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场地分类和平均反应谱

因土质条件不同而造成的震害差异现象很早就引起了重视。最初试图通过对地基土质条件的调查和勘察来寻找烈度异常的原因。六十年代以来,开始研究层状土对地震反应的影晌,并将计算结果与实际记录加以比较,比较结果表明,土层传递地震波的特性对地震动参数和谱形状都有重要影响。七十年代以来,许多国家采用了按不同场地土分类的平均反应谱,作为抗震设计的主要依据。只是各国所采用的分类方法和谱形状并不很一致。我国现行抗震规范将场地土分为三类,并规定了相应的设计反应谱。现行规范中的三类反应谱差别是比较大的,在中长周期段,上下差达3.5倍。由于场地分类的标准不太明确,在使用中就不免会出现问题。目前在场地分类中所遇到的最大问题是如何综合评定多层土的类别。以往一般原则是:多层土的场地类别可以考虑为各分层土类别的某种加权平均,并认为浅层土和厚土的权重应大于深层土和薄土层。此乃大家协商的结果,没有经过充分的论证。本文试图从场地条件对地面运动影响的角度出发提出新的分类方...  (本文共10页) 阅读全文>>

北京工业大学
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随机特性在地震动反应谱与强震地面运动模拟中的研究

摘要现阶段抗震设计规范中的设计反应谱是代表实际地震动反应谱两水平方向的统计平均结果,隐含了两水平向反应谱特征周期相同的假定,其值由场地类别和设计地震分组确定;而地震影响系数最大值则根据烈度确定。对于垂直方向设计反应谱,规范中规定为水平向各周期点设计谱的 2/3 倍,一般认为其特征周期与水平向相同。这种统计平均反应谱实际上包含了许多随机因素,三方向反应谱之间的关系非常复杂,故仅用一条平均谱来代表是不能反映其真实性态的。本文基于对大量美国西部地震记录的研究,分析了三方向反应谱在特征周期、谱值比例、地震影响系数最大值和动力系数最大值等参数方面的差异,以及这些参数与场地类别、震级和震中距的关系,对规范反应谱的改进提出一些参考的依据,使结构抗震设计结果更趋于合理。最后介绍了一种基于随机过程理论的强震地面运动模拟方法-随机方法,分析表明该方法模拟的地震动加速度时程是合理的,可以应用于实际结构的抗震设计。  (本文共94页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
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抗震设计规范中场地系数研究的两个问题深入探讨

为改进抗震设计规范中设计反应谱的规定,本文选取NGA-West2强地震动数据库中的实际地震动观测数据为基础,统计分析各类场地水平向平均谱变化的总体趋势,论证我国新的地震区划图(GB18306-2015)推荐的场地系数;以各类场地竖向平均谱的统计分析为基础,结合竖向/水平反应谱比的统计特征,提出抗震设计规范中规定竖向设计反应谱的建议。本文从美国加州强地震动观测台站的场地数据库、日本Ki K-net强震台网台站的钻孔资料中选取732个场地的剪切波速数据,从NGA-West2数据库中选取的8870组地震动反应谱数据,建立了数据基础。所选取的地震动数据的震级范围4.2~7.9级,震中距0.44km~1162.5km,记录台站的Vs30范围为99.9~2016.1m/s,地震动水平向PGA范围为0.02g~1.77g,竖向最大PGA3.84g,最小0.003g。根据场地速度结构数据,逐一计算台站的Vs30和Vs20值,并分别按中、美规范进...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
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统一抗震设计谱理论及其应用

自1932年M. A. Biot提出反应谱理论和1959年G. W. Housner给出世界上第一条设计谱以来,地震反应谱理论得到了全世界地震工程界的广泛认同,也因此吸引了全世界包括我国地震工程科学家和工程师对此进行了深入的研究。近一个世纪以来,地震反应谱理论以及相应的抗震设计谱理论得到了巨大的发展和广泛的应用。本研究将系统地对反应谱的理论及其应用情况进行总结,指出存在的问题,探索解决这些问题的可能的途径,并在此基础上提出统一设计谱的思想,也就是提出了一种可以广泛适用于不同场地条件,不同震中距和震级,地表和地下,水平向和竖向地震动的统一的设计反应谱。反应谱是通过单自由度体系的最大反应来描述地震动特性的重要工具,是结构动力学分析和结构抗震设计所关注的焦点。抗震设计谱是以地震动加速度反应谱特性为依据,经统计和平滑化处理确定的。然而,由于影响地震动反应谱的因素既多且又十分复杂,要针对每一种具体的情况给出适用的设计谱就变得十分困难,以至...  (本文共192页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
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抗震设计规范中竖向地震作用规定的研究

工程结构的抗震设计验算中,复杂的结构往往需要考虑两个,甚至三个方向地震作用的联合效应。多向输入牵涉到在水平地震作用规定的基础上,如何进一步规定竖向地震作用的问题。本文在指出《公路桥梁抗震设计细则》采用竖向/水平谱比规定竖向地震作用的规定在某些工况下会有不合理、不方便的缺陷基础上,研究分别用两组参数规定水平、竖向设计加速度反应谱的可行性。文中选用美国太平洋地震工程研究中心发布的NGA项目数据库中64个地震的1513组三分量强地震动记录,统计分析反应谱的特征。为了分析不同设计基本加速度对应的反应谱特征,先按震级、距离和场地条件分组,统计每组的水平向平均反应谱,标准化得到相应的有效峰值加速度EPA。将EPA分成0.05,0.1,0.15,0.2,0.3和0.4g等6个区间。根据Ⅱ类场地的结果,同时考虑EPA随震级增大、震中距减小应随之增大的一般规律,将震中距R∈(0,10]、震级M∈[4.5,6.5],R∈(10,30]、M∈(6.5...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

合肥工业大学
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基于现行规范划分标准的竖向地震动加速度反应谱研究

一般来说,地震的竖向运动分量约为水平分量的1/2~2/3,对建筑物的破坏要比水平分量小,因此竖向地震动对于一般结构物的抗震设计常常是不考虑的。我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)对竖向加速度设计反应谱的规定:其反应谱取为相应水平向加速度设计反应谱的0.65倍,特征周期采用水平设计第一组。随着强震记录的日益积累,不断有超过水平分量的竖向强震动记录出现,同时,不断增多的大跨结构、各种高耸结构和复杂结构的出现,使得竖向地震作用的破坏潜力愈来愈大,因此深入研究竖向地震动的特征参数不仅具有可行性,而且具有现实的工程意义,所以本文对竖向设计反应谱的特征进行了研究。本文的内容主要包括:(1)本文利用美国西部强震记录作为数据基础,研究竖向与水平向地震动在反应谱最大值、特征周期等参数方面的差异,同时给出了场地条件、震级和震中距等影响因素下这些参数的变化规律。分别给出了在震级、震中距和场地条件影响因素下竖向反应谱最大值与水平反应谱最...  (本文共106页) 本文目录 | 阅读全文>>