レベル2地震動を受ける橋梁システムを対象とした信頼性理論に基づく限界状態設計法

基于可靠性理论的二级地震桥梁系统极限状态设计方法

基本信息

批准号：
15760341
负责人：
秋山充良
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

構造物の信頼性に関する一般原則(ISO2394)に基づく設計規準の整合化が国際的に検討されており,今後,コンクリート構造物を対象とする設計規準においても,これに準拠する確率論的な概念を導入した限界状態設計法への移行が検討されると考える。こうした背景のもと,RC構造物を対象とした耐震信頼性設計法に関する研究を進めており,ある地震動作用下の条件付破壊確率と目標破壊確率の差を最小化する最適化問題を解くことにより,構造系の信頼性を考慮した信頼性解析を行うことなく,目標破壊確率を概ね確保した設計を可能にする安全係数の算定手法を体系化している。ただし,この手法では,建設地毎の地震ハザードの相違を考慮できないため,提示する安全係数は,ある特定の地震動作用に対する構造物の破壊確率を目標値に漸近させているに過ぎない。超低頻度な領域で,地震動を確率的地震ハザード曲線に基づき評価することには,種々の問題が指摘されているが,設計規準の国際整合化や構造性能に対するアカウンタビリティが求められる流れの中で,今後は,設計地震動と構造物の耐震設計に用いる安全係数を同時に設定できる評価システムの構築が必要である。一方,既存構造物の耐震や耐風安全性などを具体的な数値で提示するシステムの開発が進められており,例えば神田らは,建設地や建設年などの建物情報を入力することで,対象構造物の危険度を開示するシステムをインターネット上で公開している。これらのシステムでは,構造物の地震危険度は確率的地震ハザード曲線とフラジリティカーブの積を用いて表現されている。そこで本研究では,確率的地震ハザード曲線とフラジリティカーブを用いた耐震信頼性解析を実施し,目標年破壊確率を有するコンクリート構造物を耐震設計することが可能な安全係数および設計地震力の設定手法を体系化した。本手法では,フラジリティカーブの作成を効率的に行うための工夫を施しており,将来的に,複数の限界状態を同時に扱うシステム信頼性を考慮する場合でも,目標信頼性レベルに漸近させる安全係数の設定を容易に行うことができると思われる。また,設計地震力から構造物の安全係数の設定までを包括する本提案フローの使用により,地震動評価に関わる圧倒的な不確定性が存在する中で,コンクリート構造物の耐震安全性を合理的に向上させるための情報などを得ることが可能となる。

国际上正在考虑基于结构可靠性一般原则（ISO2394）的设计标准的协调，并且未来混凝土结构的设计标准也将基于符合这一点的概率概念。将考虑引入该方法的极限状态设计方法。在此背景下，我们正在研究RC结构的抗震可靠性设计方法，并解决在一定地震作用下条件破坏概率与目标破坏概率之间的差异最小化的优化问题，从而系统化。一种计算安全系数的方法，使设计能够总体确保目标失效概率，而无需进行考虑结构系统可靠性的可靠性分析。然而，该方法无法考虑建筑工地之间地震危险性的差异，因此所提出的安全系数只是将特定地震作用下结构失效的概率渐近到目标值。在极低频区域基于概率地震危险性曲线评估地震运动时已经指出了各种问题，但随着设计标准国际统一和结构性能问责的趋势，未来有必要构建一个评估系统可以同时设置设计地震运动和结构抗震设计中使用的安全系数。另一方面，正在开发显示现有结构的抗震性和抗风性等具体数值的系统。例如，Kanda等人在互联网上发布了一种用于披露结构危险程度的系统。在这些系统中，结构的地震风险使用概率地震危险曲线和易损性曲线的乘积来表示。因此，在本研究中，我们使用概率地震危险曲线和易损性曲线进行了地震可靠性分析，并开发了一种设置安全系数和设计地震力的方法，使混凝土结构的抗震设计能够达到目标年失效概率。系统化。该方法旨在有效地创建脆弱性曲线，并且在将来，即使考虑同时处理多个极限状态的系统可靠性，也可以使用可用于渐近接近目标可靠性水平的安全系数进行设置。很容易完成。此外，通过使用涵盖从设计地震力到设置结构安全系数的所有内容的流程，面对与地震运动评估相关的压倒性不确定性，可以合理地提高混凝土结构的地震安全性。获取信息以提高您的表现。