【摘要】：歷史地震資料表明約89%的強(qiáng)震發(fā)生后,強(qiáng)余震會在短時間內(nèi)隨之發(fā)生,余震地震動與主震地震動構(gòu)成主余震序列型地震動。主震作用之后,強(qiáng)余震往往會引起結(jié)構(gòu)的附加損傷,進(jìn)一步加深震害,使結(jié)構(gòu)和構(gòu)件偏于不安全,進(jìn)而造成了震害區(qū)域的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。軟土場地地震動較硬土場地地震動有著顯著不同的頻譜特性,故其對結(jié)構(gòu)的潛在破壞勢也不盡相同。近場脈沖型地震動由于包含脈沖信號,其對結(jié)構(gòu)的破壞也往往超過非脈沖型地震動。本文針對這一現(xiàn)象,選取Van Nuys Building為研究對象,研究了該結(jié)構(gòu)在軟土及近場主余震地震動作用下的反應(yīng)特征及易損性。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)通過對比分析數(shù)值模擬結(jié)果和傳感器實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證了Van Nuys Building的Open Sees有限元模型精度。(2)研究了該框架結(jié)構(gòu)在軟土主余震序列作用下的反應(yīng)(頂點(diǎn)位移,最大層間位移角及最大殘余層間位移角)特征,并對比分析了不同地震動強(qiáng)度輸入次序?qū)Y(jié)構(gòu)損傷的影響。結(jié)果表明:軟土場地余震對結(jié)構(gòu)的附加損傷遠(yuǎn)大于一般場地余震。當(dāng)主余震強(qiáng)度較大時,軟土場地結(jié)構(gòu)反應(yīng)程度更為劇烈。地震動強(qiáng)度輸入次序差異會導(dǎo)致不同程度的結(jié)構(gòu)損傷,代表主余震序列的逆次序地震動作用下的構(gòu)件耗能普遍大于正次序地震動作用下的構(gòu)件耗能;(3)研究了該框架結(jié)構(gòu)在近場主余震序列作用下的反應(yīng)特征。通過隨機(jī)組合構(gòu)造近場主余震序列,并研究了近場地震動極性(通過旋轉(zhuǎn)地震動實(shí)現(xiàn))對結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明:近場脈沖型余震對于結(jié)構(gòu)的附加損傷大于遠(yuǎn)場非脈沖余震且近場脈沖型主余震作用下的結(jié)構(gòu)反應(yīng)更為劇烈。余震的發(fā)生及強(qiáng)度增大會改變結(jié)構(gòu)發(fā)生最大反應(yīng)時所對應(yīng)的角度。并且以不同反應(yīng)指標(biāo)衡量結(jié)構(gòu)反應(yīng)時,結(jié)果也不盡相同。(4)研究了該框架結(jié)構(gòu)在軟土及近場主余震作用下的易損性,并與一般場地及遠(yuǎn)場地震動對應(yīng)的易損性進(jìn)行了對比分析。結(jié)果表明軟土余震及近場余震會顯著增大結(jié)構(gòu)的損傷超越概率,而一般場地和遠(yuǎn)場主余震作用下的結(jié)構(gòu)易損性曲線在主余震發(fā)生前后相差不大。
[Abstract]:Historic seismic data show that about 89% of strong earthquakes will occur in a short period of time after strong aftershocks. Aftershocks and main earthquake ground motions constitute the main aftershocks. After the main shock action, strong aftershocks often cause additional damage to the structure, further deepen the damage, make the structure and components tend to be unsafe, and then cause seismic damage. The potential damage potential of soft ground motions to structures is different from that of hard ground motions. The damage of near-field impulsive ground motions to structures is often greater than that of non-impulsive ground motions because they contain impulsive signals. The main contents and conclusions are as follows: (1) The accuracy of Van Nuys Building's Open Sees finite element model is validated by comparing the numerical simulation results with the measured data of sensors. The response characteristics of the frame structure under the action of the main aftershock sequence in soft soil (the peak displacement, the maximum interlayer displacement angle and the maximum residual interlayer displacement angle) are analyzed and compared. The results show that the additional damage of the structure caused by the aftershock in soft soil is much greater than that caused by the general aftershock. When the earthquake intensity is large, the response of the soft soil structure is more intense. The difference of earthquake intensity input order will lead to different degrees of structural damage. The energy dissipation of the members under the inverse sequence of the main aftershock sequence is generally greater than that under the positive sequence of the earthquake. (3) The main aftershock near the field of the frame structure is studied. The response characteristics under the action of the sequence are studied. The near-field main and aftershock sequences are constructed by random combination, and the influence of near-field ground motion polarity (realized by rotating ground motion) on the structure is studied. It is more severe. The occurrence of aftershocks and the increase of intensity will change the corresponding angle of the structure when the maximum response occurs. And the results are different when the structural response is measured by different response indices. (4) The vulnerability of the frame structure under soft soil and near-field main aftershocks is studied, and the vulnerability corresponding to the general site and far-field ground motions is also studied. The results show that soft soil aftershocks and near-field aftershocks can significantly increase the damage transcendence probability of structures, while the vulnerability curves of structures under the main and far-field aftershocks have little difference before and after the main aftershocks.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU375.4

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 盧華喜;梁平英;仇早生;;中美設(shè)計規(guī)范中場地分類和場地效應(yīng)的比較[J];工業(yè)建筑;2009年06期

2 李爽;謝禮立;;近場脈沖型地震動對鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)影響[J];沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2006年03期

3 黃雨;葉為民;唐益群;陳天聆;;上海軟土場地的地震反應(yīng)特征分析[J];地下空間與工程學(xué)報;2005年05期

4 溫增平;建筑物地震易損性分析研究[J];國際地震動態(tài);2000年10期

5 歐進(jìn)萍，，吳波;有損傷壓彎構(gòu)件的恢復(fù)力試驗(yàn)研究及其應(yīng)用[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報;1995年06期

6 歐進(jìn)萍,吳波;壓彎構(gòu)件在主余震作用下的累積損傷試驗(yàn)研究[J];地震工程與工程振動;1994年03期

7 歐進(jìn)萍,吳波;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在主余震作用下的概率累積損傷分析[J];上海力學(xué);1993年04期

8 吳波,歐進(jìn)萍;鋼筋砼結(jié)構(gòu)在主余震作用下的反應(yīng)與損傷分析[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報;1993年05期

9 高小旺,沈聚敏;“大震”作用下鋼筋混凝土框架房屋變形能力的抗震可靠度分析[J];土木工程學(xué)報;1993年03期

10 高小旺,沈聚敏;鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)層間極限變形能力的簡化計算方法[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報;1993年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 左占宣;鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

2 常志旺;近場脈沖型地震動的量化識別及特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 陳祥;核電站安全殼在主余震作用下的易損性分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

2 余斌;基于倒塌能力的結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設(shè)計[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

3 陶靜;主余震序列作用下SDOF體系的增量損傷與抗倒塌能力研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

4 徐菁菁;考慮頻譜特性的主余震作用下結(jié)構(gòu)損傷演化[D];大連理工大學(xué);2016年

5 李少友;考慮主余震影響彈塑性反應(yīng)譜及其應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2016年

6 李瑜瑜;主余震地震動作用下RC框架地震反應(yīng)及易損性分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

7 武坤芳;基于主余震序列型地震動的RC框架結(jié)構(gòu)易損性分析及應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

8 朱賀;填充墻影響下的震損鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究[D];廣州大學(xué);2012年

9 溫衛(wèi)平;基于主余震序列型地震動的損傷譜研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

10 管慶松;基于汶川地震強(qiáng)余震觀測的框架填充墻結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析[D];中國地震局工程力學(xué)研究所;2009年

本文編號：2230909