強(qiáng)震記錄的選擇與縮放方法研究.pdf

1、隨著數(shù)字強(qiáng)震儀技術(shù)的迅速發(fā)展，強(qiáng)震觀測已經(jīng)進(jìn)入了新的發(fā)展階段。進(jìn)入21世紀(jì)后，各國強(qiáng)震臺網(wǎng)的布設(shè)范圍不斷加大，并得到了一大批高質(zhì)量的強(qiáng)震記錄。這使得應(yīng)用時程分析法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計在實際工程中得以實現(xiàn)，我國規(guī)范更明確要求在對特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)行時程分析時應(yīng)至少選擇兩條實際強(qiáng)震記錄，而且時程分析法在各國抗震規(guī)范中均涉及到強(qiáng)震記錄的選取與縮放。但是目前對于時程分析法中如何輸入地震動時程并未形成統(tǒng)一認(rèn)識。以前由于強(qiáng)震記錄較少，我們進(jìn)行時程分析時多是選擇比較

2、著名的幾條記錄（如EL Centro波）?，F(xiàn)如今，面對如此多的強(qiáng)震記錄，如何選擇、如何縮放又成了工程界關(guān)注的熱點(diǎn)問題。
　　 國外對于強(qiáng)震記錄的選擇與縮放方法研究較早，得到了一些可應(yīng)用于工程的結(jié)論。而我國雖然擁有了大量的強(qiáng)震記錄，可無論是抗震規(guī)范還是實際工程應(yīng)用中，仍選擇局限的幾條記錄，對記錄的處理多數(shù)情況下仍然是基于加速度峰值的縮放。該方法雖然能在加速度峰值上很好的滿足要求，但難以滿足工程上對于反應(yīng)譜等重要參數(shù)的要求，具有明顯

3、的局限性。在工程應(yīng)用中應(yīng)針對不同的情況選用不同的縮放方法。本文正是以此為出發(fā)點(diǎn)，介紹并對比分析了幾種強(qiáng)震記錄的選擇與縮放方法，并對汶川地震與集集地震的記錄進(jìn)行處理，得出實際強(qiáng)震記錄的選擇推薦表，方便工程人員參考使用。最后，對比分析了幾個國家的抗震設(shè)計規(guī)范關(guān)于時程分析法中輸入地震動的要求。本文的主要工作如下：
　　 1、本文從地震動特性入手，介紹了抗震理論的發(fā)展以及地震動輸入的變化?？偨Y(jié)了對地震動特性不斷認(rèn)識的發(fā)展過程，歸納了多種

4、抗震設(shè)計方法，并指出抗震設(shè)計方法最關(guān)鍵的就是地震動的輸入，可以說抗震設(shè)計發(fā)展的過程就是地震動特性認(rèn)識的過程。
　　 2、綜述了目前時程分析中常用的多種強(qiáng)震記錄的選擇與縮放方法，即基于PGA的縮放、基于EPA的縮放、基于MIV的縮放、基于最小二乘的縮放、在結(jié)構(gòu)基本周期處Sa的縮放方法，通過實例比較了各自的特點(diǎn)。
　　 3、本文使用ANSYS大型有限元軟件建立三種結(jié)構(gòu)模型，選擇了21條水平向加速度記錄，按照上述方法將修正后的

5、記錄作為地震動輸入，進(jìn)行時程反應(yīng)分析，得出頂點(diǎn)位移和基底剪力的計算結(jié)果并進(jìn)行統(tǒng)計分析，并采用變異系數(shù)（COV）衡量各方法結(jié)果離散性的大小。從整體上講，經(jīng)計算得出按最小二乘法與按Sa方法縮放記錄結(jié)果較好。
　　 4、利用中美場地分類研究成果，將本文所得到的集集地震記錄按我國的場地進(jìn)行分類。以我國規(guī)范的反應(yīng)譜為標(biāo)準(zhǔn)，按中國規(guī)范要求將記錄按照場地分成四類，使用最小二乘法對集集地震和汶川地震的記錄進(jìn)行縮放，分別對各記錄進(jìn)行縮放，得出與規(guī)