第一篇 抗震设计反应谱特征参数的随机性统计 3
第1章 强震数据来源与统计数据基础 3
1.1 NGA数据库简介 3
1.2 利用PEER NGA-West2地震数据库获取地震记录 4
1.3 中美场地划分与换算 6
1.4 统计数据基础 8
第2章 抗震设计反应谱特征参数的标定方法 19
2.1 引言 19
2.2 双参数标定法 21
2.3 最小二乘分段拟合法 22
2.4 智能寻优算法 24
2.5 改进的最小二乘分段拟合法 24
2.5.1 改进方法基本原理 25
2.5.2 改进方法的实施步骤 25
2.5.3 方法误差对比 27
第3章 水平向抗震设计反应谱特征参数统计 29
3.1 引言 29
3.2 场地对水平向设计反应谱特征参数的影响 30
3.3 震级对水平向设计反应谱特征参数的影响 31
3.4 震中距对水平向设计反应谱特征参数的影响 33
3.5 震级、震中距联合对水平向设计反应谱特征参数的影响 36
3.6 设计地震分组水平向设计反应谱参数统计特性 43
第4章 竖向抗震设计反应谱特征参数统计 47
4.1 引言 47
4.2 场地对竖向设计反应谱特征参数及特征参数V/H的影响 48
4.3 震级对竖向设计反应谱特征参数及特征参数V/H的影响 49
4.4 震中距对竖向设计反应谱特征参数及特征参数V/H的影响 54
4.5 震级震中距联合对竖向设计反应谱特征参数及参数V/H的影响 58
4.6 设计地震分组竖向设计反应谱及特征参数V/H统计特性 72
第5章 抗震设计反应谱衰减指数研究 73
5.1 引言 73
5.2 反应谱均值谱与标定统计均值谱 73
5.3 反应谱均值谱的衰减指数 74
5.3.1 设计地震分组水平向反应谱均值谱衰减指数 75
5.3.2 设计地震分组竖向反应谱均值谱衰减指数 76
5.4 下降段不同处理方式对标定统计结果的影响 77
5.4.1 下降段的5种处理方式 77
5.4.2 5种方法标定统计结果对比 78
5.5 标定统计均值谱的衰减指数 79
5.5.1 按设计地震分组水平向设计反应谱标定衰减指数 79
5.5.2 按设计地震分组竖向设计反应谱标定衰减指数 82
5.6 反应谱均值谱与标定统计均值谱衰减指数统计结果对比 84
第二篇 可靠度分析方法 87
第6章 可靠度基本概念 87
6.1 引言 87
6.2 随机变量 88
6.3 极限状态与失效概率 88
6.4 结构的可靠指标 90
6.5 可靠指标与安全系数的关系 91
6.6 目标可靠指标 92
6.7 分项系数极限状态设计方法 93
第7章 正交试验低阶响应面法 94
7.1 引言 94
7.2 正交试验表低阶抽样 95
7.3 低阶极限状态函数的显式化 95
7.4 可靠指标求解方法 97
7.4.1 正态分布随机变量一次二阶矩法 97
7.4.2 JC法 99
7.4.3 几何法 101
7.5 算例 103
7.5.1 算例1——指数型功能函数 103
7.5.2 算例2——三阶显示高度非线性极限状态函数 104
7.5.3 算例3——钢梁截面验算 105
7.5.4 算例4——平面框架 106
第8章 高阶随机响应面法 108
8.1 引言 108
8.2 响应面多项式随机变量阶数的确定 109
8.3 响应面多项式具体形式的确定 109
8.3.1 非重要随机变量交叉项的排除 109
8.3.2 随机变量的无量纲化 110
8.3.3 高阶响应面多项式的拟合与回归 110
8.4 正交表高次抽样选取附加样本点 112
8.5 Monte Carlo法计算失效概率 113
8.5.1 Monte Carlo法基本原理 113
8.5.2 正态相关随机数序列的生成 114
8.5.3 非正态相关随机数序列的生成 115
8.6 Monte Carlo法设计验算点及随机变量参数敏感性分析 118
8.6.1 设计验算点的估计 118
8.6.2 随机变量的参数敏感性估计 118
8.7 算例 119
8.7.1 算例1——三阶非线性功能函数 119
8.7.2 算例2——双验算点非线性函数 121
8.7.3 算例3——三阶显示高度非线性极限状态函数 122
8.7.4 算例4——四阶显式不含交叉项的极限状态函数 123
8.7.5 算例5——平面刚架梁 124
8.8 工程案例 125
8.8.1 工程概况 125
8.8.2 渗流稳定可靠性分析 127
第三篇 重力坝坝头地震损伤可靠度模型与案例 135
第9章 重力坝坝头地震损伤可靠度分析模型 135
9.1 引言 135
9.2 应变空间四参数动力损伤模型 136
9.2.1 应变空间四参数破坏准则 136
9.2.2 四参数等效应变 137
9.2.3 损伤变量 137
9.2.4 混凝土四参数动力损伤本构模型 138
9.3 地震作用下重力坝坝头损伤破坏模式 139
9.4 超载法中地震波来源 140
9.5 获取相对稳定的动力超载系数的方法 141
9.6 重力坝地震损伤动力可靠度计算流程 142
第10章 重力坝坝头地震损伤可靠度计算案例 144
10.1 重力坝模型与计算参数 144
10.2 随机变量阶数及重要程度的识别 146
10.3 附加抽样及响应计算 149
10.4 响应面多项式的逐步回归 152
10.5 地震作用下重力坝坝头损伤动力可靠度 152
10.6 衰减指数最敏感的原因分析 154
10.7 超载倍数计算附表 154
第四篇 程序开发与说明 161
第11章 抗震设计反应谱特征参数的标定及统计程序开发 161
11.1 程序框架 161
11.2 关键数组说明 164
11.3 反应谱标定子程序 165
11.4 抗震设计反应谱标定算例 178
第12章 相关非正态随机数序列生成程序开发 183
12.1 程序框架 183
12.2 关键数组说明 184
12.3 相关非正态随机数生成子程序 184
12.4 相关随机数序列生成算例 189
第13章 高阶随机响应面法可靠度程序开发 191
13.1 程序框架 191
13.2 关键数组说明 193
13.2.1 nn及jr数组的形成 193
13.2.2 nnn,jrr及maa数组 193
13.2.3 几个关键参数 194
13.2.4 回归优选数组 194
13.3 高阶随机响应面多项式确定程序 194
13.4 Monte Carlo模拟程序 203
13.5 响应面多项式及可靠度计算算例 211
13.6 高阶响应面法可靠度计算注意事项 212
参考文献 214