【摘要】：隨著城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展,越來越多的長周期結(jié)構(gòu)進(jìn)入人們的生活中,包括超高層建筑、大跨結(jié)構(gòu)、高聳結(jié)構(gòu)等等。由于這些建筑的自振周期較長,容易與長周期地震動(dòng)產(chǎn)生共振,因此,研究長周期地震動(dòng)的特性并提出有效可行的應(yīng)對(duì)措施就顯得十分重要。目前,對(duì)長周期地震動(dòng)界定的指標(biāo)還沒有明確的劃定,長周期地震動(dòng)的分類篩選工作尚未有一個(gè)系統(tǒng)的方法,介于以上幾點(diǎn)原因,本文擬在長周期地震動(dòng)分類界定及時(shí)頻分析方面開展相應(yīng)的研究,主要研究內(nèi)容如下:(1)開展了長周期地震動(dòng)的分類研究,對(duì)以1999年臺(tái)灣集集地震、2015年尼泊爾地震與2008年汶川地震渭河盆地地震動(dòng)為樣本進(jìn)行研究,運(yùn)用三指標(biāo)分類方法,先后按照震中距、剪切波速以及地震動(dòng)放大系數(shù)加權(quán)平均值β1的大小對(duì)三次強(qiáng)震記錄進(jìn)行分類。(2)開展了長周期地震動(dòng)信號(hào)處理及頻譜分析的相關(guān)研究。采用希爾伯特黃變換方法,對(duì)地震動(dòng)信號(hào)進(jìn)行EMD分解,計(jì)算了地震動(dòng)記錄的能量加權(quán)平均周期(Tz);系統(tǒng)歸納了四種時(shí)域參數(shù),進(jìn)行常規(guī)地震動(dòng)與長周期地震動(dòng)的分析對(duì)比;進(jìn)行傅里葉譜峰值及地震動(dòng)主要頻段分布的分類研究工作,結(jié)果表明:長周期地震動(dòng)中,遠(yuǎn)場地震動(dòng)Tz值比近場大;場地越軟弱,Tz值也隨之逐漸增大;不同方向的地震動(dòng)對(duì)應(yīng)的Tz值也不同,從E-W、N-S、U-D方向依次減小;提出以連續(xù)三個(gè)IMF分量的累積能量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行Tz的求解,從而得到地震動(dòng)信號(hào)主要能量對(duì)應(yīng)周期的方法;長周期地震動(dòng)加速度峰值普遍較小且遠(yuǎn)場地震動(dòng)相對(duì)持時(shí)較長;隨著地震動(dòng)低頻成分逐漸減少,傅里葉譜峰值不斷增大,且不同場地類別作用下,地震動(dòng)的主要頻段分布不同。(3)開展了地震動(dòng)平均周期相關(guān)性的研究工作。對(duì)比了傅里葉譜平均周期(Tm)、能量加權(quán)平均周期(Tz)、加速度反應(yīng)譜平均周期(Tr)以及邊際譜(Tmh),為長周期地震動(dòng)的界定提供依據(jù),結(jié)果表明:Tm更適合作為長周期地震動(dòng)的界定指標(biāo),當(dāng)Tm1.2且地震動(dòng)速度峰值與加速度峰值的比值(PGV/PGA)0.2時(shí),為長周期地震動(dòng);當(dāng)?shù)卣饎?dòng)Tm1.2或Tm1.2且PGV/PGA0.2時(shí),為常規(guī)地震動(dòng)。(4)開展了基于能量判斷震害嚴(yán)重區(qū)域方法的研究工作。根據(jù)強(qiáng)震記錄所在臺(tái)站的經(jīng)緯度以及上文所求的能量加權(quán)平均周期,繪制臺(tái)灣集集地震主要能量分布三維聯(lián)合時(shí)頻分布圖,研究顯示:臺(tái)中、苗栗以及南投市縣震害嚴(yán)重。
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU311.3
【圖文】：

作為判別近、遠(yuǎn)場地震動(dòng)的依據(jù)。逡逑根據(jù)ＦＥＭＡＰ６９５Ｍ附錄Ａ的Ａ．７節(jié)，將大于１０ｋｍ的地震動(dòng)定義為遠(yuǎn)場地震逡逑動(dòng)。本節(jié)以震中距ｌ0ｋｍ為標(biāo)準(zhǔn)，挑選３０條地震動(dòng)進(jìn)行對(duì)比分析，如圖２－６所示。結(jié)果逡逑表明，近遠(yuǎn)場地震動(dòng)Ｐ譜整體差距不明顯，可能是近遠(yuǎn)場的震中距劃分依據(jù)差距過小導(dǎo)逡逑致的，且遠(yuǎn)場地震動(dòng)衰減速度較近場慢，地震動(dòng)放大系數(shù)在２Ｓ－１０Ｓ內(nèi)下降段較平滑，逡逑這與地震動(dòng)的頻譜成分有關(guān)逡逑研究表明：如果將界定常規(guī)地震動(dòng)與長周期地震動(dòng)的震中距定為１０ｋｍ，會(huì)造成近逡逑－８－逡逑

兄對(duì)應(yīng)的加速度反應(yīng)譜值；逡逑—加速度峰值；逡逑圖２－８為臺(tái)灣集集地震遠(yuǎn)場Ｄ類長周期地震動(dòng)ＱＴ１４０００Ｅ，如圖所示譜曲線在０－逡逑２ｓ急劇增長，到２ｓ左右達(dá)到峰值，從２ｓ之后曲線呈平滑趨勢(shì)，一直持續(xù)到１０ｓ左右，逡逑基于此現(xiàn)象，可以認(rèn)為將７；的取值范圍定為２－１０ｓ是合理的。逡逑４０１邐ｉ邐ＱＴ１４０００Ｅ逡逑Ａ逡逑－Ｋ邋２．０－邋ｋ，邋Ｉ逡逑ｓ邋：：：邋ｎ逡逑０．５－逡逑邐邐邐邐逡逑０？０邋■邐■邋ｉ邋■邋ｉ邋？邋ｉ邋■邐ｉ邋■邋ｉ邋■邋ｉ邋■邋ｉ邋？邋ｉ邋？邋ｉ邋■逡逑０邐２邐４邐６邐８邐１０邐１２邐１４邐１６邐１８邐２０逡逑Ｔ（Ｓ）逡逑圖２－８集集地震ｐ譜曲線圖逡逑２．３．３集集地震分類逡逑本文以９８７條臺(tái)灣集集地震為樣本，分類因素按照優(yōu)先級(jí)分別為：震中距、場地類逡逑別、戽值以及地震動(dòng)的三個(gè)方向。分類流程詳見圖２－９：逡逑地麻動(dòng)分類逡逑（？＋ｉＥ＜５０ｋｉＤ｜邐ｆ邐１邋中距＾５０ｋｍ邋＇逡逑‘近場Ｋ展動(dòng)邐Ｉ遠(yuǎn)場ｆ震動(dòng)逡逑＾邐４邐邐邋邐邋邐邋邐邋邐邋邐逡逑￣邋￣＇逡逑ｙ＞１５００邐７６０＜Ｖ＜ｌ５Ｑ0ｊ邐３６０＜Ｖ＜７６０邐ｌ８０＜Ｖｓ＜３６０邋Ｊ邋［ｖｓ＜１８０．逡逑［ＥＷ方向）〔ＮＳ方向｜（Ｖ方向）逡逑圖２－９長周期地震動(dòng)分類流程逡逑－１１－逡逑

兄對(duì)應(yīng)的加速度反應(yīng)譜值；逡逑—加速度峰值；逡逑圖２－８為臺(tái)灣集集地震遠(yuǎn)場Ｄ類長周期地震動(dòng)ＱＴ１４０００Ｅ，如圖所示譜曲線在０－逡逑２ｓ急劇增長，到２ｓ左右達(dá)到峰值，從２ｓ之后曲線呈平滑趨勢(shì)，一直持續(xù)到１０ｓ左右，逡逑基于此現(xiàn)象，可以認(rèn)為將７；的取值范圍定為２－１０ｓ是合理的。逡逑４０１邐ｉ邐ＱＴ１４０００Ｅ逡逑Ａ逡逑－Ｋ邋２．０－邋ｋ，邋Ｉ逡逑ｓ邋：：：邋ｎ逡逑０．５－逡逑邐邐邐邐逡逑０？０邋■邐■邋ｉ邋■邋ｉ邋？邋ｉ邋■邐ｉ邋■邋ｉ邋■邋ｉ邋■邋ｉ邋？邋ｉ邋？邋ｉ邋■逡逑０邐２邐４邐６邐８邐１０邐１２邐１４邐１６邐１８邐２０逡逑Ｔ（Ｓ）逡逑圖２－８集集地震ｐ譜曲線圖逡逑２．３．３集集地震分類逡逑本文以９８７條臺(tái)灣集集地震為樣本，分類因素按照優(yōu)先級(jí)分別為：震中距、場地類逡逑別、戽值以及地震動(dòng)的三個(gè)方向。分類流程詳見圖２－９：逡逑地麻動(dòng)分類逡逑（？＋ｉＥ＜５０ｋｉＤ｜邐ｆ邐１邋中距＾５０ｋｍ邋＇逡逑‘近場Ｋ展動(dòng)邐Ｉ遠(yuǎn)場ｆ震動(dòng)逡逑＾邐４邐邐邋邐邋邐邋邐邋邐邋邐逡逑￣邋￣＇逡逑ｙ＞１５００邐７６０＜Ｖ＜ｌ５Ｑ0ｊ邐３６０＜Ｖ＜７６０邐ｌ８０＜Ｖｓ＜３６０邋Ｊ邋［ｖｓ＜１８０．逡逑［ＥＷ方向）〔ＮＳ方向｜（Ｖ方向）逡逑圖２－９長周期地震動(dòng)分類流程逡逑－１１－逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 王博;白國良;王超群;代慧娟;;基于Hilbert-Huang變換的長周期地震動(dòng)能量時(shí)頻分布比較研究[J];地震工程與工程振動(dòng);2013年03期

2 張小平;劉溯;劉超;張銀龍;馬順;劉洋;李涯;姜華;張鳳君;;設(shè)計(jì)地震動(dòng)反應(yīng)譜長周期區(qū)段確定方法的探討[J];防災(zāi)減災(zāi)學(xué)報(bào);2011年04期

3 陳輝國;李英民;;集集地震多維地震動(dòng)頻域非平穩(wěn)特性分析[J];后勤工程學(xué)院學(xué)報(bào);2011年03期

4 王海云;;渭河盆地中土層場地對(duì)地震動(dòng)的放大作用[J];地球物理學(xué)報(bào);2011年01期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前9條

1 趙晨曉;基于HHT的地震動(dòng)長周期分量提取與長周期地震動(dòng)界定方法[D];重慶大學(xué);2017年

2 陳立棟;長周期結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)特點(diǎn)及高階振型影響分析[D];東南大學(xué);2016年

3 賈鵬;遠(yuǎn)場長周期地震動(dòng)特性及對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析[D];重慶大學(xué);2016年

4 黃亢;CPI的EEMD分解及其波動(dòng)周期規(guī)律研究[D];首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué);2015年

5 劉偉;低頻人工波在典型長周期結(jié)構(gòu)抗震分析中的應(yīng)用[D];燕山大學(xué);2014年

6 彭斌;大型支撐鋼框架—混凝土核心筒結(jié)構(gòu)抗震性能分析[D];華南理工大學(xué);2013年

7 王善鵬;基于流形學(xué)習(xí)的滾動(dòng)軸承故障特征提取方法研究[D];大連理工大學(xué);2013年

8 李雪強(qiáng);沉積盆地地震效應(yīng)研究[D];中國地震局工程力學(xué)研究所;2011年

9 郭鋒;抗震設(shè)計(jì)中有關(guān)場地的若干問題研究[D];華中科技大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2751286