本文關鍵詞：遠場長周期地震動強度指標和頻譜特性指標研究

  更多相關文章： 遠場長周期地震動 超高層建筑 Miranda模型 強度指標 頻譜特性指標

【摘要】：近年來,隨著社會經(jīng)濟發(fā)展,超高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)、大跨度橋梁等長周期結(jié)構(gòu)大量興建,這些長周期結(jié)構(gòu)易與遠場長周期地震動中的低頻成分發(fā)生類共振反應,引起結(jié)構(gòu)的強烈震動甚至破壞,因此長周期結(jié)構(gòu)在抗震設計時要注意遠場長周期地震動的影響。抗震設計采用時程分析時需要以某個指標來選擇與調(diào)整地震動的輸入,目前對于長周期結(jié)構(gòu)抗震設計用的強度指標研究的相對較少,有必要進一步研究適合長周期結(jié)構(gòu)的地震輸入的強度指標和頻譜特性指標。本文利用ANSYS有限元軟件建立了超高層結(jié)構(gòu)的簡化模型(Miranda模型),對模型進行時程分析得到頂點位移和最大層間位移,分析地震動強度指標和頻譜特性指標與結(jié)構(gòu)頂點位移和最大層間位移的相關性和離散性,以及相關性受結(jié)構(gòu)周期和阻尼比的影響規(guī)律。本文主要工作和結(jié)論如下:1.確定了遠場長周期地震波的選波原則,依此原則選出了本文所用來研究的19條遠場長周期地震波,并對地震波進行校正處理,提取地震波相關的強度指標和頻譜特性指標。2.利用ANSYS軟件建立了五個不同高度(50、75、100、120和150層)的超高層建筑簡化模型,對五個模型進行時程分析,改變結(jié)構(gòu)阻尼,提取模型的頂點位移和最大層間位移。3.分別分析地震動強度指標和頻譜特性指標與頂點位移和最大層間位移的相關性和離散性。結(jié)果表明,在強度指標方面:PGA、Sa(T1)和Sd(T1)與頂點位移相關性隨阻尼比ξ增加而增加,PGV和PGD與頂點位移相關性總體上隨阻尼增大在增大,aS與頂點位移相關性受阻尼比ξ影響不大,Sa(T1)與頂點位移相關性都保持在0.8以上,且離散性低,建議采用Sa(T1)來表征超高層建筑的頂點位移;PGA、PGD、Sd(T1)和aS與最大層間位移相關性隨阻尼比ξ增加而增加,PGA、Sa(T1)與最大層間位移相關性受阻尼比影響規(guī)律不明顯,PGV指標相關性在個周期段平穩(wěn),且保持在0.84以上,故建議采用PGV來表征超高層建筑的最大層間位移。在頻譜特性指標方面:在T=8s前,各頻譜指標與頂層位移相關性受阻尼比影響較小,T=8s之后,除Tpv外,各指標的相關性隨阻尼比的增多而減小,Tmh與頂點位移相關性最高達到0.75,且本身離散度才0.35,故建議采用Tmh指標作為頻譜特性指標來表征超高層建筑的頂點位移;PTV、PTD、Tc、gT與層間位移相關性隨著阻尼比的增加而加大,PTA、Tmh指標與層間位移相關性受阻尼比影響較小,Tg、Tmf與層間位移相關性在T=8s后隨阻尼比的增大而減小,Tmf指標與層間位移相關性在各周期段內(nèi)較穩(wěn)定,保持在0.65左右,且其離散度最低,故建議采用Tmf指標作為頻譜特性指標來表征超高層建筑的最大層間位移。
【關鍵詞】：遠場長周期地震動 超高層建筑 Miranda模型 強度指標 頻譜特性指標
【學位授予單位】：華東交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P315.9;TU352.11
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 主要符號說明9-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 研究的背景和意義10-11
• 1.2 超高層建筑的發(fā)展狀況11
• 1.3 地震動強度指標國內(nèi)外研究狀況11-13
• 1.4 地震動頻譜特性指標國內(nèi)外研究狀況13-14
• 1.5 本文研究主要內(nèi)容14-15
• 第二章 結(jié)構(gòu)分析模型和遠場長周期地震波的選取15-24
• 2.1 引言15
• 2.2 模型的建立15-20
• 2.2.1 彎曲-剪切耦合梁模型簡介15-18
• 2.2.2 有限元建模18-20
• 2.3 遠場長周期地震波的選擇20-22
• 2.3.1 遠場長周期地震動的參數(shù)20-21
• 2.3.2 本文遠場長周期地震動的選波原則21-22
• 2.4 地震波的校正22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第三章 遠場長周期地震動強度指標24-45
• 3.1 引言24
• 3.2 地震動強度指標24-29
• 3.2.1 主要的地震動強度指標24-27
• 3.2.2 本文所研究的地震動強度指標27-29
• 3.3 結(jié)構(gòu)的阻尼和位移響應29-31
• 3.3.1 結(jié)構(gòu)的阻尼29-30
• 3.3.2 結(jié)構(gòu)的位移響應30-31
• 3.4 強度指標與位移響應相關性和離散性的評價方法31
• 3.5 相關性和離散性分析31-44
• 3.5.1 各強度指標與頂層位移相關性分析32-35
• 3.5.2 各強度指標與頂層位移離散性分析35-37
• 3.5.3 各強度指標與最大層間位移相關性37-41
• 3.5.4 各強度指標與最大層間位移離散性分析41-44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 第四章 遠場長周期地震動頻譜特性指標45-61
• 4.1 引言45
• 4.2 希爾伯特-黃變換原理45-48
• 4.2.1 經(jīng)驗模態(tài)分解法45-47
• 4.2.2 Hilbert譜分析47-48
• 4.3 頻譜周期參數(shù)指標48-52
• 4.4 頻譜特性指標與頂點位移相關性分析52-56
• 4.5 各頻譜指標與最大層間位移的相關性分析56-60
• 4.6 本章小結(jié)60-61
• 第五章 結(jié)論與展望61-63
• 5.1 主要結(jié)論61-62
• 5.2 展望62-63
• 參考文獻63-68
• 個人簡歷 在讀期間發(fā)表的學術(shù)論文68-69
• 致謝69

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉漢香;許強;范宣梅;徐鴻彪;;地震動強度對斜坡加速度動力響應規(guī)律的影響[J];巖土力學;2012年05期

2 蔡賢輝,鄔瑞鋒,綦寶暉;偏心結(jié)構(gòu)的彈塑性平扭耦合反應與地震動強度[J];應用數(shù)學和力學;2000年05期

3 黃潤秋,余嘉順;軟弱夾層的地震動強度效應研究[J];自然科學進展;2003年11期

4 王玉石;周正華;王偉;;基于假設檢驗的地震動強度(烈度)速報方法[J];地震工程與工程振動;2008年05期

5 韓建平;周偉;李慧;;基于汶川地震數(shù)據(jù)的地震動強度指標與中長周期SDOF體系最大響應相關性[J];工程力學;2011年10期

6 朱東生,虞廬松,陳興沖;地震動強度對場地地震反應的影響[J];世界地震工程;2005年02期

7 韓建平;周偉;;基于汶川地震記錄的地震動強度指標與SDOF體系響應的相關性[J];土木工程學報;2010年S1期

8 馮志峰;高云風;齊文浩;王沖;;地震動強度對深厚場地振動特性的影響[J];世界地震工程;2013年03期

9 李山有,金星,陳先,馬強;地震動強度與地震烈度速報研究[J];地震工程與工程振動;2002年06期

10 ;[J];;年期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 盧嘯;陸新征;葉列平;;超高層建筑地震動強度指標探討[A];第六屆全國防震減災工程學術(shù)研討會論文集（Ⅰ）[C];2012年

2 呂大剛;于曉輝;儲雁涵;;地震動強度參數(shù)選擇的統(tǒng)計方法[A];第22屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議論文集第Ⅲ冊[C];2013年

3 蘇寧粉;周穎;呂西林;;增量動力分析中考慮高階振型影響的地震動強度參數(shù)研究[A];第六屆全國防震減災工程學術(shù)研討會暨第二屆海峽兩岸地震工程青年學者研討會論文集（Ⅱ）[C];2012年

4 劉希強;蔡寅;周彥文;石玉燕;趙銀剛;苗慶杰;;山東省地震動強度(烈度)實時速報系統(tǒng)研究[A];中國地球物理2010——中國地球物理學會第二十六屆年會、中國地震學會第十三次學術(shù)大會論文集[C];2010年

5 韓建平;陳繼強;閆青;羅熠;;考慮譜形影響的地震動強度指標研究進展[A];第23屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議論文集（第Ⅰ冊）[C];2014年

6 顧鎮(zhèn)媛;劉偉慶;王曙光;杜東升;;地震動強度指標對隔震結(jié)構(gòu)動力響應影響的規(guī)律性研究[A];第23屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議論文集（第Ⅲ冊）[C];2014年

7 王亞勇;高孟潭;葉列平;陸新征;錢稼茹;;基于大震和特大震下倒塌率目標的建筑抗震設計方法研究方案[A];第八屆全國地震工程學術(shù)會議論文集（Ⅱ）[C];2010年

8 范建朋;王炳乾;林皋;;爆破地震動強度估計[A];巖石破碎理論與實踐——全國第五屆巖石破碎學術(shù)會論文選集[C];1992年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 盧嘯;超高巨柱—核心筒—伸臂結(jié)構(gòu)地震災變及抗震性能研究[D];清華大學;2013年

2 陳力波;汶川地區(qū)公路橋梁地震易損性分析研究[D];西南交通大學;2012年

3 李孝波;基于譜元法的玉田震害異常研究[D];中國地震局工程力學研究所;2014年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孔辰;三維地震動強度非平穩(wěn)特性研究及建模[D];南京工業(yè)大學;2015年

2 陳劍眉;基于連續(xù)化分析方法的三維框架—剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能研究[D];福州大學;2014年

3 李華;遠場長周期地震動強度指標和頻譜特性指標研究[D];華東交通大學;2016年

4 柳夏勃;地震動強度非平穩(wěn)特性對結(jié)構(gòu)響應影響的近似定量關系[D];中國地震局地球物理研究所;2016年

5 譚曉明;易液化場地放大效應簡化分析與地震動強度指標比較研究[D];浙江大學;2016年

6 周光鑫;超高層建筑地震動強度指標適用性研究[D];重慶大學;2015年

7 陳偉;地震動強度指標與磚石古塔響應的相關性研究[D];揚州大學;2013年

8 潘健明;帶型鋼混凝土轉(zhuǎn)換層框支剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能研究[D];華南理工大學;2013年

9 張美玲;地震動強度包絡函數(shù)相關參數(shù)確定[D];中國地震局工程力學研究所;2014年

10 褚延涵;地震地面運動加速度記錄與強度參數(shù)選擇的統(tǒng)計方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

，

本文編號：556012