[发明专利]面向多灾害韧性评价的RC框架结构经济损失快速评估方法

权利要求书

1.面向多灾害韧性评价的RC框架结构经济损失快速评估方法，其特征在于该RC框架结构经济损失快速评估方法按下列步骤实现：

一、建立多层RC框架结构的有限元模型，选择地震-海啸事件的地震动建立地震动分析样本库；

二、对RC框架结构进行动力时程分析，在地震的加速度时程曲线后加入加速度为“0g”的时程曲线模拟在地震作用后自由振动的过程，并保证海啸作用时RC框架结构处于静止；

三、对RC框架结构进行海啸力作用下的Pushover分析，获得基底剪力-顶部位移的推覆曲线，推覆曲线与海啸需求力曲线的交点处的反应即为地震-海啸连续作用下RC框架结构的真实反应；

其中海啸需求力F_T的计算公式如下：

式中，C_D表示动力系数，ρ表示海啸流体密度，u表示海啸流速，g表示重力加速度，h表示海啸淹没深度，λ表示海啸导向系数，Fr_c表示弗劳德数临界值，Fr表示弗劳德数，b表示海啸力作用下计算单元宽度；

四、重复步骤二和步骤三计算地震动分析样本库的所有地震动，进而得到每个地震-海啸连续作用下RC框架结构的真实反应，分析RC框架结构在地震-海啸作用下的倒塌易损性曲线和RC框架结构的工程需求参数，倒塌易损性曲线是指RC框架结构达到LS3极限状态时以海啸流速为参数变量的结构易损性曲线，工程需求参数包括各层最大层间位移角和各层的层间峰值加速度；

五、建立RC框架结构建筑的性能模型，性能模型包括建筑信息、建筑物相关的人口模型和建筑物构件的性能组；

六、确定RC框架结构倒塌模式，计算海啸强度换算系数；

其中海啸强度换算系数的计算公式如下：

T_i＝F_T/Q；

式中，T_i表示海啸强度换算系数，F_T表示海啸侧向力大小，Q表示结构重力荷载大小。

七、利用步骤四的计算结果对地震-海啸作用下的结构进行经济损失评估：

S71、通过倒塌易损性曲线和RC框架结构倒塌模式判断RC框架结构建筑物是否倒塌；

S72、当判断RC框架结构建筑物发生倒塌，RC框架结构的修复费用与修复时间为重建结构的费用与时间，计算结束后跳转至步骤S73；

S73、当判断RC框架结构建筑物未发生倒塌，通过步骤五中建筑物构件的性能组中的结果函数与构件易损性曲线和步骤六中的海啸强度换算系数并结合工程需求参数计算经济损失；

S74、重复步骤S71-步骤S73，对所得样本数据进行对数正态分布拟合，获得RC框架结构在地震-海啸作用后的经济损失结果。

2.根据权利要求1所述的面向多灾害韧性评价的RC框架结构经济损失快速评估方法，其特征在于步骤一中采用OpenSees有限元软件建立多层RC框架结构的有限元模型。

3.根据权利要求1所述的面向多灾害韧性评价的RC框架结构经济损失快速评估方法，其特征在于步骤三Pushover分析中的Pushover的侧向力采用正三角分布模式，沿海啸高度下的每个楼层作用5个侧向力，5个侧向力的作用点分别位于每个楼层高度5等分区域的中心。

4.根据权利要求1所述的面向多灾害韧性评价的RC框架结构经济损失快速评估方法，其特征在于步骤三中弗劳德数临界值Fr_c的计算公式如下：式中w表示渠道水流宽度；Fr_d，c表示建筑物后侧弗劳德数临界值，C_H取0.58，b表示海啸力作用下计算单元宽度。

5.根据权利要求4所述的面向多灾害韧性评价的RC框架结构经济损失快速评估方法，其特征在于步骤三中建筑物后侧弗劳德数临界值Fr_d，c的计算公式如下：

6.根据权利要求1所述的面向多灾害韧性评价的RC框架结构经济损失快速评估方法，其特征在于步骤三中动力系数C_D的计算公式如下：

式中C_D0取1.9。