基于土非線性參數(shù)變異性的概率設(shè)計譜研究.pdf

1、實際震害資料和土層地震反應(yīng)分析表明,土體動剪切模量比和阻尼比是影響土層地震反應(yīng)分析結(jié)果的主要因素之一,土體非線性對土層地震響應(yīng)產(chǎn)生顯著的影響已被研究者所證實。然而,土體是一種具有顯著不確定性的材料,在其漫長的歷史形成過程中,經(jīng)歷了自然和人為等因素的作用,其性質(zhì)相當(dāng)復(fù)雜,勘察、取樣和實驗得到的土體參數(shù)是離散的。土體參數(shù)的離散性必然會引起相應(yīng)巖土工程和地震工程設(shè)計中的許多不確定性。
　　 《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中的標準設(shè)計譜是代表著實

2、際情況的一種平均結(jié)果,事實上具有很大的不確定性,其中就包含了土動力非線性變異性的影響。為考慮不同風(fēng)險水準下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計,就需要土參數(shù)變異下的概率設(shè)計譜。
　　 本文研究了概率設(shè)計譜計算方法,給出了考慮土非線性參數(shù)變異性下具有概率意義標準設(shè)計譜的的修正關(guān)系,以深化土非線性對設(shè)計譜影響認識,并為考慮不同風(fēng)險水準的工程抗震設(shè)計提供參考。同時,為掌握土非線性特征與反應(yīng)譜特征之間的關(guān)系,并為工程風(fēng)險設(shè)計中土非線性參數(shù)的選取提供依據(jù),本文

3、研究了場地土體動力非線性參數(shù)概率與地表響應(yīng)概率之間的關(guān)系。主要的工作如下:
　　 1.闡明了進行不確定性分析基本理論,對正態(tài)性檢驗、百分位數(shù)、參考值范圍的概念和計算方法進行了詳細論述,提出了考慮土動剪切模量比和阻尼比變異性的概率設(shè)計譜計算的基本思路,自編了概率設(shè)計譜的計算程序。
　　 2.根據(jù)提出的考慮土動剪切模量比和阻尼比變異性概率設(shè)計譜的計算思路,以四種設(shè)防烈度下二類場地為計算模型,提出了考慮粘性土和無粘性土動剪切模

4、量比和阻尼比變異性下概率設(shè)計譜,分析了各種參數(shù)對概率設(shè)計譜的影響。
　　 研究分析表明,土動剪切模量比和阻尼比變異性對設(shè)計譜總體影響顯著,但影響程度主要由概率水準決定,對不同頻段影響也不近相同；由土動剪切模量比和阻尼比變異條件下所得到的概率設(shè)計譜的離散絕大多數(shù)不遵從正態(tài)分布而為偏態(tài)分布；無粘性土動剪切模量比的變異性對設(shè)計譜的影響程度遠遠大于粘性土動剪切模量比變異性對設(shè)計譜的影響程度；場地土動力非線性參數(shù)變異性對地表峰值加速度影響

5、的敏感性隨場地土動力非線性參數(shù)概率水準的增大而增強。
　　 3.采用數(shù)值模擬方法,通過二類場地模型,建立了粘性土和無粘性土動力非線性參數(shù)概率與地表響應(yīng)概率之間的關(guān)系。
　　 研究表明,動剪切模量比非線性參數(shù)概率水平與場地設(shè)計譜概率水平的關(guān)系隨頻率不同而有所變化；阻尼比非線性參數(shù)概率水平與場地設(shè)計譜概率水平存在良好的對應(yīng)關(guān)系,二者概率水平一致,且與反應(yīng)譜的頻率無關(guān)；動剪切模量比和阻尼比非線性參數(shù)概率水平均與峰值加速度概率水