Abstract Hysteretic dampers such as buckling restrained braces (BRBs) have been widely used for improving the performance of civil structures exposed to seismic hazard. In this study, a hybrid approach, which combines the probability density evolution method (PDEM) and the explicit time-domain method (ETDM), is proposed for system reliability analysis of energy-dissipation structures with hysteretic dampers under seismic excitations. The PDEM can capture the probability density function (PDF) of system limit-state function for a structure by constructing a virtual random process associated with the limit state. The system failure probability of the structure can be directly evaluated through the integration of the PDF of system limit-state function over the failure domain. However, hundreds of deterministic nonlinear time-history analyses corresponding to the selected representative points need to be conducted in the solution procedure of PDEM, leading to high computational cost when applied to large-scale energy-dissipation structures. To enhance the efficiency of PDEM, the ETDM with dimension-reduced iteration scheme is incorporated into PDEM to conduct the required nonlinear time-history analyses with high efficiency, in which only a small number of degrees of freedom associated with the hysteretic dampers are considered in the iteration process. A real engineering building with 32 BRBs is investigated to illustrate the accuracy and efficiency of the proposed method and its feasibility to practical structures.

中文翻译：

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概率密度演化法与显式时域法相结合的消能结构抗震可靠性分析

摘要 屈曲约束支撑（BRBs）等滞回阻尼器已被广泛用于改善暴露于地震危险中的土木结构的性能。在这项研究中，提出了一种结合概率密度演化方法 (PDEM) 和显式时域方法 (ETDM) 的混合方法，用于地震激励下具有滞回阻尼器的耗能结构的系统可靠性分析。PDEM 可以通过构造与极限状态相关联的虚拟随机过程来捕获结构的系统极限状态函数的概率密度函数 (PDF)。通过对失效域上的系统极限状态函数的 PDF 积分，可以直接评估结构的系统失效概率。然而，在PDEM的求解过程中需要进行数百个对应于所选代表点的确定性非线性时程分析，导致应用于大规模耗能结构时的计算成本很高。为了提高 PDEM 的效率，将具有降维迭代方案的 ETDM 结合到 PDEM 中以高效地进行所需的非线性时程分析，其中仅考虑与滞后阻尼器相关的少量自由度迭代过程。研究了具有 32 个 BRB 的真实工程建筑，以说明所提出方法的准确性和效率及其在实际结构中的可行性。当应用于大规模耗能结构时，会导致高计算成本。为了提高 PDEM 的效率，将具有降维迭代方案的 ETDM 结合到 PDEM 中以高效地进行所需的非线性时程分析，其中仅考虑与滞后阻尼器相关的少量自由度迭代过程。研究了具有 32 个 BRB 的真实工程建筑，以说明所提出方法的准确性和效率及其在实际结构中的可行性。当应用于大规模耗能结构时，会导致高计算成本。为了提高 PDEM 的效率，将具有降维迭代方案的 ETDM 结合到 PDEM 中以高效地进行所需的非线性时程分析，其中仅考虑与滞后阻尼器相关的少量自由度迭代过程。研究了具有 32 个 BRB 的真实工程建筑，以说明所提出方法的准确性和效率及其在实际结构中的可行性。其中在迭代过程中只考虑了与滞后阻尼器相关的少量自由度。研究了具有 32 个 BRB 的真实工程建筑，以说明所提出方法的准确性和效率及其在实际结构中的可行性。其中在迭代过程中只考虑了与滞后阻尼器相关的少量自由度。研究了具有 32 个 BRB 的真实工程建筑，以说明所提出方法的准确性和效率及其在实际结构中的可行性。