论文资料-损失论文：钢筋混凝土框架结构的地震损失估计与概率风险分析.doc

蒈蒂袄莈莄蒁羆膀芀蒀聿羃薈葿螈腿蒄葿袁羂莀薈羃膇芆薇蚃羀膂薆袅膅薁薅羇肈蒇薄肀芄莃薃蝿肆艿薃袁节膅薂羄肅蒃蚁蚃芀荿蚀螆肃芅虿羈芈芁蚈肀膁薀蚇螀羄蒆蚇袂膀莂蚆羅羂芈蚅蚄膈膄螄螇羁蒂螃衿膆莈螂肁罿莄螁螁芄芀螁袃肇蕿螀羅芃蒅蝿肈肆莁袈螇芁芇蒅袀肄膃蒄羂艿蒂蒃蚂肂蒈蒂袄莈莄蒁羆膀芀蒀聿羃薈葿螈腿蒄葿袁羂莀薈羃膇芆薇蚃羀膂薆袅膅薁薅羇肈蒇薄肀芄莃薃蝿肆艿薃袁节膅薂羄肅蒃蚁蚃芀荿蚀螆肃芅虿羈芈芁蚈肀膁薀蚇螀羄蒆蚇袂膀莂蚆羅羂芈蚅蚄膈膄螄螇羁蒂螃衿膆莈螂肁罿莄螁螁芄芀螁袃肇蕿螀羅芃蒅蝿肈肆莁袈螇芁芇蒅袀肄膃蒄羂艿蒂蒃蚂肂蒈蒂袄莈莄蒁羆膀芀蒀聿羃薈葿螈腿蒄葿袁羂莀薈羃膇芆薇蚃羀膂薆袅膅薁薅羇肈蒇薄肀芄莃薃蝿肆艿薃袁节膅薂羄肅蒃蚁蚃芀荿蚀螆肃芅虿羈芈芁蚈肀膁薀蚇螀羄蒆蚇袂膀莂蚆羅羂芈蚅蚄膈膄螄螇羁蒂螃衿膆莈螂肁罿莄螁螁芄芀螁袃肇蕿螀羅芃蒅蝿肈肆莁袈螇芁芇蒅袀肄膃蒄羂艿蒂蒃蚂肂蒈蒂袄莈莄蒁羆膀芀蒀聿羃薈葿螈腿蒄葿袁羂莀薈羃膇芆薇蚃羀膂薆袅膅薁薅羇肈蒇薄肀芄莃薃蝿肆艿薃袁节膅薂羄肅蒃蚁蚃芀荿蚀螆肃芅虿羈芈芁蚈肀膁薀蚇螀羄蒆蚇袂膀莂蚆羅羂芈蚅蚄膈膄螄螇羁蒂螃衿膆莈螂肁罿莄螁螁芄芀螁袃肇蕿螀羅芃蒅蝿肈肆莁袈螇 直接经济损失论文：钢筋混凝土框架结构的地震损失估计与概率风险分析【中文摘要】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。【英文摘要】In history, almost every earthquake led to huge ecomomic loss and human fatality. Therefore, it is of great significance to develop the method of earthquake loss eatimation (ELE). The goals of this stuty are as following: Firstly, the new generation Performance-Based Earthquake Engineering (PBEE) framework advocated by Pacific Earquake Engineering (PEER) is applied to the estimatin of earthquake loss for reinforced concrete frame structures designed according to current Chinese seismic design code of buildings . Secondly, the estimation of earthquake loss and the assessment of probabilistic seismic risk are provided for earthquake risk mitigation decision-making for decision-makers and earthquake assurance.In this thesis, the study of probability earthquake loss estimation for the reinforced concrete frame structures is developed firstly, including three kinds of loss, namely, earthquake direct economic loss, indirect economic loss and human fatality. The direct economic loss adopts assembly-based loss estimation method based on the PEER performance assessment theory. The fragility functions, collapse fragility analyses, and loss functions are integrated for the results of direct economic loss. The indirect economic loss is determined by means of building downtime. The building downtime is defined as the period of time between the occurrence of a seismic event and the completion of the building repair effort, including the mobilization time and repair-time for damage. The indirect economic loss is equal to the benefit loss during the downtime. The societal criterion for risk acceptance based on life quality index (LQI) is used to estimate the monetary value of a human life, then societal life saving cost (SLSC) is calculated by considering the social economic, entertainment time, life expectancy and life table for insurance in China. Benchmark yield is introduced to take into account the influence of time value in the loss estimation. In this thesis, the expected loss conditioned on ground motion intensity and design reference period are obtained through analysis of 22 RC frame structure models.In the second part of this thesis, the estimated earthquake losses are further extended and applied to probability seismic risk analysis. The project economic evaluation indices including internal rate of return, net present value, dynamic investment pay-back period are introduced to conduct performance indicator of performance-based earthquake engineering. The vulnerability index and robustness analysis are then studied based on the risk analsis results.In the last part of this thesis, based on the earthquake loss data of two cities in the 2008 Wenchuan earthquake, the predicted seismic loss results are compared with those in practical scenario cases, the earthquake loss estimation methodologies developed in this thesis are verified and proved to be accurate enough.【关键词】直接经济损失 间接经济损失 人员伤亡损失 生活质量指数 概率地震风险分析【英文关键词】direct economic loss indirect economic loss human fatality life quality index probability seismic risk analysis【目录】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4-5ABSTRACT5第1章 绪论9-191.1 课题背景及研究的目的和意义9-101.1.1 课题来源91.1.2 课题背景9-101.1.3 课题研究的目的和意义101.2 国内外研究现状10-171.2.1 区域损失估计研究现状10-121.2.2 单体建筑损失估计研究现状12-171.3 本文的主要研究内容17-191.3.1 地震损失估计研究171.3.2 概率地震风险分析171.3.3 本文研究思路17-19第2章 钢筋混凝土框架结构的地震直接经济损失估计19-372.1 引言192.2 地震直接经济损失估计基本理论19-202.2.1 期望地震直接经济损失估计理论19-202.2.2 贴现系数推导202.3 构件易损性参数选取与结构地震危险性分析20-232.3.1 构件易损性参数选取20-222.3.2 结构地震危险性分析22-232.4 设定地震动条件下结构的期望直接经济损失23-322.4.1 设定地震动条件下的结构反应分析23-252.4.2 设定地震动作用且结构不倒塌条件下的期望直接经济损失25-272.4.3 结构倒塌条件下的期望直接经济损失27-282.4.4 设定地震动条件下结构发生倒塌的概率28-312.4.5 设定地震动条件下结构的期望直接经济损失31-322.5 设计使用期内地震直接经济损失估计32-362.5.1 贴现率32-332.5.2 设计使用期内期望直接经济损失估计结果33-342.5.3 设计使用期内期望直接经济损失分析34-362.6 本章小结36-37第3章 钢筋混凝土框架结构的地震间接经济损失估计37-493.1 引言373.2 地震间接经济损失估计基本理论37-393.2.1 平均误工时间估计理论37-393.2.2 期望地震间接经济损失估计理论393.3 动员时间估计39-413.4 总误工时间估计41-433.4.1 设定地震动作用且结构不倒塌条件下的总误工时间41-423.4.2 设定地震动条件下结构的总误工时间42-433.5 地震间接经济损失估计43-483.5.1 设定地震动作用且结构不倒塌条件下的期望间接经济损失43-443.5.2 设定地震动条件下结构的期望间接经济损失443.5.3 设计使用期内结构期望间接经济损失估计结果44-463.5.4 设计使用期内结构期望间接经济损失分析46-483.6 本章小结48-49第4章 钢筋混凝土框架结构的地震人员伤亡损失估计49-674.1 引言494.2 基于生活质量指数的社会可接受准则49-524.2.1 生活质量指数49-504.2.2 生活质量指数的经典推导50-514.2.3 基于生活质量指数的社会可接受准则51-524.3 社会挽救生命费用52-574.3.1 社会挽救生命费用基本理论52-534.3.2 我国社会挽救生命费用53-574.4 结构人口模型及地震死亡率模型57-614.4.1 结构人口模型57-594.4.2 地震死亡率模型59-614.5 地震人员伤亡损失估计61-664.5.1 人员伤亡损失估计基本理论614.5.2 设定地震动条件下结构的平均人员伤亡损失估计61-634.5.3 设计使用期内结构人员伤亡损失估计结果63-644.5.4 设计使用期内结构人员伤亡损失分析64-664.6 本章小结66-67第5章 钢筋混凝土框架结构的概率地震风险分析67-915.1 引言675.2 结构的概率地震风险分析67-815.2.1 风险概率67-775.2.2 风险损失775.2.3 地震风险的表达77-795.2.4 年期望损失比经验区间79-815.3 基于地震风险的项目可行性评价81-845.3.1 项目经济评价指标81-825.3.2 项目可行性评价82-845.4 基于地震风险的易损性指数分析84-855.4.1 基于地震风险的易损性指数分析理论845.4.2 基于地震风险的易损性指数分析84-855.5 基于风险的抗震鲁棒性分析85-905.5.1 基于风险的结构抗震鲁棒性分析理论85-865.5.2 基于风险的结构抗震鲁棒性指数分析86-905.6 本章小结90-91第6章 损失估计理论实例对比应用研究以汶川地震为例91-976.1 引言916.2 直接经济损失估计理论与实例对比分析91-946.2.1 小震中震大震