钢筋混凝土框架结构的地震损失估计与概率风险分析

【摘要】：纵观人类历史上的每一次大地震无不造成重大的经济损失和人员伤亡,因此,开展震前预估地震损失大小的研究具有重要的现实意义。本课题的研究旨在以地震损失为量化指标对钢筋混凝土框架结构进行基于性能的抗震设计;同时为我国编制城市抗震防灾规划以及地震保险业的发展提供理论依据。 本文首先对钢筋混凝土框架结构的概率地震损失估计进行研究,研究内容包括地震直接经济损失估计、间接经济损失估计以及人员伤亡损失估计,其中直接经济损失估计依据PEER性能评定理论采用基于构件的损失估计方法,将地震易损性函数、结构倒塌分析和损失函数结合起来,进而得到直接经济损失估计结果;间接经济损失估计采用误工时间来标定,误工时间为地震发生到结构损伤修复完成所需要的时间,包括结构损伤修复时间与修复之前的动员时间,间接经济损失大小等于误工时间内造成的收益损失;人员伤亡损失的货币表现形式依据基于生活质量指数(LQI)的社会可接受准则定义,通过考虑我国社会经济发展状况、居民休闲娱乐的时间以及期望寿命等因素,同时结合《中国人寿保险业经验生命表》得到社会可接受的生命挽救费用(SLSC)。在损失估计中为了考虑损失的时间价值,引入社会基准收益率作为贴现率。本文通过对22个结构模型算例的分析,得到设定地震动条件下结构的期望损失以及设计基准期内的期望损失,并对结果进行了探讨。 在损失估计的基础之上,本文进行了概率地震风险分析,引入内部收益率、净现值、动态回收期等项目经济评价指标作为基于性能的地震工程的性能指标。同时,开展了基于风险的易损性指数分析以及鲁棒性分析的研究。最后,本文将损失估计理论与汶川地震的损失调研数据进行对比分析研究,验证了本文所提出的损失估计方法的准确性和实用性。