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

1、在結(jié)構(gòu)抗震分析中，地震動反應(yīng)譜譜形的影響及大震下結(jié)構(gòu)非線性性能的分析均為非常重要和復(fù)雜的研究課題。深入開展這些問題的研究，有助于充分了解地震動譜形特性對結(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，對促進(jìn)基于性能抗震設(shè)計方法的推行和實(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，不同地震動輸入下結(jié)構(gòu)的非線性響應(yīng)差別很大，因此如何選擇合理的地震動強(qiáng)度指標(biāo)、進(jìn)而選擇和調(diào)整地震動記錄，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估結(jié)果可靠性的必然要求。
　　 本文首先在對地震動特性、地震動反應(yīng)譜理論及地震動反應(yīng)譜特性等簡單介紹的基礎(chǔ)上，討論了現(xiàn)有的針對不同分析目的的三種地震動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調(diào)整方法。進(jìn)而從PEER地震動數(shù)據(jù)庫和汶川地震數(shù)據(jù)庫共選擇15條地震動記錄，分別以兩種常用的地震動記錄調(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），將各地震動記

3、錄調(diào)整后作為結(jié)構(gòu)動力時程分析的輸入，分析了兩個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:地震動記錄調(diào)整方法不同，地震動反應(yīng)譜的形狀有較大改變，對同一結(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;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）作為地震動強(qiáng)度指標(biāo)調(diào)整地震動記錄，不能考慮實(shí)際結(jié)構(gòu)的非線性行為總是伴隨結(jié)構(gòu)剛度退化和振動

4、模態(tài)變化這一特性。
　　 其次，從PEER強(qiáng)震記錄數(shù)據(jù)庫和汶川地震記錄數(shù)據(jù)庫中重新選取15條地震動記錄，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)增量動力分析的輸入，通過研究IDA曲線及結(jié)構(gòu)響應(yīng)與地震動反應(yīng)譜不同周期譜值的相關(guān)性，結(jié)果表明:譜形對結(jié)構(gòu)非線性地震反應(yīng)的影響隨著地面運(yùn)動強(qiáng)度的增加以及結(jié)構(gòu)非線性程度的提高而增大，反應(yīng)譜不同區(qū)段的譜形對于結(jié)構(gòu)非線性地震反應(yīng)的影響差異顯著。在抗震設(shè)計分析中地震動反應(yīng)譜譜形對結(jié)構(gòu)非線

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強(qiáng)度指標(biāo)的研究進(jìn)展，為地震動強(qiáng)度指標(biāo)的改進(jìn)和地震動記錄的選取提供一定參考。
　　 最后，對考慮譜形的地震動選擇調(diào)整方法進(jìn)行了研究，并對三種典型的考慮譜形的地震動記錄選擇方法進(jìn)行了介紹?；跅l件均值譜的地震動選擇方法是國外比較常用的方法，理論技術(shù)也較成熟?；谶x取地震動集來匹配目標(biāo)譜的均值和方差的地震動選取方法，考慮了譜方差對結(jié)構(gòu)反應(yīng)的影響，并且此方法用MATLAB程序