徐文杰 編譯

（中國地震局工程力學(xué)研究所，哈爾濱 150080）

2014年2月 《Earthquake Engineering and Engineering Dynamics》出版文章 《地震中線性與非線性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)碰撞的概率風(fēng)險分析》，地震引起的結(jié)構(gòu)碰撞對高密度人口城市中的建筑物和其他應(yīng)用性構(gòu)筑物，如大跨度橋梁中的相鄰橋臺，是一種極大的風(fēng)險。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，建筑結(jié)構(gòu)間發(fā)生碰撞，導(dǎo)致重大災(zāi)害的發(fā)生，如1985年墨西哥地震和1995年日本神戶地震，造成了巨大損失。1964年，阿拉斯加的威廉王子海峽，地震發(fā)生時，橋臺跌入河中，相鄰橋臺發(fā)生了相對位移產(chǎn)生了碰撞，造成了大范圍的破壞。雖然在結(jié)構(gòu)碰撞方面已有了大量的研究，本文著重于結(jié)構(gòu)出現(xiàn)碰撞的可能性的參數(shù)的概率研究，同時對碰撞導(dǎo)致所涉結(jié)構(gòu)位移增大的可能性進行了量化。附加矩陣也可用于確定最小間隙比（GR）（表示為與結(jié)構(gòu)譜位移有關(guān)），以避免碰撞或盡量減小結(jié)構(gòu)性碰撞造成的位移幅值的增大。該參數(shù)研究還包括結(jié)構(gòu)非線性的影響（如在碰撞下的復(fù)原系數(shù)）及支柱非彈性的影響。

結(jié)果表明，隨著間隙比的降低和結(jié)構(gòu)周期差異的增大，結(jié)構(gòu)間的碰撞概率增大。因碰撞而導(dǎo)致位移增大的風(fēng)險也是如此?；謴?fù)系數(shù)的增大導(dǎo)致位移響應(yīng)增大的風(fēng)險加大。相對來說，發(fā)生過碰撞的結(jié)構(gòu)，非線性支柱使碰撞發(fā)生的概率和位移響應(yīng)增大的風(fēng)險降低。研究結(jié)果同時表明，因結(jié)構(gòu)碰撞導(dǎo)致的位移響應(yīng)增大的可能性在較小的GR值情形，與間隙比無關(guān)。GR值超過一定值時，碰撞越輕，位移增大的概率越小。最后，通過評價一組超過間隙比設(shè)計限的碰撞下位移顯著增大的風(fēng)險，提出了一個概率設(shè)計矩陣?？傮w而言，本文研究采用了簡化的、兩自由度結(jié)構(gòu)模型，但提出了一種參數(shù)研究，以探索建筑物碰撞的概率風(fēng)險分析和建筑物響應(yīng)的相關(guān)影響，重點供結(jié)構(gòu)的設(shè)計和改造使用。