時(shí)程分析中罕遇地震動(dòng)的選擇.pdf

1、時(shí)程分析中地震動(dòng)輸入的選擇問(wèn)題自從時(shí)程分析方法提出以來(lái)就一直是一個(gè)倍受關(guān)注的問(wèn)題，合理的地震動(dòng)輸入是結(jié)構(gòu)動(dòng)力時(shí)程分析的必要前提。各國(guó)學(xué)者對(duì)時(shí)程分析時(shí)地震動(dòng)輸入的選擇問(wèn)題進(jìn)行了大量研究，提出了多種選波方法，如根據(jù)場(chǎng)地選波、根據(jù)反應(yīng)譜面積選波、根據(jù)場(chǎng)地的特征周期選波以及雙頻段選波等。但隨著人們對(duì)地震動(dòng)特性研究的深入，也逐漸意識(shí)到上述方法存在一些需改進(jìn)的方面，如：現(xiàn)有方法大多以彈性設(shè)計(jì)反應(yīng)譜為基準(zhǔn)，不能全面地體現(xiàn)不同地震作用水準(zhǔn)（強(qiáng)度）下地震

2、動(dòng)特性的差異；有些方法選擇地震動(dòng)時(shí)所考慮的因素與結(jié)構(gòu)特性（如基本周期）存在一定關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致對(duì)于建于同一場(chǎng)地上的不同結(jié)構(gòu)所選地震動(dòng)將因結(jié)構(gòu)而異，這顯然與我們對(duì)地震動(dòng)特性的一般認(rèn)識(shí)不相符。
　　為解決以上問(wèn)題，同時(shí)考慮到目前結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中進(jìn)行動(dòng)力時(shí)程分析時(shí)普遍存在的問(wèn)題，本文就罕遇地震下時(shí)程分析用地震動(dòng)的選擇展開(kāi)研究，主要工作以及創(chuàng)新點(diǎn)可以歸納為以下幾個(gè)方面：
　　①罕遇地震下時(shí)程分析用地震動(dòng)的選擇
　　對(duì)于地震動(dòng)的特性及其

3、模型化研究已有大量工作開(kāi)展，也取了很多成果。本文即以地震動(dòng)模型化為基礎(chǔ)，提出一種參數(shù)化選波方法，其包含初選和精選兩個(gè)步驟。初選首先根據(jù)設(shè)計(jì)條件（抗震設(shè)防烈度、地震作用水準(zhǔn)、場(chǎng)地、設(shè)計(jì)地震分組等）和地震動(dòng)特性參數(shù)的衰減規(guī)律確定相應(yīng)參數(shù)的合理變化范圍，然后根據(jù)各參數(shù)的變化范圍從地震動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中篩選出備選地震動(dòng)為后續(xù)精選使用。精選則依據(jù)統(tǒng)計(jì)意義相符原則，采用最優(yōu)化方法，從初選地震動(dòng)中選出一組最佳組合，使得其平均反應(yīng)譜與目標(biāo)反應(yīng)譜的擬合程度最高。

4、
　?、诒疚倪x波方法的驗(yàn)證以及評(píng)價(jià)
　　將本文提出的選波方法與雙頻段選波方法和 ASCE-7規(guī)范規(guī)定的選波方法進(jìn)行了比較。首先，比較了三種方法所選地震動(dòng)的彈性加速度譜、彈性位移譜、彈塑性位移譜、彈塑性加速度譜以及輸入能量譜。其次，分別以三個(gè)結(jié)構(gòu)（5層、10層框架結(jié)構(gòu)和33層框架-核心筒結(jié)構(gòu)）為例，對(duì)比了三種結(jié)構(gòu)在三種方法所選地震動(dòng)下結(jié)構(gòu)的位移、層間位移角、樓層剪力、滯回耗能及剛度降低系數(shù)等。
　?、蹠r(shí)程分析時(shí)地震動(dòng)調(diào)幅

5、方法的討論
　　進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力時(shí)程分析時(shí)，選波和調(diào)幅常搭配使用。本文討論了將設(shè)計(jì)反應(yīng)譜和地震動(dòng)反應(yīng)譜之間線性回歸系數(shù)（其值通常在1附近變化）作為調(diào)幅系數(shù)的可行性。對(duì)比發(fā)現(xiàn)：調(diào)幅系數(shù)對(duì)所選地震波反應(yīng)譜均值的影響很小，能有效降低所選地震波反應(yīng)譜的離散性，這對(duì)于提高結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)評(píng)判的準(zhǔn)確性和保證率是有利的。
　　論文提出的參數(shù)化選波方法可以考慮不同地震作用水準(zhǔn)（強(qiáng)度）下地震動(dòng)特性的差異并克服了對(duì)于建于同一場(chǎng)地上的不同結(jié)構(gòu)所選地震動(dòng)因

6、結(jié)構(gòu)而異的不足。對(duì)比三個(gè)算例的分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)：從力（樓層剪力）和變形（樓層位移、層間位移）角度，本文方法與與雙頻段方法和ASCE-7規(guī)范規(guī)定方法差別不大；但從結(jié)構(gòu)耗能角度，本文方法所選地震動(dòng)輸入下結(jié)構(gòu)的滯回耗能明顯較大，這主要因?yàn)榱硗鈨煞N方法選擇地震動(dòng)時(shí)沒(méi)考慮地震動(dòng)的持時(shí)特性，因此導(dǎo)致對(duì)結(jié)構(gòu)耗能需求的低估。顯然，這種低估對(duì)于隔震結(jié)構(gòu)和消能減震結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)和抗震性能評(píng)定是不利的。
　　最后，論文分析了目前研究的不足，并對(duì)今后研究工作