本文關(guān)鍵詞：強(qiáng)震動記錄選取中目標(biāo)譜的研究及應(yīng)用

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【摘要】：隨著強(qiáng)震動觀測技術(shù)的發(fā)展,強(qiáng)震動觀測數(shù)據(jù)的累積推動了結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論的發(fā)展。目前,在許多國家的抗震規(guī)范中都將結(jié)構(gòu)時(shí)程分析方法列為靜力設(shè)計(jì)方法的必要補(bǔ)充,但對于高層建筑、大跨結(jié)構(gòu)等特殊結(jié)構(gòu)形式及重要建設(shè)工程要求強(qiáng)制使用時(shí)程分析方法。我國建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于強(qiáng)震動記錄選取的規(guī)定過于籠統(tǒng),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在面對大量強(qiáng)震動記錄數(shù)據(jù)時(shí)缺乏明確的選取依據(jù)。本文搜集整理了國內(nèi)外現(xiàn)有強(qiáng)震動記錄數(shù)據(jù),通過對地震參數(shù)的統(tǒng)計(jì)提出基于場地類型的改進(jìn)反應(yīng)譜譜值相關(guān)系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式,并將其應(yīng)用于條件均值反應(yīng)譜CMS(Conditions Mean Spectrum)的建立。同時(shí),本文基于地震動衰減關(guān)系建立了地震參數(shù)與抗震設(shè)計(jì)參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系,將其作為選取強(qiáng)震動記錄的篩選依據(jù),進(jìn)而明確了抗震規(guī)范中強(qiáng)震動記錄選取的初選條件。另外,提出兩種建立合理目標(biāo)譜的方法:一是基于地震動衰減關(guān)系的PGA目標(biāo)譜;另一是基于地震參數(shù)建立EPA均值目標(biāo)譜。最后探討了在地震安全性評價(jià)工作中實(shí)際強(qiáng)震動記錄的選取及應(yīng)用。本文主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)通過對兩萬余條強(qiáng)震動記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)現(xiàn)記錄的加速度、速度及位移峰值和反應(yīng)譜譜值的相關(guān)系數(shù),反應(yīng)譜譜值之間的相關(guān)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(jìn)反應(yīng)譜譜值相關(guān)系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式。改進(jìn)后的經(jīng)驗(yàn)公式改善了目標(biāo)譜的場地特征,使其更符合場地條件的要求。(2)針對抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中關(guān)于強(qiáng)震動記錄選取的相關(guān)條款,提出強(qiáng)震動記錄選取的基本原則和具體方法,為完善相關(guān)規(guī)定提供參考依據(jù)。針對一般建設(shè)工程,依據(jù)地震動加速度峰值(PGA)衰減關(guān)系,提出同等設(shè)防PGA目標(biāo)值對應(yīng)的地震參數(shù)范圍,建立斷層距和地震設(shè)計(jì)分組的對應(yīng)關(guān)系,進(jìn)而確定強(qiáng)震動記錄選取的初選條件。討論了結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)和強(qiáng)震動記錄反應(yīng)譜譜值的關(guān)系,以典型框架結(jié)構(gòu)為例確定匹配周期范圍。結(jié)構(gòu)位移反應(yīng)與強(qiáng)震動記錄反應(yīng)譜相關(guān)性分析表明兩者在結(jié)構(gòu)自振周期前后相關(guān)關(guān)系最為顯著,距離自振周期越遠(yuǎn)的反應(yīng)譜值與結(jié)構(gòu)反應(yīng)的相關(guān)系數(shù)越小。匹配規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)譜的強(qiáng)震動記錄選取基本原則為:以距離和場地條件作為強(qiáng)震動記錄初步選取條件。根據(jù)結(jié)構(gòu)自振周期確定匹配規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)譜周期范圍,建議的匹配周期范圍為0.4T1-1.5T1,最后由實(shí)際記錄與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)譜在匹配周期范圍內(nèi)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(guān)系提出建立PGA目標(biāo)譜,并采用匹配目標(biāo)分布的強(qiáng)震動記錄選取方法。對于未進(jìn)行地震安全性評價(jià)的一般建筑工程擬建場地,先利用PGA衰減關(guān)系,確定同等PGA目標(biāo)值下的等效震級和距離,再代入加速度反應(yīng)譜衰減關(guān)系,確定與PGA目標(biāo)值對應(yīng)的反應(yīng)譜即為PGA目標(biāo)譜。PGA目標(biāo)譜不僅是確定的均值譜,而且具有概率含義。PGA目標(biāo)譜的分布及概率特性反映了地震動的不確定性,進(jìn)而為結(jié)構(gòu)反應(yīng)的離散性提供了一個(gè)合理的參考范圍。(4)將現(xiàn)有強(qiáng)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(biāo)譜。通過將EPA均值譜、PGA目標(biāo)譜和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)譜進(jìn)行比較,EPA均值譜與PGA目標(biāo)譜譜形相似,匹配效果優(yōu)于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)譜。建議規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)譜作為強(qiáng)震動記錄選取的目標(biāo)譜時(shí),一、增加特征周期。二、減小地震設(shè)計(jì)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(yīng)譜值。(5)探討了地震安全性評價(jià)工作中強(qiáng)震動記錄的選取,結(jié)合不同等級的工程場地地震安全性評價(jià)提出與之相適應(yīng)的強(qiáng)震動記錄選取目標(biāo)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(shè)定地震的強(qiáng)震動記錄選取方法。首先根據(jù)設(shè)定地震確定地震參數(shù)的初選條件,然后以場地設(shè)計(jì)譜作為目標(biāo)譜,匹配場地設(shè)計(jì)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(biāo)譜的方法。即以場地設(shè)計(jì)譜上結(jié)構(gòu)特征周期點(diǎn)對應(yīng)的加速度反應(yīng)譜值為條件,利用設(shè)定地震的震級和距離等基于加速度反應(yīng)譜衰減關(guān)系建立條件均值目標(biāo)譜,并采取匹配條件均值目標(biāo)譜分布的方法選取強(qiáng)震動記錄。三、針對IV級安評的工程場地根據(jù)目標(biāo)PGA值,采取PGA目標(biāo)譜的方法選取強(qiáng)震動記錄。
【學(xué)位授予單位】：中國地震局工程力學(xué)研究所
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P315.6

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李山有;強(qiáng)震動觀測的應(yīng)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(qiáng)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(shè)計(jì)地震動研究[J];地震學(xué)報(bào);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(yīng)譜放大系數(shù)[J];地震學(xué)報(bào);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(xué)報(bào);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(jié)構(gòu)抗震時(shí)程分析法輸入地震記錄的選擇方法及其應(yīng)用[J];建筑結(jié)構(gòu);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(xué)學(xué)報(bào);2001年06期

9 王亞勇;關(guān)于設(shè)計(jì)反應(yīng)譜、時(shí)程法和能量方法的探討[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);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(xué)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(xué);2006年

中國碩士學(xué)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(jié)構(gòu)的新舊抗震設(shè)計(jì)規(guī)范對比研究[D];重慶大學(xué);2002年

2 余湛;抗震設(shè)計(jì)地震動參數(shù)及地震安全性評價(jià)的若干問題研究[D];同濟(jì)大學(xué);2008年

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