本文關(guān)鍵詞： 主余震地震動(dòng) 地震動(dòng)參數(shù) 非彈性反應(yīng)譜 潛在破壞勢(shì) 地震動(dòng)調(diào)幅 損傷譜　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：歷史地震資料已經(jīng)表明主震發(fā)生之后都伴隨著大量余震的發(fā)生,主震對(duì)結(jié)構(gòu)造成破壞之后,余震通常會(huì)進(jìn)一步增大結(jié)構(gòu)的破壞程度。同時(shí),由于主余震之間的時(shí)間間隔較短,主震作用之后已損傷結(jié)構(gòu)無法及時(shí)得到維修,這就需要在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)及評(píng)估中有效合理的考慮余震對(duì)結(jié)構(gòu)的危險(xiǎn)。然而,目前我國(guó)乃至世界的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范均是針對(duì)主震或者單一地震而言,忽略了余震對(duì)結(jié)構(gòu)的影響,使得結(jié)構(gòu)在主余震作用下可能無法滿足設(shè)計(jì)要求,進(jìn)而造成大量不必要的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。在地震工程中,地震動(dòng)參數(shù)特征的研究以及非彈性反應(yīng)譜的建立在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中起著重要作用,損傷譜能夠綜合考慮結(jié)構(gòu)最大變形及滯回耗能對(duì)結(jié)構(gòu)破壞的貢獻(xiàn),因而能夠更加合理的衡量結(jié)構(gòu)在地震動(dòng)作用下的損傷。為了能夠在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中考慮余震的不利影響,本文針對(duì)主余震地震動(dòng)參數(shù)及損傷譜進(jìn)行了一系列研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)研究了余震地震動(dòng)參數(shù)與主震地震動(dòng)參數(shù)之間的關(guān)系,給出了余震地震動(dòng)的條件預(yù)測(cè)公式,并與現(xiàn)有的地震動(dòng)預(yù)測(cè)公式進(jìn)行了對(duì)比分析,本文提出的余震地震動(dòng)預(yù)測(cè)公式與主震參數(shù)有關(guān)。(2)研究了余震地震動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)延性系數(shù)、殘余位移比、標(biāo)準(zhǔn)化滯回耗能和損傷指數(shù)的影響,對(duì)比分析了不同結(jié)構(gòu)反應(yīng)指標(biāo)表征結(jié)構(gòu)附加損傷的能力。結(jié)果表明,相比于延性系數(shù),結(jié)構(gòu)滯回耗能和損傷指數(shù)能更為有效的反映余震對(duì)結(jié)構(gòu)造成的附加損傷。(3)通過余震地震動(dòng)的相對(duì)參數(shù)與結(jié)構(gòu)在主余震作用下相對(duì)損傷指數(shù)之間的相關(guān)性,研究了余震地震動(dòng)的潛在破壞勢(shì),分析了結(jié)構(gòu)自振周期、強(qiáng)度折減系數(shù)、滯回模型的影響,最后比較了加權(quán)平均相關(guān)系數(shù)的大小,選出了能夠反映余震地震動(dòng)在整個(gè)周期段潛在破壞勢(shì)的參數(shù)。結(jié)果表明地震動(dòng)譜加速度能夠較好的表征余震地震動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞勢(shì)。(4)通過比較分析地震動(dòng)調(diào)幅前后結(jié)構(gòu)反應(yīng)指標(biāo)與地震動(dòng)調(diào)幅指標(biāo)之間的相關(guān)性變化,研究了地震動(dòng)調(diào)幅對(duì)結(jié)構(gòu)反應(yīng)的影響,給出了調(diào)幅指標(biāo)和調(diào)幅系數(shù)的定量評(píng)定。結(jié)果表明,余震地震動(dòng)調(diào)幅對(duì)結(jié)構(gòu)反應(yīng)的影響要超過主震地震動(dòng),且調(diào)幅指標(biāo)的調(diào)幅效果隨調(diào)幅系數(shù)的增大具有更強(qiáng)的隨機(jī)性;綜合而言,地震動(dòng)譜加速度的調(diào)幅效果要優(yōu)于其他參數(shù)。(5)研究了主余震地震動(dòng)的損傷譜,采用修正的Park-Ang損傷指數(shù)、四個(gè)滯回模型和大量主余震地震動(dòng),通過譜加速度將余震地震動(dòng)調(diào)幅至不同水平,研究了結(jié)構(gòu)自振周期、強(qiáng)度折減系數(shù)、場(chǎng)地、余震強(qiáng)度、阻尼、滯回模型及損傷指數(shù)系數(shù)(β及μu)取值對(duì)損傷譜的影響,給出了主余震損傷譜的預(yù)測(cè)公式,能夠方便地應(yīng)用于結(jié)構(gòu)性態(tài)評(píng)估。
[Abstract]:Historical seismic data have shown that a large number of aftershocks occur after the occurrence of the main shock. After the main shock causes damage to the structure, the aftershock usually further increases the damage degree of the structure. At the same time, because of the short time interval between the main aftershocks, The damaged structure cannot be repaired in time after the action of the main shock, so it is necessary to consider the danger of aftershock to the structure effectively and reasonably in the seismic design and evaluation of the structure. At present, the codes for seismic design of structures in our country and even in the world are aimed at the main shock or a single earthquake, ignoring the influence of aftershocks on the structure, which makes the structure possibly unable to meet the design requirements under the action of the main aftershock. In seismic engineering, the study of the characteristics of seismic parameters and the establishment of inelastic response spectrum play an important role in the seismic design of structures. The damage spectrum can consider the contribution of the maximum deformation and hysteretic energy to the damage of the structure, so that the damage of the structure under ground motion can be measured more reasonably. In order to consider the adverse effects of aftershocks in the seismic design of the structure, the damage spectrum can be considered. In this paper, a series of studies have been carried out on the ground motion parameters and damage spectrum of the main aftershocks. The main contents are as follows: 1) the relationship between the parameters of the aftershock ground motion and the parameters of the ground motion of the main shock is studied, and the conditional prediction formula of the aftershock ground motion is given. The prediction formula of aftershock ground motion is related to the main shock parameters. The ductility coefficient and residual displacement ratio of aftershock ground motion to structure are studied. The effects of standardized hysteretic energy dissipation and damage index on the ability of different structural response indexes to characterize the additional damage of the structure are compared. The results show that compared with the ductility coefficient, The hysteretic energy dissipation and damage index of structures can reflect the additional damage caused by aftershocks to the structure more effectively. The correlation between the relative parameters of aftershock ground motion and the relative damage index of the structure under the action of the main aftershock can be obtained through the correlation between the relative parameters of the aftershock ground motion and the relative damage index of the structure. In this paper, the potential damage potential of aftershock ground motion is studied, and the influence of natural vibration period, strength reduction coefficient and hysteresis model of the structure is analyzed. Finally, the magnitude of the weighted average correlation coefficient is compared. The parameters which can reflect the potential damage potential of aftershock ground motion in the whole period are selected. The results show that the spectral acceleration of ground motion can better represent the damage potential of aftershock ground motion to the structure. The change of correlation between post-structural response index and amplitude modulation index of ground motion, The influence of amplitude modulation of ground motion on structural response is studied, and the quantitative evaluation of amplitude modulation index and amplitude modulation coefficient is given. The results show that the amplitude modulation of aftershock ground motion has more influence on the structural response than that of the main earthquake ground motion. And the amplitude modulation effect of amplitude modulation index has stronger randomness with the increase of amplitude modulation coefficient, and the amplitude modulation effect of ground motion spectrum acceleration is better than that of other parameters. 5) the damage spectrum of main aftershock ground motion is studied, and the modified Park-Ang damage index is adopted. Four hysteresis models and a large number of major aftershocks are used to modulate the amplitude of aftershock ground motion to different levels through spectral acceleration. The natural vibration period, intensity reduction coefficient, site, aftershock intensity and damping of the structure are studied. The influence of hysteresis model and damage index coefficient (尾 and 渭 u) on the damage spectrum is presented. The prediction formula of the damage spectrum of the main aftershock is given, which can be applied to the evaluation of structural behavior conveniently.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P315.9

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