[发明专利]一种基于典型相关分析的多元地震破坏势评估方法

权利要求书

1.一种基于典型相关分析的多元地震破坏势评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，基于强震数据库选取地震动记录；

步骤2，建立结构的非线性有限元分析模型，并以选取的地震动记录为输入，对结构进行非线性动力分析；

步骤3，选取多个典型地震动强度参数作为基本地震动强度参数，计算选取的地震动记录的地震动强度；选取多个典型结构损伤参数作为基本结构损伤参数，根据结构非线性动力分析结果，计算结构在输入地震动作用下的结构损伤；

步骤4，将基本地震动强度参数的线性组合作为典型地震动强度变量，将基本结构损伤参数的线性组合作为典型结构损伤变量，通过典型相关分析，使得典型地震动强度变量和典型结构损伤变量的相关性最大，包括：

基于地震动强度参数和结构损伤参数之间符合对数线性关系，将地震动强度参数和结构损伤参数取对数之后进行线性组合，其典型变量的表达式为：

式中，IM＝[PGA,a_sq,PGV,v_sq,P_D,SI,PGD,d_sq]，DM＝[ISD,OSDI,A_max]，PGA为峰值加速度，a_sq为均方加速度，PGV为峰值速度，v_sq为均方速度，P_D为破坏指数，SI为谱烈度，PGD为峰值位移，d_sq为均方位移，ISD为最大层间位移角，OSDI为整体损伤指标，A_max为最大楼层加速度；a和b为典型相关矢量；

步骤5，以典型地震动强度变量作为描述多元地震破坏势的参数，评估基本地震动强度参数对多元地震破坏势的相对贡献率，确定地震破坏势的重要地震动强度参数，包括：

通过典型载荷和典型交叉载荷衡量单个参数在典型变量中的相对贡献，典型载荷和典型交叉载荷即求单个地震动强度参数和每一对典型变量的相关系数，其表达式为：

计算不同结构模型的典型载荷和典型交叉载荷，通过典型载荷和典型交叉载荷衡量单个参数在地震动多元破坏势指标的相对贡献。

2.根据权利要求1所述的一种基于典型相关分析的多元地震破坏势评估方法，其特征在于，步骤1中，所述地震动记录基于使震级和震中距均匀分布的原则进行选取。

3.根据权利要求2所述的一种基于典型相关分析的多元地震破坏势评估方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：

基于OpenSEES有限元平台，基于目标建筑结构，建立结构的非线性有限元分析模型；

将选取的地震动记录输入非线性有限元分析模型中，对结构进行非线性动力分析，获得结构损伤参数。

4.根据权利要求3所述的一种基于典型相关分析的多元地震破坏势评估方法，其特征在于，步骤2中，所述结构损伤参数包括：最大层间位移角、整体损伤指数及最大楼层加速度。

5.根据权利要求4所述的一种基于典型相关分析的多元地震破坏势评估方法，其特征在于，步骤3中，所述多个典型地震动强度参数根据不同地震动强度参数的物理意义，力求覆盖地震动幅值、频率和持时三要素特性的原则进行选取；所述多个典型结构损伤参数根据不同结构损伤参数的物理意义，力求覆盖结构构件损伤和非结构构件损伤，同时涵盖基于变形和基于耗能的结构损伤的原则进行选取。

6.根据权利要求5所述的一种基于典型相关分析的多元地震破坏势评估方法，其特征在于，步骤4中，所述典型地震动强度变量和典型结构损伤变量相关性的大小通过典型相关系数进行表述。