基于构件失效的RC框架结构泥石流灾害易损性分析

许戈豪; 李碧雄; 赵开鹏; 范松海; 钟声; 卜祥航; 王志宇

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.20240926001

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基于构件失效的RC框架结构泥石流灾害易损性分析

论文 | 更新时间：2026-04-15

- 基于构件失效的RC框架结构泥石流灾害易损性分析
- Vulnerability Analysis of RC Frame Structures to Debris Flow Hazards Based on Component Failure
- 防灾减灾工程学报 2026年46卷第2期页码：337-349
- 作者机构：
  
  1.四川大学建筑与环境学院，四川成都 610065
  2.深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室，四川成都 610065
  3.国网四川省电力公司电力科学研究院，四川成都 610095
- 作者简介：
  
  许戈豪（1999—），男，硕士研究生。主要从事防灾减灾研究。E-mail:xgh00108@163.com
  李碧雄（1970—），女，教授，博导，博士。主要从事防灾减灾研究。E-mail:libix@126.com
- 基金信息：
  
  国家电网有限公司科技项目(5500-202326527A-3-2-ZN)
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20240926001
  中图分类号： TU375.4
- 收稿：2024-09-26，
  
  修回：2024-12-22，
  
  纸质出版：2026-04-28
- 稿件说明：
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许戈豪,李碧雄,赵开鹏等.基于构件失效的RC框架结构泥石流灾害易损性分析[J].防灾减灾工程学报,2026,46(02):337-349.

XU Gehao,LI Bixiong,ZHAO Kaipeng,et al.Vulnerability Analysis of RC Frame Structures to Debris Flow Hazards Based on Component Failure[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2026,46(02):337-349.
许戈豪,李碧雄,赵开鹏等.基于构件失效的RC框架结构泥石流灾害易损性分析[J].防灾减灾工程学报,2026,46(02):337-349. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20240926001.

XU Gehao,LI Bixiong,ZHAO Kaipeng,et al.Vulnerability Analysis of RC Frame Structures to Debris Flow Hazards Based on Component Failure[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2026,46(02):337-349. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20240926001.

摘要

泥石流灾害的房屋易损性可以预测结构在泥石流灾害下的失效概率，为防灾减灾策略制定提供数据参考。以四层钢筋混凝土框架为研究对象，采用ABAQUS建模，基于结构在泥石流作用下的受损特征，建立了房屋底层局部构件力学模型。通过模拟部分构件失效引起的连续性倒塌，构建了以构件失效数量、失效位置和毁坏状况表征房屋性能状态的标准，并结合泥石流淤积作用造成的房屋功能性损失，形成了框架结构的易损性分级方法。然后，采用蒙特卡洛模拟方法生成数据集，对泥石流与房屋的相互作用过程进行误差控制，构建了一套结构分析、破坏评价到房屋失效概率计算的框架结构易损性分析方法，结果表明：（1）相较于单一的浆体冲击，有块石加入的泥石流冲击大幅降低了构件的失效阈值，且这一趋势随着流深的增加逐渐加剧；（2） 2根及以上数量的相邻框架柱连续失效即可导致房屋发生严重破坏；（3）在评估房屋损伤时，冲击角度的变化使得房屋构件直接遭受的泥石流强度降低，但同时存在导致更多数量构件受到破坏的概率。

Abstract

The vulnerability of buildings to debris flow hazards enables the prediction of structural failure probability under debris flow conditions

thereby providing data references for the formulation of disaster prevention and mitigation strategies. Taking a four-story reinforced concrete frame as the research object

ABAQUS modeling was employed. Based on the structural damage characteristics under debris flow

a mechanical model for the local components on the ground floor of the building was established. By simulating the progressive collapse induced by partial component failure

a criterion for characterizing the building performance was established

represented by the number of component failures

failure locations

and damage conditions. This was then combined with the functional losses caused by debris flow deposition to form a vulnerability classification method for frame structures. Subsequently

the Monte Carlo simulation method was used to generate datasets and control errors in the interaction process between debris flow and buildings. A vulnerability analysis method for frame structures encompassing structural analysis

damage evaluation

and failure probability calculation was developed. The results indicated that: (1) compared to the impact of single-phase slurry flow

debris flow containing boulders significantly reduced the failure threshold of components

and this trend intensified with increasing flow depth. (2) The continuous failure of two or more adjacent frame columns could lead to severe building damage. (3) When assessing building damage

changes in the impact angle reduced the intensity of debris flow directly experienced by building components

but also simultaneously increased the probability of more components being damaged.

关键词

Keywords

references

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