(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210805730.3 (22)申请日 2022.07.08 (71)申请人 合肥工业大 学 地址 230009 安徽省合肥市包河区屯溪路 193号 (72)发明人 钟剑　朱运涛　李瑾　吴乔飞　 蔡耀鑫　史龙飞　张颖　胡加夫　 赵宏飞　王钰珺　 (74)专利代理 机构 合肥和瑞知识产权代理事务 所(普通合伙) 34118 专利代理师 金宇平 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/18(2006.01) (54)发明名称 一种近断层区域摩擦摆支座地震位移计算 方法和系统 (57)摘要 一种近断层区域摩擦摆支座地震位移计算 方法和系统， 所述近断层区域摩 擦摆支座地震位 移计算方法用于计算近断层地震的安全系数， 所 述安全系数用于乘以仅考虑水平地震动时的支 座位移D(H)以获取考虑水平地震动和竖向地震 动时的支座验算位移D(H+V)。 本发明构建的安全 系数计算模型， 只需要输入2个地震动强度参数 就可以计算得到任一设定的保证率下的安全系 数， 计算人员只需要计算水平向地震动作用时的 支座位移(即仅考虑水平地震动时的支座位移D (H))， 再乘以该安全系数即可充分考虑竖向地震 动的影响， 为 抗震计算 提供帮助。 权利要求书2页 说明书5页 附图6页 CN 115146471 A 2022.10.04 CN 115146471 A 1.一种近断层区域摩擦摆支座地震位移计算方法， 其特征在于， 构建安全系数计算模 型用于计算近断层地震的安全系数， 所述安全系数用于乘以仅考虑水平地震动时的支座位 移D(H)以获取考虑水平 地震动和竖向地震动共同作用时的支 座验算位移D(H+V)； 所述安全 系数计算模型的构建包括以下步骤： S1、 获取地震波动构成的地震波动样本集； 定义竖向地震动放大系数记作K， K为支座验 算位移D(H+V)和支座位移D(H)的比值， 支座验算位移D(H+V)为考虑水平 地震动和竖向地震 动时的支座 位移， 支座 位移D(H)为仅考虑水平地震动时的支座 位移； 定义保证率 为 ψ时的安全系数记作Kψ， 定义Kψ的基础模型为： Kψ＝f{(PGA， aVH)； θ }                                  (1) 其中， f为映射函数， θ为参数集合； PGA为水平向地震动强度指标； aVH为竖向地震动强度 指标； S2、 设定水平向地震动强度指标PGA和竖向地震动强度指标aVH， 对地震动样本集中每一 条地震波动进 行调幅， 使 得地震波动的水平向地面峰值加速度PGA ’等于PGA， 竖向地面峰值 加速度与水平向地 面峰值加速度之比a ’VH等于竖向地震动强度指标aVH； S3、 针对每一条调幅后的地震波动计算竖向地震动放大系数K； 将所有竖向地震动放大 系数K的分布拟合为高斯分布， 所述高斯分布的坐标系以K为横坐标以统计频率与组距的比 值fa为纵坐标， 获取 所述高斯分布的平均值 μ和标准差σ； S4、 将保证率ψ、 平均值μ、 标准差σ和K对应的高斯分布代入以下公式， 计算安全系数仿 真值K’ψ， 并构建参数样本{(PGA， aVH)； K’ψ}； S5、 更新PGA和aVH并循环步骤S2 ‑S4， 以获取多个参数样本{(PGA， aVH)； K’ψ}， 结合所有参 数样本对公式(1)进行拟合， 获得θ ＝θ0， 则获得Kψ的安全系数计算模型为： Kψ＝f{(PGA， aVH)； θ0}                                  (3)。 2.如权利要求1所述的近断层区域摩擦摆支座地震位移计算方法， 其特征在于， 定义θ ＝{k1、 k2、 k3、 k4}， k1、 k2、 k3和k4为拟合参数， S1中安全系数 Kψ的基础模型为： S5中， θ0＝{kψ1、 kψ2、 kψ3、 kψ4}； kψ1、 kψ2、 kψ3和kψ4分别为k1、 k2、 k3和k4的拟合结果； Kψ的安全系数计算模型为： 3.如权利要求1所述的近断层区域摩擦摆支座地震位移计算方法， 其特征在于， 所述支 座验算位移D(H+V)的计算包括以下步骤： S21、 设置保证率 ψ， 获取用于计算保证率 为 ψ时的安全系数 Kψ的安全系数计算模型； S22、 设置水平向地震动 强度指标PGA和竖向地震动强度指标aVH， 结合安全系数计算模 型获得安全系数 Kψ； S23、 获取目标地震 波动中摩擦摆支座在仅考虑水平地震动时的支座 位移D(H)； S24、 计算支座验算 位移D(H+V)， D(H+V)＝Kψ×D(H)。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115146471 A 24.如权利要求3所述的近断层区域摩擦摆支座地震位移计算方法， 其特征在于， 还包括 步骤S25： 根据支座验算 位移D(H+V)判定摩擦摆支座在地震作用下 是否安全。 5.如权利要求4所述的摩擦摆支座位移安全验算方法， 其特征在于， 根据支座验算位移 D(H+V)判定摩 擦摆支座在地震作用下是否安全时， 将支座验算位移D(H+V)与设定的安全阈 值比较， 支座验算位移D(H+V)小于或者等于设定的安全阈值， 则表示摩擦摆支座达到安全 要求。 6.一种近断层区域摩擦摆支座地震位移计算系统， 其特征在于， 包括存储模块， 所述存 储模块中存储有Kψ的基础模型和计算机程序， 所述计算机程序 被执行时实现如权利要求1 ‑ 5任一项所述的近断层区域摩擦摆支座 地震位移计算方法。 7.如权利要求6所述的近断层区域摩擦摆支座地震位移计算系统， 其特征在于， 还包括 处理模块， 所述处理器用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1 ‑5任一项所述的近断 层区域摩擦摆支座 地震位移计算方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115146471 A 3