建筑结构时程分析法输入地震波的研究

本文对形成抗震设计反应谱的国内外重要地震加速度记录进行分析,研究各种不同的记录分组方法对标定设计反应谱所产生的影响,总结各种不同类别场地上所获取的地震记录的反应谱形状的分布规律。在此基础上,为建筑结构抗震设计时程分析法所需的输入地震波提出一种基于规范设计反应谱的、与设防烈度、场地条件、震源机制、结构自振特性有关的选择原则。建议在建筑结构时程分析法中采用一组四条实际地震加速度记录(其反应谱特征周期符合一定的分布规律)作为输入地震波,计算所得的结构内力或位移算术平均,可以得到符合规范要求的比较合理和安全的结果。     

超高层钢结构地震反应谱特征分析

为分析超高层建筑楼面地震反应谱特征,计算了国家金融信息大厦超高层钢结构在不同输入地震动下的楼面地震反应谱。从地震系数、动力放大系数、特征周期和动力放大系数谱谱型4个方面对比了楼面和地面地震反应谱的差别。结果表明:楼面地震系数和楼面动力放大系数最大值分别存在大于和小于地面地震系数和地面动力放大系数最大值的情况,最大相差近1倍;楼面地震反应谱的特征周期均大于地面地震反应谱的特征周期,最大相差60%以上;地面与楼面动力放大系数谱的谱型在某些条件下存在明显不同,楼面动力放大系数谱的第二谱峰值有可能很大,甚至出现接近第一峰值的情况,而地面地震反应谱无此现象;计算楼层附属结构地震作用时,需根据主体结构考虑地震系数、动力系数、特征周期及动力放大系数谱谱型的变化。     

确定楼面反应谱的简化方法

楼面反应谱一般是指楼层质点加速度反应谱,它是对设置在楼面上的设备和管道进行抗震分析的地震输入。为了解决计算楼面反应谱的实用问题,本文提出一种由地面反应谱直接估计楼面反应谱的方法。该方法以建筑结构抗震验算的基底剪力法及相应的放大曲线为基础,具有简单实用的特点。文中最后给出与时程分析途径估计楼面反应谱方法比较的算例,结果表明,对于基底剪力法适用范围内的结构,由简化方法确定的楼面反应谱是可以满足工程要求的。     

地震行波作用下的埋地管线最大地震反应探讨

影响埋地管线地震反应的因素很多,涉及到地震条件(包括场地类别、设防烈度、设计地震分组、设计特征周期、场地剪切波速等)以及埋地管线的截面和材质。本文对埋地管线在地震行波下的地震反应计算方法进行了深入的研究,与现行《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》(GB50032-2003)的计算方法作了比较,得到了若干有益的结论。     

大跨度屋架竖向抗震计算

目前各国抗震规范中竖向地震作用的计算方法有静力法、水平荷载折减法和反应谱法,其中反应谱法体现了结构的动力反应,较为合理,但计算较繁。本文介绍了按反应谱振型分解法分析大跨度屋架在不同场地、不同烈度和不同静载下累计数百个屋架算例的竖向地震内力,提     

典型输电塔的地震响应参数分析

以一典型输电塔为研究对象,建立了输电塔的空间有限元模型,并通过振型分解反应谱法对其多遇地震反应进行了计算,并分析总结了输电塔在不同的场地指数、结构阻尼比及设防烈度下的地震响应变化规律。结果表明,随着场地指数的增大、结构阻尼比的减小、设防烈度的增大,塔身位移和支座反力的地震响应均越来越大。     

关于工民建抗震设计反应谱修订的几点介绍(上)

<正> 一、引言我国较早的抗震规范采用地震反应谱做为设计依据当推1964年《地震区建筑设计规范》(草案)。当时中国科学院工程力学研究所刘恢先教授和周锡元、陈达生等同志基于苏联麦德维杰夫对场地的地震影响采用烈度调整的方法,并在豪斯纳和麦德维杰夫提出平均反应谱概念的基础上,利用场地划分以反映不同场地上频谱特征的差异。1974年在制定《工业与民用建筑抗震设计规范》(试行)时,陈达生等依据我国、美国及日本等国的强震资料,对抗震设计反应谱特征做了深入的研究分析,建议将场地划分为三类,并给出相应的标准反应谱,这一成果为规范(TJ11-74)所采用。1974年以来,国内外强震观测有了很大的发展,中国科学院工程力学研究所等单位在海城、唐山、松潘和龙陵等地震时取得了大量强余震和主震记录。其中1976年松潘地     

场地条件对设计反应谱最大值的影响

详细分析了目前国内有关场地条件对设计反应谱最大值影响研究的现状,对不同研究者所采用的研究方法和得出的结论进行对比分析,总结出其中存在的不同之处.通过对比,发现存在以下不同:(1)场地类别划分标准不同;(2)所用地震记录来源不同;(3)地震动强度的划分依据不同;(4)计算场地系数时所参照的场地类别标准也不同.     

梁式桥抗震设计的地震能量反应谱分析

合理选取4类场地320条强震记录,研究地震动特性和恢复力模型动力参数对弹塑性SDOF体系的地震能量响应及其分配规律的影响,得到如下结论:1对于弹塑性SDOF体系,只要给出某一标准设防烈度的地震能量反应谱,其他设防烈度的能量反应谱可以根据PGA设防烈度与PGA标准烈度比值的平方调整得到;2可忽略屈服后刚度比对结构地震能量响应及其分配规律的影响;3阻尼比对地震总输入能的影响不大,但却对阻尼和滞回耗能有较大影响;4弹性和弹塑性SDOF体系的地震总输入能存在一定差别的,不能忽略结构延性对地震总输入能的影响;5低延性结构的延性能力的增加将会大幅提高其滞回耗能能力。在此基础上,采用非线性能量反应时程分析方法,建立适用于我国梁式桥抗震设计的地震总输入能谱、能量折减系数谱、滞回耗能谱和滞回耗能比谱,并为梁式桥基于能量的抗震设计提供以下建议:在采用能量方法对梁式桥进行抗震设计,因尽量使结构周期超过临界周期,以避免结构弹塑性地震输入总能量被放大;同时,还应控制梁式桥的延性不宜过大或过小。     

成层场地由基岩反应谱直接计算地表反应谱的等效线性化方法

以太平洋地震工程中心NGA强震数据库为基础，同时收集并分析处理了2008年汶川地震和2011年日本太平洋冲地震的强震记录。通过对近4000个水平地震记录的分析，获得了水平地震动峰值速度(PGV)与阻尼比5%的最大拟速度谱值的简便统计关系式，并与已有研究进行对比验证了该公式的适用性。为了将该公式应用到场地地震反应分析中，用该关系式对近场强震记录进行了回归分析并验证了其适用性。对于水平成层场地，利用笔者提出的PGV与最大拟速度谱的关系式以及速度与应变的近似关系，可由该层的反应谱计算其等效应变，从而可按照等效线性化方法的原理求得传递函数。以加速度反应谱与功率谱密度函数之间的相互转换关系为基础，以功率谱为载体，假定输入地震动为平稳随机过程，根据随机振动理论可由传递函数和输入功率谱算得各层的反应谱。对实际工程场地和竖向钻孔场地的分析表明，该方法有较好的计算精度和适用性。     

场地液化势的模糊随机概率分析

本文论述了场地液化势评价兼具模糊性和随机性,宜采用模糊随机概率方法进行研究。根据模糊数学关于模糊测度的概率测度准则和地震危险性分析的结果,提出了考虑烈度的模糊随机性的烈度发生概率的计算方法;考虑液化判别方法分界线的模糊性,建立了场地液化势指数的隶属函数;提出了同时考虑烈度的模糊随机性、土性条件的随机性和液化判别分界线的模糊性的液化势模糊随机概率分析方法。     

弹性SDOF系统的地震输入能量谱

本文以4种场地土条件下40条强震记录为输入,对弹性单自由度(SDOF)系统的地震输入能量谱进行了研究。首先研究了SDOF系统参数和地面运动参数对弹性地震输入能量谱的影响。结果表明,在中长周期范围,弹性SDOF系统的阻尼比和地面运动强度对能量谱峰值有较大影响;在长周期范围,随弹性SDOF系统阻尼比的增大,能量谱值也有所增大。随后,采用归一化能量谱方法,并根据能量谱曲线的特征,建议了简化三段式地震输入能量谱。在此基础上,根据4种场地土条件下40条强震记录能量谱计算结果的统计分析,建议了能量谱峰值和能量谱曲线参数的确定方法。     

均一危险性地震反应谱的简化计算

本文根据地震反应谱的形状特征,提出了一种估计均一危险性地震反应谱的简化计算方法。该法用同一概率水平的峰值加速度、速度、位移标定地震反应谱的形状,从而得到均一危险性地震反应谱。文中以估计两个不同环境的场地的均一危险性地震反应谱为例,讨论了简化计算方法的可行性。     

时程分析法输入地震记录的选择与实例

从场地条件、设防烈度、持时及地震记录的反应谱与规范反应谱的拟合程度等方面考虑 ,提出了一种为时程分析法选择实际地震记录的方法。经实际工程检验 ,其结果符合规范要求     

考虑模糊信息的设计反应谱标定方法

本文提出一种考虑地震环境和场地条件模糊性的设计反应谱标定方法。该方法可分为二个步骤求解:1.运用模糊数学方法预测和评判地震环境和场地条件的模糊集;2.依据地震环境和场地条件的模糊集,运用模糊综合评判方法进一步求出设计反应谱的模糊向量。本方法考虑到与抗震设计新规范相协调,因此可以看作是按规范要求对设计反应谱标定方法的补充。本文提出的方法较易掌握,可以作为工程场地和中小城市地震影响小区划中确定设计反应谱的简化方法。     

土层条件对基岩反应谱放大效应的研究

选择了福州盆地二类场地和三类场地内不同土层厚度的10个钻孔,根据福州市地震危险性分析结果,用三角级数迭加法合成50年超越概率10%的基岩地震动3条,将其调幅后输入上述10个代表性钻孔中,得到不同峰值输入下、不同土层厚度土层的反应谱放大倍数(土层地表反应谱除以基岩地表反应谱)。     

新版《中国地震动参数区划图》简介及对浙江省的影响

新版区划图有两个重要改进:一是全国范围消灭不设防(基本地震烈度6度以下)地区,二是地震动参数细化到乡镇街道一级。新版区划图包括地震动峰值加速度图和地震动反应谱特征周期图(所谓"两图")、地震动峰值加速度调整系数表和基本地震动反应谱特征周期调整表(所谓"两表")。"两图"直接给出的是基本地震动,对应的场地类别为Ⅱ类场地,在确定抗震设防地震动参数时,还应根据标准的要求确定不同场地多遇地震动、罕遇地震动和极罕遇地震动。     

岩石边坡随机地震响应及动力可靠度分析

地震动是个动态随机过程,而传统岩石边坡地震可靠性分析往往基于拟静力法,忽略了地震的随机性。现有基于数值分析软件的地震响应功率谱法虽可考虑地震随机特征,却相对费时费力。提出一种岩石边坡随机地震响应及动力可靠度分析方法。首先,运用虚拟激励法建立了岩石边坡随机地震响应的快速计算方法。根据响应计算结果,基于首次穿越破坏准则建立了岩石边坡动力可靠度计算方法。算例分析表明,本文随机地震响应快速计算方法简便可行,且具有较高的计算精度。本文动力可靠度计算方法低估了边坡的地震可靠性,能更真实地反映边坡在地震中的实际安全情况。地震作用下边坡可靠性受地震设防烈度、场地类别和地震时间的影响。而对于传统拟静力法,地震力仅根据设防烈度确定。因此,当对于不同的场地类别和地震时间时,本文动力可靠度计算法将更具优越性。     

考虑设计地震分组的深覆盖软土场地反应谱分析

基于汶川地震中不同震中距处获得的基岩地震动,合成了若干条非平稳基岩地震动做为输入,以不同震中距来考虑不同的设计地震分组,通过典型深覆盖软土场地地震反应分析得到地表加速度响应,对地表加速度响应的反应谱进行了分析。分析结果表明,设计地震分组对深覆盖软土场地反应谱影响较为明显,深覆盖软土场地反应谱与现行规范设计反应谱具有较大差异。最后,对其反应谱进行了拟合分析,得到符合深覆盖软土场地特征的拟合反应谱,为深覆盖软土场地上的结构抗震设计提供参考。     

时程分析法在空间结构设计中的应用

时程分析法是抗震设计中一种比较准确的动力分析方法,时程分析中输入的地震记录应拟合规范反应谱。本文结合北京2008奥运会老山自行车馆屋盖网壳结构的抗震设计,分别采用不同的调整方法对典型地震记录进行调整后作为时程分析法的输入地震波。通过将计算结果与反应谱法计算结果进行比较得出结论：综合调整后的地震波更接近基于地震学及场地特征确定的规范反应谱,综合调整法适用于大跨度空间结构的时程分析。