時(shí)程分析地震動(dòng)選取方法與反應(yīng)譜長(zhǎng)周期段下降規(guī)律研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-13 12:34
由于地震動(dòng)在時(shí)域和頻域的高度隨機(jī)性,輸入不同的地震動(dòng)會(huì)對(duì)動(dòng)力時(shí)程分析的結(jié)果產(chǎn)生巨大的影響,而目前國(guó)內(nèi)外常用的選波方法在應(yīng)用上尚存在一些局限性,因此,建立一套系統(tǒng)、完備、可靠且適用于我國(guó)規(guī)范的地震動(dòng)選取流程是十分必要的。此外,作為我國(guó)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜,其長(zhǎng)周期段由于人為調(diào)高導(dǎo)致反應(yīng)譜特性失真,因而有必要對(duì)現(xiàn)行規(guī)范中設(shè)計(jì)反應(yīng)譜在長(zhǎng)周期段下降形式的合理性進(jìn)行探討。本文的主要研究工作包括以下幾個(gè)方面:(1)通過(guò)從世界各地強(qiáng)震臺(tái)網(wǎng)搜集到的52572條強(qiáng)震記錄,建立了格式統(tǒng)一、覆蓋面較廣、地震類型豐富和地震動(dòng)數(shù)量足夠的強(qiáng)震數(shù)據(jù)庫(kù)SeismoDatabase。(2)比較了國(guó)內(nèi)外常用的多種地震動(dòng)選取方法,并對(duì)這些方法在應(yīng)用上的適用性作出定性評(píng)價(jià)。從結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)基本原理出發(fā),推導(dǎo)出彈性階段能夠考慮高階振型和平動(dòng)-扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)效應(yīng)的MBM3D選波方法。設(shè)計(jì)了7個(gè)不同形式和高度的高層結(jié)構(gòu)模型,以結(jié)構(gòu)主方向基底剪力作為評(píng)價(jià)指標(biāo),定量評(píng)價(jià)了MBM3D方法和現(xiàn)有雙頻段法、擬合系數(shù)法對(duì)不同結(jié)構(gòu)形式的適用性,結(jié)果表明MBM3D方法選出地震動(dòng)的合格率和離散性均優(yōu)于其他方法,對(duì)不同類型的結(jié)構(gòu)均有較好的適用性。(3)...
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:150 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 選題背景和研究意義
1.2 地震動(dòng)選取方法研究現(xiàn)狀
1.2.1 基于場(chǎng)地地震信息的選波方法研究現(xiàn)狀
1.2.2 基于設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的選波方法研究現(xiàn)狀
1.2.3 最不利地震動(dòng)選取方法研究現(xiàn)狀
1.3 長(zhǎng)周期加速度反應(yīng)譜研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究意義和主要工作
第二章 彈性時(shí)程分析選波方法
2.1 建立強(qiáng)震數(shù)據(jù)庫(kù)SeismoDatabase
2.2 基于設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的選波方法
2.2.1 雙頻段法
2.2.2 擬合系數(shù)法
2.2.3 考慮高階振型和平動(dòng)-扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)的地震動(dòng)選取方法MBM3D推導(dǎo)
2.3 地震動(dòng)記錄管理和篩選系統(tǒng)SeismoSelection介紹
2.3.1 SeismoSelection開(kāi)發(fā)背景
2.3.2 SeismoSelection模塊介紹
2.4 算例驗(yàn)證
2.4.1 模型概況
2.4.2 模型設(shè)計(jì)
2.4.3 結(jié)構(gòu)振型和周期
2.4.4 各方法選取的地震動(dòng)
2.4.5 不同選波方法適用性評(píng)價(jià)
2.5 本章小結(jié)
第三章 最不利地震動(dòng)選取方法
3.1 引言
3.2 彈塑性反應(yīng)譜參數(shù)敏感性分析
3.2.1 反應(yīng)譜通用計(jì)算程序SeismoSpectra開(kāi)發(fā)
3.2.2 地震動(dòng)記錄選擇
3.2.3 反應(yīng)譜與耗能計(jì)算
3.2.4 參數(shù)選擇
3.2.5 參數(shù)敏感性分析
3.3 多維地震動(dòng)強(qiáng)度向量型指標(biāo)
3.3.1 地震記錄分組
3.3.2 計(jì)算參數(shù)與地震動(dòng)調(diào)幅
3.3.3 地震動(dòng)向量指標(biāo)確定
3.4 Skyline綜合評(píng)估法
3.4.1 Skyline多目標(biāo)優(yōu)化方法介紹
3.4.2 基于Skyline綜合評(píng)估算法的地震動(dòng)潛在破壞勢(shì)評(píng)價(jià)
3.4.3 基于優(yōu)化Skyline綜合評(píng)估算法的地震動(dòng)潛在破壞勢(shì)評(píng)價(jià)
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于OpenSees的高層建筑彈塑性分析平臺(tái)開(kāi)發(fā)
4.1 OpenSees概述
4.2 OpenSeesBuilding開(kāi)發(fā)框架
4.3 分層殼單元簡(jiǎn)述
4.4 算例驗(yàn)證
4.4.1 模型基本情況
4.4.2 分析結(jié)果對(duì)比
4.4.3 不同殼單元?jiǎng)澐址桨笇?duì)比
4.5 本章小結(jié)
第五章 最不利地震動(dòng)選取方法評(píng)價(jià)與算例驗(yàn)證
5.1 地震動(dòng)選取全流程概述
5.2 框架-剪力墻模型建立
5.2.1 模型概況
5.2.2 材料本構(gòu)關(guān)系
5.2.3 單元模型
5.2.4 數(shù)值模型參數(shù)設(shè)置
5.3 優(yōu)化Skyline算法選取最不利地震動(dòng)有效性評(píng)價(jià)
5.3.1 不同方法選出的最不利地震動(dòng)
5.3.2 結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析
5.3.3 譜形分析
5.3.4 不同迭代次的最優(yōu)子集結(jié)果比較
5.4 本章小結(jié)
第六章 加速度反應(yīng)譜長(zhǎng)周期段下降規(guī)律研究
6.1 《抗規(guī)》反應(yīng)譜長(zhǎng)周期段存在的不足
6.2 地震記錄選取及分組
6.2.1 K-NET強(qiáng)震臺(tái)網(wǎng)簡(jiǎn)介
6.2.2 地震記錄選取及分類原則
6.3 加速度反應(yīng)譜長(zhǎng)周期特性統(tǒng)計(jì)
6.3.1 Fourier幅值譜特征
6.3.2 功率譜密度與反應(yīng)譜的轉(zhuǎn)換
6.3.3 能量密度分布特征
6.4 反應(yīng)譜長(zhǎng)周期段合理下降形式
6.5 建議反應(yīng)譜合理性評(píng)價(jià)
6.5.1 譜形合理性評(píng)價(jià)
6.5.2 建議反應(yīng)譜實(shí)用性評(píng)價(jià)
6.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
1 主要研究成果及結(jié)論
2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
答辯委員會(huì)對(duì)論文的評(píng)定意見(jiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]加速度反應(yīng)譜長(zhǎng)周期段下降規(guī)律研究[J]. 韓小雷,尤濤,季靜. 振動(dòng)與沖擊. 2018(09)
[2]采用結(jié)構(gòu)等效周期的強(qiáng)地震動(dòng)記錄選取方法[J]. 宋亞瀾,周穎. 結(jié)構(gòu)工程師. 2017(03)
[3]結(jié)構(gòu)時(shí)程分析輸入地震動(dòng)準(zhǔn)則和輸出結(jié)果解讀[J]. 王亞勇. 建筑結(jié)構(gòu). 2017(11)
[4]改進(jìn)的基于模態(tài)推覆的時(shí)程分析地震動(dòng)記錄調(diào)整[J]. 韓建平,賈軍國(guó). 土木工程學(xué)報(bào). 2016(08)
[5]長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)彈塑性時(shí)程分析的地震波選取[J]. 韓小雷,謝燦東,季靜,肖新瑜,羅煜. 土木工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[6]強(qiáng)震動(dòng)記錄選取的目標(biāo)譜確定方法[J]. 李琳,溫瑞智,冀昆. 世界地震工程. 2016(01)
[7]設(shè)計(jì)譜長(zhǎng)周期段取值與能量特征研究[J]. 王德才,倪四道,葉獻(xiàn)國(guó). 工程力學(xué). 2016(01)
[8]基于KiK-net臺(tái)站的中美場(chǎng)地類別對(duì)比分析[J]. 劉培玄,劉紅帥,趙紀(jì)生,劉艷瓊. 地震工程與工程振動(dòng). 2015(06)
[9]遠(yuǎn)場(chǎng)長(zhǎng)周期地震動(dòng)反應(yīng)譜拐點(diǎn)特征周期研究[J]. 周靖,方小丹,江毅. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2015(06)
[10]長(zhǎng)周期地震動(dòng)的特性分析及界定方法研究[J]. 李雪紅,王文科,吳迪,徐秀麗,李枝軍,李曄暄. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2014(05)
碩士論文
[1]長(zhǎng)周期超高層建筑結(jié)構(gòu)最不利地震動(dòng)選取方法研究[D]. 王佳鵬.華南理工大學(xué) 2016
[2]基于構(gòu)件性能的鋼筋混凝土框架—核心筒結(jié)構(gòu)抗震性能研究[D]. 羅煜.華南理工大學(xué) 2015
[3]多種滯回模型下單自由度體系的彈塑性反應(yīng)譜分析[D]. 葉赟.浙江大學(xué) 2013
本文編號(hào):3184026
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:150 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 選題背景和研究意義
1.2 地震動(dòng)選取方法研究現(xiàn)狀
1.2.1 基于場(chǎng)地地震信息的選波方法研究現(xiàn)狀
1.2.2 基于設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的選波方法研究現(xiàn)狀
1.2.3 最不利地震動(dòng)選取方法研究現(xiàn)狀
1.3 長(zhǎng)周期加速度反應(yīng)譜研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究意義和主要工作
第二章 彈性時(shí)程分析選波方法
2.1 建立強(qiáng)震數(shù)據(jù)庫(kù)SeismoDatabase
2.2 基于設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的選波方法
2.2.1 雙頻段法
2.2.2 擬合系數(shù)法
2.2.3 考慮高階振型和平動(dòng)-扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)的地震動(dòng)選取方法MBM3D推導(dǎo)
2.3 地震動(dòng)記錄管理和篩選系統(tǒng)SeismoSelection介紹
2.3.1 SeismoSelection開(kāi)發(fā)背景
2.3.2 SeismoSelection模塊介紹
2.4 算例驗(yàn)證
2.4.1 模型概況
2.4.2 模型設(shè)計(jì)
2.4.3 結(jié)構(gòu)振型和周期
2.4.4 各方法選取的地震動(dòng)
2.4.5 不同選波方法適用性評(píng)價(jià)
2.5 本章小結(jié)
第三章 最不利地震動(dòng)選取方法
3.1 引言
3.2 彈塑性反應(yīng)譜參數(shù)敏感性分析
3.2.1 反應(yīng)譜通用計(jì)算程序SeismoSpectra開(kāi)發(fā)
3.2.2 地震動(dòng)記錄選擇
3.2.3 反應(yīng)譜與耗能計(jì)算
3.2.4 參數(shù)選擇
3.2.5 參數(shù)敏感性分析
3.3 多維地震動(dòng)強(qiáng)度向量型指標(biāo)
3.3.1 地震記錄分組
3.3.2 計(jì)算參數(shù)與地震動(dòng)調(diào)幅
3.3.3 地震動(dòng)向量指標(biāo)確定
3.4 Skyline綜合評(píng)估法
3.4.1 Skyline多目標(biāo)優(yōu)化方法介紹
3.4.2 基于Skyline綜合評(píng)估算法的地震動(dòng)潛在破壞勢(shì)評(píng)價(jià)
3.4.3 基于優(yōu)化Skyline綜合評(píng)估算法的地震動(dòng)潛在破壞勢(shì)評(píng)價(jià)
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于OpenSees的高層建筑彈塑性分析平臺(tái)開(kāi)發(fā)
4.1 OpenSees概述
4.2 OpenSeesBuilding開(kāi)發(fā)框架
4.3 分層殼單元簡(jiǎn)述
4.4 算例驗(yàn)證
4.4.1 模型基本情況
4.4.2 分析結(jié)果對(duì)比
4.4.3 不同殼單元?jiǎng)澐址桨笇?duì)比
4.5 本章小結(jié)
第五章 最不利地震動(dòng)選取方法評(píng)價(jià)與算例驗(yàn)證
5.1 地震動(dòng)選取全流程概述
5.2 框架-剪力墻模型建立
5.2.1 模型概況
5.2.2 材料本構(gòu)關(guān)系
5.2.3 單元模型
5.2.4 數(shù)值模型參數(shù)設(shè)置
5.3 優(yōu)化Skyline算法選取最不利地震動(dòng)有效性評(píng)價(jià)
5.3.1 不同方法選出的最不利地震動(dòng)
5.3.2 結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析
5.3.3 譜形分析
5.3.4 不同迭代次的最優(yōu)子集結(jié)果比較
5.4 本章小結(jié)
第六章 加速度反應(yīng)譜長(zhǎng)周期段下降規(guī)律研究
6.1 《抗規(guī)》反應(yīng)譜長(zhǎng)周期段存在的不足
6.2 地震記錄選取及分組
6.2.1 K-NET強(qiáng)震臺(tái)網(wǎng)簡(jiǎn)介
6.2.2 地震記錄選取及分類原則
6.3 加速度反應(yīng)譜長(zhǎng)周期特性統(tǒng)計(jì)
6.3.1 Fourier幅值譜特征
6.3.2 功率譜密度與反應(yīng)譜的轉(zhuǎn)換
6.3.3 能量密度分布特征
6.4 反應(yīng)譜長(zhǎng)周期段合理下降形式
6.5 建議反應(yīng)譜合理性評(píng)價(jià)
6.5.1 譜形合理性評(píng)價(jià)
6.5.2 建議反應(yīng)譜實(shí)用性評(píng)價(jià)
6.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
1 主要研究成果及結(jié)論
2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
答辯委員會(huì)對(duì)論文的評(píng)定意見(jiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]加速度反應(yīng)譜長(zhǎng)周期段下降規(guī)律研究[J]. 韓小雷,尤濤,季靜. 振動(dòng)與沖擊. 2018(09)
[2]采用結(jié)構(gòu)等效周期的強(qiáng)地震動(dòng)記錄選取方法[J]. 宋亞瀾,周穎. 結(jié)構(gòu)工程師. 2017(03)
[3]結(jié)構(gòu)時(shí)程分析輸入地震動(dòng)準(zhǔn)則和輸出結(jié)果解讀[J]. 王亞勇. 建筑結(jié)構(gòu). 2017(11)
[4]改進(jìn)的基于模態(tài)推覆的時(shí)程分析地震動(dòng)記錄調(diào)整[J]. 韓建平,賈軍國(guó). 土木工程學(xué)報(bào). 2016(08)
[5]長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)彈塑性時(shí)程分析的地震波選取[J]. 韓小雷,謝燦東,季靜,肖新瑜,羅煜. 土木工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[6]強(qiáng)震動(dòng)記錄選取的目標(biāo)譜確定方法[J]. 李琳,溫瑞智,冀昆. 世界地震工程. 2016(01)
[7]設(shè)計(jì)譜長(zhǎng)周期段取值與能量特征研究[J]. 王德才,倪四道,葉獻(xiàn)國(guó). 工程力學(xué). 2016(01)
[8]基于KiK-net臺(tái)站的中美場(chǎng)地類別對(duì)比分析[J]. 劉培玄,劉紅帥,趙紀(jì)生,劉艷瓊. 地震工程與工程振動(dòng). 2015(06)
[9]遠(yuǎn)場(chǎng)長(zhǎng)周期地震動(dòng)反應(yīng)譜拐點(diǎn)特征周期研究[J]. 周靖,方小丹,江毅. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2015(06)
[10]長(zhǎng)周期地震動(dòng)的特性分析及界定方法研究[J]. 李雪紅,王文科,吳迪,徐秀麗,李枝軍,李曄暄. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2014(05)
碩士論文
[1]長(zhǎng)周期超高層建筑結(jié)構(gòu)最不利地震動(dòng)選取方法研究[D]. 王佳鵬.華南理工大學(xué) 2016
[2]基于構(gòu)件性能的鋼筋混凝土框架—核心筒結(jié)構(gòu)抗震性能研究[D]. 羅煜.華南理工大學(xué) 2015
[3]多種滯回模型下單自由度體系的彈塑性反應(yīng)譜分析[D]. 葉赟.浙江大學(xué) 2013
本文編號(hào):3184026
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