重大工程場地地震動輸入?yún)?shù)研究.pdf

1、合理的地震動輸入是保證結(jié)構(gòu)抗震設計結(jié)果可靠與經(jīng)濟的必要條件。目前國內(nèi)外普遍采用的反應譜法沒有考慮地震動持時及空間變化性的影響；擬合目標反應譜的人造地震動方法不能得到頻率非平穩(wěn)加速度；國內(nèi)規(guī)范在加速度峰值的選取方面存在不相銜接的現(xiàn)象；一致概率反應譜并不是同一地震事件的真實反應譜，該譜的中、長周期值不合理顯著偏大，造成抗震設計十分困難。本文針對本文針對地震加速度峰值特性、時頻譜的衰減特性及地震動參數(shù)的空間變化性等方面進行了深入研究，并在此基

2、礎上探討了綜合考慮地震動三要素影響的設定地震方法和工程場地非平穩(wěn)加速度時程的合成方法；最后將研究結(jié)果應用于新疆克孜爾壩址地震動輸入?yún)?shù)的確定。主要內(nèi)容及成果如下： （1）通過對地震加速度記錄放大系數(shù)譜的計算分析，給出了基巖和土層記錄的水平和豎向地震分量的有效峰值加速度（EPA）的計算式。通過對峰值加速度（PGA）和EPA統(tǒng)計分析表明，PGA與EPA間存在強線性和對數(shù)線性相關性，可根據(jù)相關性方程進行PGA與EPA間的相互轉(zhuǎn)換或預測

3、，便于國內(nèi)規(guī)范的配套使用。通過影響因素分析發(fā)現(xiàn)，衰減關系式的選取、年超越概率的大小、場點與潛在震源的位置關系及潛在震源的震級上限的大小等都將直接影響PGA和EPA取值及兩者的比例關系。 （2）根據(jù)中國大陸與美國西部在地震構(gòu)造、地震成因等方面的相似性，利用美國西部基巖加速度強震記錄資料，建立了適用于中國大陸的時變功率譜和能量等效速度譜的衰減關系式。分析了震級、震中距對時變功率譜及能量等效速度譜的影響規(guī)律。 （3）應用通過分

4、析局部空間位置變化對地震動參數(shù)影響顯著程度來研究地震動參數(shù)空間分布規(guī)律的方法，建立了地震動參數(shù)隨局部空間位置坐標變化的隨機預測模型。結(jié)果表明：空間位置坐標的變化對不同的地震動參數(shù)或模型參數(shù)的影響規(guī)律及影響程度不相同，不同的地震動參數(shù)具有不同的空間分布形式。 （4）提出了由EPA確定最大貢獻潛源、由0.2s周期點的能量等效速度譜確定設定地震的震級和震中距、并根據(jù)地震構(gòu)造條件確定設定地震的具體位置的設定地震方法。該方法綜合考慮了地震

5、動三要素一幅值、頻譜和持時對設定地震結(jié)果的影響。 （5）探討了根據(jù)時變功率譜衰減規(guī)律、地震動參數(shù)空間變化模型及設定地震結(jié)果進行多點輸入非平穩(wěn)加速度時程合成的方法。 （6）利用本文提出的方法，對新疆克孜爾壩址所在的地震研究區(qū)進行了地震危險性分析和設定地震研究，確定了壩址4種超越概率下的地震動輸入?yún)?shù)──加速度峰值、加速度反應譜及加速度時程。并對依據(jù)不同參數(shù)進行設定地震所取得的結(jié)果進行了比較分析，驗證了本文設定地震方法的合理