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摘要
本文提出地震作用和风荷载作用下三种类型伸臂桁架高层结构的两个元模型：概率需求模型和Kriging元模型。首先通过大量非线性有限元分析建立包含输入-输出信息的数据库。输入信息由结构模型参数和激励模型参数构成。根据结构材料、结构几何和构件尺寸条件可确定结构模型参数。激励模型涉及三种灾害：高频地震动、近场地震动以及统计风荷载，不同的灾害类型对应不同的激励模型参数。根据结构模型参数和激励模型参数采用ANSYS建立大量3D有限元模型，通过相应非线性时程分析获得的结构响应即为输出信息。有限元分析获得的输入-输出数据库用来训练并公式化概率需求模型和Kriging元模型。元模型分别考虑了伸臂桁架高层结构的三个响应量：层间位移角、结构顶部加速度和结构顶部位移。两个元模型都可以捕捉输入特征的不确定性并提供无偏估计，然而概率需求模型相比于Kriging元模型拥有更高精度。最后应用两个元模型对伸臂桁架高层结构在给定能力水平下快速进行易损性估计。易损性曲线客观地量化了伸臂桁架高层结构的抗灾害能力，并展示了阻尼伸臂桁架系统在降低高层结构易损性方面的有效性。
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