發(fā)布時間：2017-11-10 03:30

  本文關鍵詞：強震動記錄選取中目標譜的研究及應用

  更多相關文章： 強震動記錄 反應譜 地震動峰值加速度 時程分析 目標譜

【摘要】：隨著強震動觀測技術的發(fā)展,強震動觀測數(shù)據(jù)的累積推動了結構抗震設計理論的發(fā)展。目前,在許多國家的抗震規(guī)范中都將結構時程分析方法列為靜力設計方法的必要補充,但對于高層建筑、大跨結構等特殊結構形式及重要建設工程要求強制使用時程分析方法。我國建筑結構抗震設計規(guī)范及相關標準關于強震動記錄選取的規(guī)定過于籠統(tǒng),結構設計人員在面對大量強震動記錄數(shù)據(jù)時缺乏明確的選取依據(jù)。本文搜集整理了國內外現(xiàn)有強震動記錄數(shù)據(jù),通過對地震參數(shù)的統(tǒng)計提出基于場地類型的改進反應譜譜值相關系數(shù)經(jīng)驗公式,并將其應用于條件均值反應譜CMS(Conditions Mean Spectrum)的建立。同時,本文基于地震動衰減關系建立了地震參數(shù)與抗震設計參數(shù)的對應關系,將其作為選取強震動記錄的篩選依據(jù),進而明確了抗震規(guī)范中強震動記錄選取的初選條件。另外,提出兩種建立合理目標譜的方法:一是基于地震動衰減關系的PGA目標譜;另一是基于地震參數(shù)建立EPA均值目標譜。最后探討了在地震安全性評價工作中實際強震動記錄的選取及應用。本文主要研究內容及結論如下:(1)通過對兩萬余條強震動記錄進行統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)記錄的加速度、速度及位移峰值和反應譜譜值的相關系數(shù),反應譜譜值之間的相關系數(shù)均隨著場地條件而變化,并提出基于場地類別的改進反應譜譜值相關系數(shù)經(jīng)驗公式。改進后的經(jīng)驗公式改善了目標譜的場地特征,使其更符合場地條件的要求。(2)針對抗震設計規(guī)范中關于強震動記錄選取的相關條款,提出強震動記錄選取的基本原則和具體方法,為完善相關規(guī)定提供參考依據(jù)。針對一般建設工程,依據(jù)地震動加速度峰值(PGA)衰減關系,提出同等設防PGA目標值對應的地震參數(shù)范圍,建立斷層距和地震設計分組的對應關系,進而確定強震動記錄選取的初選條件。討論了結構地震響應和強震動記錄反應譜譜值的關系,以典型框架結構為例確定匹配周期范圍。結構位移反應與強震動記錄反應譜相關性分析表明兩者在結構自振周期前后相關關系最為顯著,距離自振周期越遠的反應譜值與結構反應的相關系數(shù)越小。匹配規(guī)范標準譜的強震動記錄選取基本原則為:以距離和場地條件作為強震動記錄初步選取條件。根據(jù)結構自振周期確定匹配規(guī)范標準譜周期范圍,建議的匹配周期范圍為0.4T1-1.5T1,最后由實際記錄與規(guī)范標準譜在匹配周期范圍內的均方差由小到大的順序選取記錄,記錄的放縮系數(shù)限定在0.2-4.0之間。(3)基于地震動衰減關系提出建立PGA目標譜,并采用匹配目標分布的強震動記錄選取方法。對于未進行地震安全性評價的一般建筑工程擬建場地,先利用PGA衰減關系,確定同等PGA目標值下的等效震級和距離,再代入加速度反應譜衰減關系,確定與PGA目標值對應的反應譜即為PGA目標譜。PGA目標譜不僅是確定的均值譜,而且具有概率含義。PGA目標譜的分布及概率特性反映了地震動的不確定性,進而為結構反應的離散性提供了一個合理的參考范圍。(4)將現(xiàn)有強震動記錄數(shù)據(jù)按場地條件和斷層距分組,建立了EPA均值目標譜。通過將EPA均值譜、PGA目標譜和規(guī)范標準譜進行比較,EPA均值譜與PGA目標譜譜形相似,匹配效果優(yōu)于規(guī)范標準譜。建議規(guī)范標準譜作為強震動記錄選取的目標譜時,一、增加特征周期。二、減小地震設計分組1、2組,場地類型為I類場地和II類場地的中長周期段反應譜值。(5)探討了地震安全性評價工作中強震動記錄的選取,結合不同等級的工程場地地震安全性評價提出與之相適應的強震動記錄選取目標譜及基本原則,建議如下:一、針對I級安評的工程場地采取基于設定地震的強震動記錄選取方法。首先根據(jù)設定地震確定地震參數(shù)的初選條件,然后以場地設計譜作為目標譜,匹配場地設計譜選取記錄。二、針對II級和III級安評的工程場地采取建立條件均值目標譜的方法。即以場地設計譜上結構特征周期點對應的加速度反應譜值為條件,利用設定地震的震級和距離等基于加速度反應譜衰減關系建立條件均值目標譜,并采取匹配條件均值目標譜分布的方法選取強震動記錄。三、針對IV級安評的工程場地根據(jù)目標PGA值,采取PGA目標譜的方法選取強震動記錄。
【學位授予單位】：中國地震局工程力學研究所
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P315.6

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李山有;強震動觀測的應用[J];東北地震研究;2004年04期

2 李山有,金星,劉啟方,孔戈;中國強震動觀測展望[J];地震工程與工程振動;2003年02期

3 謝禮立,翟長海;最不利設計地震動研究[J];地震學報;2003年03期

4 呂紅山;趙鳳新;;適用于中國場地分類的地震動反應譜放大系數(shù)[J];地震學報;2007年01期

5 沈建文,蔡長青;概率一致的期望地震和概率一致的保守地震[J];地震學報;1998年06期

6 Huang Moh;;Strong motion observations and recordings from the great Wenchuan Earthquake[J];Earthquake Engineering and Engineering Vibration;2008年03期

7 王亞勇;程民憲;劉小弟;;結構抗震時程分析法輸入地震記錄的選擇方法及其應用[J];建筑結構;1992年05期

8 李英民,丁文龍,黃宗明;地震動幅值特性參數(shù)的工程適用性研究[J];重慶建筑大學學報;2001年06期

9 王亞勇;關于設計反應譜、時程法和能量方法的探討[J];建筑結構學報;2000年01期

10 張皎;郭明珠;季楊;;簡論人造地震動的研究[J];世界地震工程;2008年03期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 董娣;地震動特性的影響因素與不確定性分析[D];北京工業(yè)大學;2006年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 周長安;基于平面規(guī)則鋼筋混凝土杠架結構的新舊抗震設計規(guī)范對比研究[D];重慶大學;2002年

2 余湛;抗震設計地震動參數(shù)及地震安全性評價的若干問題研究[D];同濟大學;2008年

，

本文編號：1164908