【摘要】：2008年5.12汶川地震是由映秀-北川斷裂、灌縣-江油斷裂和小魚洞斷裂共同破裂造成的大地震,這種多斷層破裂的復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)行為使得其地震記錄波形呈現(xiàn)出明顯的多峰型(雙平穩(wěn)段)特征。已有研究表明,具有雙平穩(wěn)段特征的地震動(dòng)造成的震害比單平穩(wěn)段地震動(dòng)的震害更為嚴(yán)重。雙平穩(wěn)段地震動(dòng)的工程特性,以及與單平穩(wěn)段地震動(dòng)相比其對(duì)結(jié)構(gòu)的影響的差異性等問題,已引起了地震工程研究者們的關(guān)注。為了揭示雙平穩(wěn)段地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)的衰減特性,明確雙平穩(wěn)段地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)與結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的關(guān)系,并探究各種強(qiáng)度指標(biāo)的近斷層效應(yīng),選用5.12汶川地震80個(gè)臺(tái)站240條記錄數(shù)據(jù)資料,在對(duì)加速度記錄時(shí)程校正的基礎(chǔ)上,計(jì)算了各條記錄的19種強(qiáng)度指標(biāo),利用震相識(shí)別法和擬合強(qiáng)度包線法區(qū)分了單、雙平穩(wěn)段地震動(dòng),推求了單、雙平穩(wěn)段地震動(dòng)各種強(qiáng)度指標(biāo)的衰減規(guī)律,分析了雙平穩(wěn)段地震動(dòng)的強(qiáng)度指標(biāo)與框架結(jié)構(gòu)地震位移響應(yīng)的相關(guān)性;對(duì)比分析了上、下盤地震動(dòng)各種強(qiáng)度指標(biāo)的衰減特性,探討了各種強(qiáng)度指標(biāo)的上盤效應(yīng)。(1)采用Boore法對(duì)加速度記錄時(shí)程進(jìn)行了校正,利用震相識(shí)別法和擬合強(qiáng)度包線法,將選取的80個(gè)臺(tái)站的240條地震記錄進(jìn)行了區(qū)分,區(qū)分出單、雙平穩(wěn)段地震動(dòng)分別有38個(gè)臺(tái)站114條和42個(gè)臺(tái)站126條。(2)計(jì)算了240條記錄對(duì)應(yīng)的19種地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)值。(3)對(duì)記錄區(qū)分上、下盤地震動(dòng),采用非線性最小二乘法回歸分析了上、下盤地震動(dòng)19種強(qiáng)度指標(biāo)隨距離變化的衰減規(guī)律,經(jīng)比較得出:上、下盤地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)隨斷層距的衰減趨勢(shì)一致,皆表現(xiàn)為隨斷層距的增大而減小;上盤加速度型強(qiáng)度指標(biāo)UD向地震分量的衰減明顯快于下盤,而上盤速度型以及位移型強(qiáng)度指標(biāo)UD向地震分量的衰減慢于下盤;除累計(jì)絕對(duì)加速度的EW向地震分量表現(xiàn)為上盤的衰減快于下盤外,其余強(qiáng)度指標(biāo)均表現(xiàn)為上盤的衰減慢于下盤。(4)根據(jù)上、下盤地震動(dòng)的強(qiáng)度指標(biāo)隨距離衰減分析中得到的對(duì)數(shù)殘差的大小,探討了19種強(qiáng)度指標(biāo)的上、下盤效應(yīng)。結(jié)果表明,19種強(qiáng)度指標(biāo)皆存在明顯的上盤效應(yīng)。(5)對(duì)記錄區(qū)分單、雙平穩(wěn)段地震動(dòng),分析了19種強(qiáng)度指標(biāo)隨距離變化的衰減規(guī)律,得出了各種強(qiáng)度指標(biāo)的衰減關(guān)系式。結(jié)果表明:各種強(qiáng)度指標(biāo)值皆隨斷層距的增大而減小;單、雙平穩(wěn)段地震動(dòng)的強(qiáng)度指標(biāo)隨斷層距的衰減趨勢(shì)一致;除位移反應(yīng)譜峰值、均方根位移、累計(jì)絕對(duì)加速度的UD向地震分量以及Riddell位移強(qiáng)度指標(biāo)的水平向地震分量表現(xiàn)為單平穩(wěn)段地震動(dòng)的衰減速度快于雙平穩(wěn)段地震動(dòng)的衰減速度外,其余強(qiáng)度指標(biāo)均表現(xiàn)為雙平穩(wěn)段地震動(dòng)的衰減速度快于單平穩(wěn)段地震動(dòng)的衰減速度。(6)分析了具有雙平穩(wěn)段特征的記錄的各種強(qiáng)度指標(biāo)與框架結(jié)構(gòu)的最大地震位移響應(yīng)間的相關(guān)性,根據(jù)各種強(qiáng)度指標(biāo)與結(jié)構(gòu)最大地震位移響應(yīng)的線性回歸方程的顯著性大小,來選取能合理描述雙平穩(wěn)段地震動(dòng)特征的強(qiáng)度指標(biāo)。研究結(jié)果表明:在三類強(qiáng)度指標(biāo)中,速度型強(qiáng)度指標(biāo)與框架結(jié)構(gòu)最大地震位移響應(yīng)間的相關(guān)性最強(qiáng),位移型強(qiáng)度指標(biāo)對(duì)應(yīng)的相關(guān)性最弱,加速度型強(qiáng)度指標(biāo)與框架結(jié)構(gòu)的最大地震位移響應(yīng)的相關(guān)性則介于速度型和位移型兩者之間;在速度型強(qiáng)度指標(biāo)中,又以峰值速度對(duì)應(yīng)的相關(guān)性最強(qiáng);峰值速度與結(jié)構(gòu)地震位移響應(yīng)值的回歸方程最為顯著。建議選用峰值速度作為雙平穩(wěn)段地震動(dòng)作用下工程結(jié)構(gòu)抗震分析用強(qiáng)度指標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：P315
【圖文】：

（a）校正前 （b）校正后圖 2-1 記錄加速度、速度及位移時(shí)程校正前后的對(duì)比2.3 雙平穩(wěn)段地震動(dòng)的判定5.12 汶川地震為多次破裂地震，地震動(dòng)記錄具有多峰特性。對(duì)具有明顯雙平穩(wěn)段特征的地震動(dòng)，文中采用王巧臨[6]提出的震相識(shí)別法進(jìn)行判定；對(duì)震相不明顯的地震動(dòng)記錄，采用彭小波[4]提出的擬合強(qiáng)度包線模型的方法進(jìn)行判斷。判定的步驟為：第一步，采用震相識(shí)別法對(duì)所選取記錄的加速度時(shí)程進(jìn)行直觀地判斷，若加速度時(shí)程表現(xiàn)為明顯的單峰或多峰型則將其直接判斷為單或雙平穩(wěn)段地震動(dòng)；第二步，對(duì)未能直觀區(qū)分的地震記錄，采用擬合強(qiáng)度包線模型的方法，通過繪制各記錄的強(qiáng)度包線，觀察是否表現(xiàn)出兩個(gè)平穩(wěn)段，來判定記錄是否為雙平穩(wěn)段地震動(dòng)。依據(jù)上述判定方法判別出雙平穩(wěn)段地震動(dòng)記錄42組，其中最小斷層距是3.1km，為“綿竹清平”臺(tái)站；最大斷層距是 290.2km，為“冕寧曹古”臺(tái)站；單平穩(wěn)段地

（c）“郫縣走石山”臺(tái)站 EW 向加速度時(shí)圖 （d）“長(zhǎng)寧”臺(tái)站 EW 向加速度時(shí)程圖圖 2-2 記錄加速度時(shí)程圖表 2-2 單、雙平穩(wěn)段地震記錄隨距離的分布表距離（km） 0~100 100~200 200~300 合計(jì)雙平穩(wěn)段地震動(dòng)記錄數(shù) 17 13 12 42單平穩(wěn)段地震動(dòng)記錄數(shù) 14 18 6 382.4 本章小結(jié)依據(jù) PGA 和 R 的大小、臺(tái)站的類型及三分量記錄的完整性等要求對(duì)汶川地震記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行了篩選，采用 Boore 法對(duì)選取出的 80 組（共計(jì) 240 條）加速度記錄進(jìn)行了校正處理；采用震相識(shí)別法和強(qiáng)度包線擬合法對(duì)校正后的地震動(dòng)記錄進(jìn)行了單、雙平穩(wěn)段地震動(dòng)的識(shí)別，統(tǒng)計(jì)了兩類地震動(dòng)記錄分布情況。

圖 4-1 PGA 衰減擬合曲線圖 圖 4-2 PGA 對(duì)數(shù)殘差圖4.2.1.2 區(qū)分單、雙平穩(wěn)段峰值加速度的衰減規(guī)律記錄區(qū)分單、雙平穩(wěn)段PGA的衰減擬合曲線如圖4-3所示，衰減回歸系數(shù)如表4-2所示。結(jié)合圖表不難看出：?jiǎn)�、雙平穩(wěn)段地震動(dòng)的PGA衰減趨勢(shì)一致，皆隨斷層距的增大而減��；單、雙平穩(wěn)段地震動(dòng)PGA的各分量回歸標(biāo)準(zhǔn)差均小于0.3，說明該強(qiáng)度指標(biāo)的離散性較��；可決系數(shù)2r 均大于0.8，說明兩類地震動(dòng)的PGA衰減回歸方程的擬合效果較好；單、雙平穩(wěn)段地震動(dòng)的PGA衰減規(guī)律皆表現(xiàn)為豎向分量衰減速度快于水平向分量衰減速度。將單、雙平穩(wěn)段地震動(dòng)的各分量衰減規(guī)律一一對(duì)比，如圖4-4所示。從圖中可以得出，單、雙平穩(wěn)段地震動(dòng)的PGA三分量衰減趨勢(shì)相同；單平穩(wěn)段地震動(dòng)的各分量PGA衰減曲線的趨勢(shì)較雙平穩(wěn)段地震動(dòng)更為平緩，雙平穩(wěn)段地震動(dòng)各分量PGA的衰減速度皆快于單平穩(wěn)段。表 4-2 PGA 衰減回歸系數(shù)表（區(qū)分單、雙平穩(wěn)段）lg Y a b lg(R 25)

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1 周光鑫;李英民;譚潛;;超高層結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)與地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)相關(guān)性研究[J];四川建筑科學(xué)研究;2016年06期

2 周穎;勵(lì)勐R

本文編號(hào)：2756523