考慮譜形的地震動強度指標及其在地震動記錄選擇與調整中的應用.pdf

1、在結構抗震分析中，地震動反應譜譜形的影響及大震下結構非線性性能的分析均為非常重要和復雜的研究課題。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構性能的影響，有助于充分把握結構在大震下的性能水平，對促進基于性能抗震設計方法的推行和實施都具有重要的現(xiàn)實意義。由于地震動的隨機性和結構地震響應的復雜性，不同地震動輸入下結構的非線性響應差別很大，因此如何選擇合理的地震動強度指標、進而選擇和調整地震動記錄，減小結構地震反應結果的離散性是

2、提高大震及特大震下結構性能分析及抗倒塌能力評估結果可靠性的必然要求。
　　 本文首先在對地震動特性、地震動反應譜理論及地震動反應譜特性等簡單介紹的基礎上，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，列舉了常用的地震動調整方法。進而從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整方法，即基于PGA和基于結構一階模態(tài)相應的譜加速度Sa（T1），將各地震動記

3、錄調整后作為結構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構的彈塑性地震響應，分析結果表明:地震動記錄調整方法不同，地震動反應譜的形狀有較大改變，對同一結構反應影響也顯著不同;考慮合理譜形的地震動記錄調整方法能夠有效減小結構地震響應的離散性，得到很好的響應估計;結構的初始周期并不能有效反映結構彈塑性地震響應特性，僅以Sa（T1）作為地震動強度指標調整地震動記錄，不能考慮實際結構的非線性行為總是伴隨結構剛度退化和振動

4、模態(tài)變化這一特性。
　　 其次，從PEER強震記錄數(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，用反應譜法調整后作為6層3跨鋼筋混凝土平面框架結構增量動力分析的輸入，通過研究IDA曲線及結構響應與地震動反應譜不同周期譜值的相關性，結果表明:譜形對結構非線性地震反應的影響隨著地面運動強度的增加以及結構非線性程度的提高而增大，反應譜不同區(qū)段的譜形對于結構非線性地震反應的影響差異顯著。在抗震設計分析中地震動反應譜譜形對結構非線

5、性地震反應的影響不容忽視。在此基礎上總結概括了考慮譜形的地震動強度指標的研究進展，為地震動強度指標的改進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整方法進行了研究，并對三種典型的考慮譜形的地震動記錄選擇方法進行了介紹。基于條件均值譜的地震動選擇方法是國外比較常用的方法，理論技術也較成熟?；谶x取地震動集來匹配目標譜的均值和方差的地震動選取方法，考慮了譜方差對結構反應的影響，并且此方法用MATLAB程序