村鎮(zhèn)中木構(gòu)建筑震害預(yù)測的實例表明,該方法簡單易行、結(jié)果可靠。本文提供的方法可為今后類似結(jié)構(gòu)的震害預(yù)測提供參考。

針對灰色模型在建筑物沉降預(yù)測中存在的不足,對傳統(tǒng)的灰色模型進(jìn)行改進(jìn),提出利用時間差法和newton插值法將非等間距的原始數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換為等間距數(shù)據(jù)序列,然后采用gm(1,1)模型和兩種加權(quán)法對等間距數(shù)據(jù)進(jìn)行建模的預(yù)測方法。并通過實例進(jìn)行精度分析,實例證明利用newton插值法構(gòu)造等間距數(shù)據(jù),采用基于時間加權(quán)的模型對沉降進(jìn)行預(yù)測具有較高的精度。采用該模型對建筑物沉降趨勢進(jìn)行預(yù)測,為施工決策起到良好的參考作用。

進(jìn)行變形監(jiān)測的目的是分析變形體的發(fā)展趨勢并進(jìn)行預(yù)報,從而為科學(xué)決策提供依據(jù)。灰色模型只需少量樣本數(shù)據(jù)即可建模,時間序列分析建模時一般數(shù)據(jù)量越大精度越高。灰色-時序組合模型可以將二者的優(yōu)勢結(jié)合,縮小單一模型應(yīng)用的局限性。本文通過對深基坑開挖周邊某一建筑物的實測數(shù)據(jù)分別采用灰色模型、時間序列分析模型和灰色-時序組合模型進(jìn)行分析和預(yù)測,最后對3種模型的預(yù)測精度對比分析,結(jié)果表明組合模型預(yù)測精度最高。

該文基于實測資料進(jìn)行建筑物沉降預(yù)測。在灰色模型和泊松曲線模型理論的基礎(chǔ)上,引入對非等間距數(shù)列進(jìn)行變換處理的方法,從而建立了非等間距預(yù)測模型。結(jié)合建筑物沉降監(jiān)測資料進(jìn)行分析比較,結(jié)果表明,兩種預(yù)測方法均能較好地反映建筑物的沉降趨勢。

為了研究隧道周邊建筑物地表的變形,本文根據(jù)京東方蒸汽管道工程隧道開挖過程中周邊建筑物地表的沉降觀測數(shù)據(jù),利用二次指數(shù)平滑法和灰色系統(tǒng)法建立數(shù)學(xué)模型,分別對建筑物地表做變形預(yù)測,并對預(yù)測結(jié)果進(jìn)行分析和對比,結(jié)果顯示二次指數(shù)平滑法的預(yù)測精度更高。對于隧道周邊建筑地表沉降的預(yù)測二次指數(shù)平滑法效果更好,比較符合實際變形曲線,相對來說是一種較好的變形預(yù)測方法,為隧道的開發(fā)過程中防止安全事故的發(fā)生、避免經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡提供一種參考方法。

介紹利用工程類比法預(yù)估建筑物沉降及其分布規(guī)律的數(shù)值模擬計算方法。首先建立某區(qū)域地層的標(biāo)準(zhǔn)地層體系,然后根據(jù)建立的地層標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)地層劃分方法將工程地層歸一化為標(biāo)準(zhǔn)地層,再利用已建工程資料反演分析得到數(shù)值模擬計算參數(shù),最后用得到的計算參數(shù)預(yù)估擬建工程沉降。以兩個工程模擬計算結(jié)果和實際觀測結(jié)果對照,說明這種模擬計算方法預(yù)估建筑工程沉降是有效的。

在目前地震頻發(fā)、地震預(yù)報尚不成熟的情況下,人們越來越清醒地認(rèn)識到震災(zāi)防御的緊迫性。通過案例分析,說明建筑物震害預(yù)測有助于發(fā)現(xiàn)城市抗震性能薄弱的建筑物,并為其加固改造提供依據(jù),進(jìn)而為減輕城市地震災(zāi)害服務(wù)。

將粗糙粗集理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理結(jié)合起來,建立了基于粗集-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建筑物震害預(yù)測模型。首先運用粗糙集理論,根據(jù)原始樣本建立決策表進(jìn)行屬性離散化、屬性重要性排序、屬性約簡和分類規(guī)則的提取;然后將所提取的關(guān)鍵成分作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入訓(xùn)練模型。實例研究表明,基于粗集-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多層磚房震害預(yù)測結(jié)果與實際震害基本吻合。該模型簡化了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),提高了訓(xùn)練速度和分類精度,還能對各因素對房屋震害的影響度進(jìn)行分析。

對城市中現(xiàn)有數(shù)量巨大的一般建筑的抗震能力進(jìn)行評價,必須采用簡便、實用的建筑物群體震害預(yù)測方法,才能在有限的時間內(nèi)完成城市建筑物的震害預(yù)測工作。為此本文提出了基于支持向量機(jī)的建筑物群體震害預(yù)測方法,詳細(xì)說明了基于支持向量機(jī)進(jìn)行建筑物震害預(yù)測的步驟和方法。同時,本文利用建立的基于支持向量機(jī)的震害預(yù)測模型,對3棟現(xiàn)有建筑進(jìn)行了震害預(yù)測,并將預(yù)測結(jié)果與單體震害預(yù)測結(jié)果進(jìn)行了對比。研究結(jié)果表明,基于支持向量機(jī)的建筑物震害預(yù)測方法是一種可以用于建筑物群體震害預(yù)測的良好方法。

城市建筑物震害預(yù)測計算機(jī)軟件系統(tǒng)（DPBC）簡介

概括總結(jié)了廣東省地震局開展建筑物基礎(chǔ)資料調(diào)查收集工作所取得的經(jīng)驗和存在的問題,提出了解決問題的方法和對策。

建筑物和構(gòu)筑物震害的灰色預(yù)測方法

為便于對地鐵引起的鄰近建筑物樓板的振動進(jìn)行分析及預(yù)測,提出了簡化計算方法。將樓板簡化為單自由度體系,將地鐵引起的建筑物內(nèi)房間墻根的豎向振動加速度時程作為該單自由度體系的基底輸入,即可求得體系的加速度響應(yīng),將此近似作為該房間樓板中間的振動響應(yīng)。對上海地鐵8#線引起沿線某六層磚混結(jié)構(gòu)的振動進(jìn)行實測,并用沖擊法實測了樓板的自振頻率和阻尼比。用文中建議的簡化計算方法和有限元方法算得地鐵引起的樓板中間的振動并和實測結(jié)果進(jìn)行對比,驗證了簡化算法的可行性。

應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論預(yù)測高層建筑物的沉降,通過實測數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)計算,然后對后續(xù)變形進(jìn)行預(yù)測,其預(yù)測結(jié)果與實測結(jié)果完全吻合,較好地用于指導(dǎo)工程進(jìn)度和安全評價。

本文采用灰色預(yù)測原理，對因采動影響的地表建筑物沉降進(jìn)行預(yù)測。在研究建筑物受損害的特性和保護(hù)措施中有十分重要的意義

為減輕地震建筑物破壞帶來的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,根據(jù)能力譜方法計算7度和8度地震影響下建筑物的破壞狀態(tài),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行城市抗震規(guī)劃。首先把城市建筑物分成鋼筋混凝土、砌體、鋼框架及木結(jié)構(gòu)4類;然后利用能力譜方法得到建筑物各種損壞狀態(tài)的概率及震害指數(shù);最后提出抗震規(guī)劃措施,在gis環(huán)境下可視化表達(dá)建筑物震害分級圖。結(jié)果表明,中層小于低層和高層建筑物的震害指數(shù);對低層和中層建筑物,鋼筋混凝土的抗震能力較強。7度地震時,未設(shè)防和低設(shè)防建筑物的震害指數(shù)在0.5和1.0之間,輕微破壞;部分中等設(shè)防和高設(shè)防建筑物的震害指數(shù)小于0.5,基本完好。8度地震時,4類建筑物的震害指數(shù)在0.5～1.0之間,輕微破壞。進(jìn)行城市抗震規(guī)劃后,建筑物受7度地震影響時基本完好,受8度地震影響時輕微破壞。