地震动特性参数评价及对结构设计的影响

【摘要】：合理的地震动输入是保证结构抗震设计结果可靠与经济的必要条件。选取合适的地震记录首先必须对地震动特性有深刻的了解,所以对地震波特性的研究也就凸显了它的重要性。本文通过在大量的地震动记录中选取了比较典型的地震动记录作为基础数据,研究了评价地震动记录破坏特性的参数与其影响因素及参数之间的相关性。结合弹性和非弹性反应谱来对比验证它们对反应谱参数的相关性和敏感性,得出这些参数对评价地震动记录的破坏特性的准确性及其中的较好参数,总结它们对结构抗震设计的影响。 本文主要工作和成果如下: 1.按照一定选取原则,选取了61条地震动的加速度时程记录作为数据基础。通过对这些地震动加速度记录的进行分类,并分析地震动记录的基本特性,指出了地震动的三个基本要素及其评价参数的意义。讨论了筛选地震动记录的基本原则和方法,并初步筛选出下文所需的记录。 2.通过对地震动记录的特性参数与震级和震中距以及各个参数之间存在的相关性进行讨论分析,得出各个参数在评价地震动记录的破坏特性方面的不同的意义和可靠程度。在评价地震动记录的破坏特性时,由于不同参数代表了地震动记录的不同特性且具有各自的优缺点,因此,针对这些优点和不足之处,提出了新的参数来评价地震动记录的破坏特性 3.以反应谱理论为基础,讨论了评价地震动记录特性的参数与弹性(弹性单质点体系)反应谱和非弹性(双线性单质点体系)反应谱的相关性及验证其评价地震动破坏强度的准确性及适用性,得出评价地震动破坏强度的较好参数。分析表明,PD和AAVSI同时涉及了地震动的幅值、持时和频谱特性,能较有效的评价结构的加速度幅值和输入能量强度大小,是评价地震动记录破坏强度的较好参数。 4.地震动记录特性参数对不同延性比的双线性反应谱的影响性分析表明:1)地震动记录的特性参数与弹性加速度反应谱参数的相关性情况同样适用于双线性单质点体系,加速度反应谱对结构的延性比的敏感程度与场地土条件有关;2)结构输入总能量受延性比的影响较复杂,主要影响因素为结构自振周期和地震动持时;3)地震动记录的特性参数对输入能量谱的相关性情况同样适用于阻尼能量谱和滞回能量谱,但阻尼能量谱和滞回能量谱受延性比和地震动持时的影响情况有较大的差别。 论文最后对上述研究成果作了简单的总结,并指出进一步研究的方向和亟待完成的工作。