本文選題：地形效應(yīng) + 反應(yīng)譜譜比　； 參考：《西南交通大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：大量的國內(nèi)外震害經(jīng)驗(yàn)和研究資料表明,地形效應(yīng)對(duì)地震動(dòng)特性有重要影響,局部地形如地表凸起和小山包頂部的震害更加嚴(yán)重。地形效應(yīng)是場(chǎng)地效應(yīng)研究的一個(gè)重要方面,合理的地形效應(yīng)模型可以為修正設(shè)計(jì)反應(yīng)譜提供一個(gè)重要的科學(xué)依據(jù)。研究地形效應(yīng)的方法主要有三種：(1)通過分析地形效應(yīng)強(qiáng)震記錄的經(jīng)驗(yàn)觀測(cè)法；(2)通過建立簡化的地形模型來研究地形效應(yīng)的解析法；(3)數(shù)值模擬法。經(jīng)驗(yàn)觀測(cè)法需要大量包含地形效應(yīng)的強(qiáng)震記錄,而對(duì)大部分地區(qū),沒有那么多有用的強(qiáng)震記錄以供研究。解析法一般都是給出頻域內(nèi)的解析解,不能直接用于工程設(shè)計(jì)。在多數(shù)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中,用阻尼比為5%的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜來確定結(jié)構(gòu)地震設(shè)計(jì)荷載,該反應(yīng)譜是一條平滑過的在譜周期上連續(xù)的分段函數(shù)。規(guī)范的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜是根據(jù)多條地震反應(yīng)譜由統(tǒng)計(jì)的方法取平均或取包絡(luò)并通過人為調(diào)整最終得到的,盡管導(dǎo)出設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的這些地震記錄可能來源于某些陡峭的地形,但最終的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜是平坦場(chǎng)地的設(shè)計(jì)譜,是不包括任何地形效應(yīng)的。通常,在山坡或山頂設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí),是忽略地形效應(yīng)的影響的,但對(duì)建于陡峭地形上的建筑物,這種設(shè)計(jì)方法是不合理的。在本論文中,采用數(shù)值模擬方法,針對(duì)梯形山體地形,給定一系列基巖記錄輸入,得到有地形效應(yīng)影響的加速度時(shí)程,然后根據(jù)這些加速度時(shí)程對(duì)于相應(yīng)一維自由場(chǎng)的反應(yīng)譜放大比,建立一個(gè)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ�。這個(gè)反應(yīng)譜放大比的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ涂梢杂脕硇拚龓r石場(chǎng)地的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜,用修正后的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜可以為在包含地形效應(yīng)的場(chǎng)地上進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)提供依據(jù)。在論文中,建立了一個(gè)中小型的梯形山體地形。對(duì)于多數(shù)山體來說,地形效應(yīng)具有方向性,橫斷面方向比山體走向方向的放大效應(yīng)更顯著。因此,可以建立二維平面應(yīng)變模型來模擬,這樣可以提高計(jì)算效率,大大減少建立模型的工作量。二維模型采用梯形截面,截面形狀三個(gè)參數(shù)就可以確定,并假設(shè)整個(gè)計(jì)算過程在彈性范圍內(nèi)。已知對(duì)于一個(gè)彈性模型,反應(yīng)譜放大比還受輸入地震記錄的頻率成分影響,例如,對(duì)于同一個(gè)模型,輸入不同頻率成分的兩條基巖記錄,得到的反應(yīng)譜放大比可能會(huì)相差很大。為了考慮這種因素的影響,以便回歸的模型能夠適用于不同的地震情況,選擇了大量的實(shí)測(cè)基巖記錄,這些地震記錄有不同的震級(jí)、震源距和構(gòu)造類型。而且,代表地震記錄頻率成分的兩個(gè)主要參數(shù)(地震震級(jí)和震源距)也加入到回歸方程中本文利用有限元計(jì)算程序ABAQUS進(jìn)行一條強(qiáng)震記錄下的模型計(jì)算,然后引入傳遞函數(shù)方法提高計(jì)算效率。主要研究步驟如下：(1)首先建立了65個(gè)有限元模型及其對(duì)應(yīng)的一維自由場(chǎng)模型,每個(gè)模型沿山坡設(shè)置11個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),計(jì)算65個(gè)模型在473條實(shí)測(cè)基巖記錄水平分量下的動(dòng)力響應(yīng)。這樣最終得到了每個(gè)譜周期下(共36個(gè)譜周期)的338195組(473條地震記錄×65個(gè)模型×11個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn))反應(yīng)譜放大比數(shù)據(jù)。(2)采用隨機(jī)效應(yīng)模型,篩選出回歸模型參數(shù),并且每個(gè)參數(shù)經(jīng)過統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)都是顯著的。采用隨機(jī)效應(yīng)方法,把殘差分為兩部分：模型間殘差和模型內(nèi)殘差,這樣模型參數(shù)和地震參數(shù)之間的權(quán)衡效應(yīng)可以最小化。(3)采用逐個(gè)平滑模型參數(shù)的方法來平滑各個(gè)參數(shù)關(guān)于譜周期(對(duì)數(shù)形式)的變化趨勢(shì),在平滑時(shí),確保平滑后模型的統(tǒng)計(jì)擬合優(yōu)度參數(shù)基本沒有損失。(4)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ烷g殘差和模型內(nèi)殘差關(guān)于所有模型參數(shù)的分布情況,確保其分布趨勢(shì)線基本沒有偏差。本文最終得到的反應(yīng)譜放大比模型僅含有少量的幾個(gè)參數(shù),可以用來修正地表設(shè)計(jì)反應(yīng)譜,為在梯形山上進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
[Abstract]:The terrain effect is an important aspect of the field effect research , and the rational terrain effect model can provide an important scientific basis for correcting the design response spectrum .
( 2 ) To study the analytical method of terrain effect by establishing a simplified terrain model ;
In this paper , we use numerical simulation method to calculate the seismic design load . In this paper , we can establish a two - dimensional plane strain model to simulate the seismic design . In this paper , we can establish a two - dimensional plane strain model . ( 2 ) The regression model parameters are selected by using the random effect model , and each parameter is statistically tested . The method of stochastic effect is used to divide the residual into two parts : inter - model residual and intra - model residual .

【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU435

【引證文獻(xiàn)】

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1 劉晶波;杜義欣;閆秋實(shí);;粘彈性人工邊界及地震動(dòng)輸入在通用有限元軟件中的實(shí)現(xiàn)[A];第三屆全國防震減災(zāi)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

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本文編號(hào)：1829475