考慮譜形的地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)及其在地震動(dòng)記錄選擇與調(diào)整中的應(yīng)用.pdf

1、在結(jié)構(gòu)抗震分析中，地震動(dòng)反應(yīng)譜譜形的影響及大震下結(jié)構(gòu)非線(xiàn)性性能的分析均為非常重要和復(fù)雜的研究課題。深入開(kāi)展這些問(wèn)題的研究，有助于充分了解地震動(dòng)譜形特性對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響，有助于充分把握結(jié)構(gòu)在大震下的性能水平，對(duì)促進(jìn)基于性能抗震設(shè)計(jì)方法的推行和實(shí)施都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于地震動(dòng)的隨機(jī)性和結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的復(fù)雜性，不同地震動(dòng)輸入下結(jié)構(gòu)的非線(xiàn)性響應(yīng)差別很大，因此如何選擇合理的地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)、進(jìn)而選擇和調(diào)整地震動(dòng)記錄，減小結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)結(jié)果的離散性是

2、提高大震及特大震下結(jié)構(gòu)性能分析及抗倒塌能力評(píng)估結(jié)果可靠性的必然要求。
　　 本文首先在對(duì)地震動(dòng)特性、地震動(dòng)反應(yīng)譜理論及地震動(dòng)反應(yīng)譜特性等簡(jiǎn)單介紹的基礎(chǔ)上，討論了現(xiàn)有的針對(duì)不同分析目的的三種地震動(dòng)記錄選取方法及各自的使用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)，列舉了常用的地震動(dòng)調(diào)整方法。進(jìn)而從PEER地震動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)和汶川地震數(shù)據(jù)庫(kù)共選擇15條地震動(dòng)記錄，分別以?xún)煞N常用的地震動(dòng)記錄調(diào)整方法，即基于PGA和基于結(jié)構(gòu)一階模態(tài)相應(yīng)的譜加速度Sa（T1），將各地震動(dòng)記

3、錄調(diào)整后作為結(jié)構(gòu)動(dòng)力時(shí)程分析的輸入，分析了兩個(gè)不同初始周期的鋼筋混凝土平面框架結(jié)構(gòu)的彈塑性地震響應(yīng)，分析結(jié)果表明:地震動(dòng)記錄調(diào)整方法不同，地震動(dòng)反應(yīng)譜的形狀有較大改變，對(duì)同一結(jié)構(gòu)反應(yīng)影響也顯著不同;考慮合理譜形的地震動(dòng)記錄調(diào)整方法能夠有效減小結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的離散性，得到很好的響應(yīng)估計(jì);結(jié)構(gòu)的初始周期并不能有效反映結(jié)構(gòu)彈塑性地震響應(yīng)特性，僅以Sa（T1）作為地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)調(diào)整地震動(dòng)記錄，不能考慮實(shí)際結(jié)構(gòu)的非線(xiàn)性行為總是伴隨結(jié)構(gòu)剛度退化和振動(dòng)

4、模態(tài)變化這一特性。
　　 其次，從PEER強(qiáng)震記錄數(shù)據(jù)庫(kù)和汶川地震記錄數(shù)據(jù)庫(kù)中重新選取15條地震動(dòng)記錄，用反應(yīng)譜法調(diào)整后作為6層3跨鋼筋混凝土平面框架結(jié)構(gòu)增量動(dòng)力分析的輸入，通過(guò)研究IDA曲線(xiàn)及結(jié)構(gòu)響應(yīng)與地震動(dòng)反應(yīng)譜不同周期譜值的相關(guān)性，結(jié)果表明:譜形對(duì)結(jié)構(gòu)非線(xiàn)性地震反應(yīng)的影響隨著地面運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加以及結(jié)構(gòu)非線(xiàn)性程度的提高而增大，反應(yīng)譜不同區(qū)段的譜形對(duì)于結(jié)構(gòu)非線(xiàn)性地震反應(yīng)的影響差異顯著。在抗震設(shè)計(jì)分析中地震動(dòng)反應(yīng)譜譜形對(duì)結(jié)構(gòu)非線(xiàn)

5、性地震反應(yīng)的影響不容忽視。在此基礎(chǔ)上總結(jié)概括了考慮譜形的地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)的研究進(jìn)展，為地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)的改進(jìn)和地震動(dòng)記錄的選取提供一定參考。
　　 最后，對(duì)考慮譜形的地震動(dòng)選擇調(diào)整方法進(jìn)行了研究，并對(duì)三種典型的考慮譜形的地震動(dòng)記錄選擇方法進(jìn)行了介紹。基于條件均值譜的地震動(dòng)選擇方法是國(guó)外比較常用的方法，理論技術(shù)也較成熟。基于選取地震動(dòng)集來(lái)匹配目標(biāo)譜的均值和方差的地震動(dòng)選取方法，考慮了譜方差對(duì)結(jié)構(gòu)反應(yīng)的影響，并且此方法用MATLAB程序