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地震风险是指在规定的时间内,在所研究的区域内,地震灾害对社会和经济的危害大小,它反映了地震灾害对承灾体(城市或区域,土木基础设施系统或土木工程结构)的破坏程度以及对社会带来的后果。地震风险分析包括地震危险性分析、地震易损性分析和地震损失评估三大部分。地震危险性分析是工程地震学的研究内容,而地震易损性分析则是地震工程学和结构工程学的主要研究内容,涉及到震害调查、结构抗震试验、工程地震动的模拟、工程结构的地震反应分析、结构的抗震可靠度分析等内容。由于地震预测预报是世界性难题,因此对地震灾害进行风险分析,特别是对土木工程结构进行地震易损性分析就成为当前工程中主要的防灾减灾措施。由于钢框架结构体系近年来在多、高层民用建筑和工业建筑中得到了广泛的应用,因此本文以平面钢框架结构体系为研究对象,以美国太平洋地震工程研究中心(PEER)提出的概率性能评定框架为基础,对钢框架结构的地震易损性和概率风险分析进行了系统的研究。本文研究的主要内容包括: (1)对结构的概率地震需求分析进行了研究。选择结构的顶点位移角(RDA)、最大层间位移角(ISDA)和最大层间位移延性系数(μ_d)作为结构的地震需求参数,选择地震地面峰值加速度(PGA)为地震动强度参数。考虑影响结构地震需求的各种随机性,采用Monte Carlo模拟法生成了100个随机样本,通过生成的人工地震加速度时程和实际地震动曲线,对100个“结构一地震动”样本进行了非线性时程分析,采用统计回归方法得到了结构地震需求参数与地震动参数的关系。 (2)对结构的概率抗震能力分析进行了研究。选择结构的顶点位移角(RDA)、最大层间位移角(ISDA)和最大层问位移延性系数(μ_d)作为结构的抗震能力参数,假设这些能力参数服从双参数对数正态分布。考虑影响结构抗震能力的各种随机性,采用Monte Carlo模拟法生成了100个随机样本,对100个结构样本进行了非线性Push-over分析,采用统计分析得到了结构抗震能力参数的平均值和对数标准差。 (3)对结构的地震易损性的分析方法进行了研究。将结构的概率地震需求分析、概率地抗震能力分析和结构可靠度分析相结合,针对结构的四种