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文檔簡介
1、對于一般工業(yè)和民用建筑,工程的設(shè)計基本地震加速度和設(shè)計反應(yīng)譜由場地土的類別根據(jù)地震動參數(shù)區(qū)劃圖和抗震設(shè)計規(guī)范確定。對于重大工程,場地土的地震反應(yīng)直接影響場地相關(guān)反應(yīng)譜。覆蓋土層的地震反應(yīng)對于工程場地抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計地震動參數(shù)的確定具有重要意義。然而,本文文獻(xiàn)調(diào)研說明,盡管已經(jīng)有大量的強(qiáng)震記錄和相對成熟的土層反應(yīng)分析軟件,工程地震界對土層地震反應(yīng)的認(rèn)識至今仍有較大的分歧。本文借助美國西部的強(qiáng)震記錄,討論并改進(jìn)目前廣泛使用的等效線性化土層
2、反應(yīng)方法,具體內(nèi)容如下。 ⑴選擇美國西部既有基巖記錄又有厚度大于100米深沖積土層地表記錄的30個地震的強(qiáng)震觀測資料,分別建立基巖和地表加速度衰減規(guī)律,研究了美國西部大于100米深厚沖積土層在不同地震作用下的放大規(guī)律,得到了基巖地震動越強(qiáng),深厚沖積土層放大倍數(shù)越小的結(jié)論。并發(fā)現(xiàn),在基巖加速度峰值相同的條件下,產(chǎn)生該地震動的地震越小,放大倍數(shù)越大。 ⑵分別以5種基巖峰值加速度(0.5m/s2、1.00m/s2、1.50m/
3、s2、2.00m/s2和3.0m/s2)、3種震級(5、6、7級)組合成15種工況,用上文建立的衰減規(guī)律得到相應(yīng)的基巖反應(yīng)譜,每工況各合成9條加速度隨機(jī)時程,采用目前我國廣泛使用的(等效剪應(yīng)變固定為最大剪應(yīng)變的0.65倍的)等效線性化土層反應(yīng)方法(本文簡稱EQLM(0.65)),對上海地區(qū)的3個土層厚度不同的工程場地進(jìn)行土層反應(yīng)分析,發(fā)現(xiàn)結(jié)果與上文基于統(tǒng)計得到的結(jié)果不完全一致。即對于相同的基巖峰值加速度,震級較大時,放大倍數(shù)相對較大。
4、 ⑶比較從基于土的剪切模量和阻尼比的頻率相關(guān)性確定等效剪應(yīng)變,嘗試改進(jìn)EQLM(0.65)的方法,以及Shake軟件通過改變震級調(diào)整等效剪應(yīng)變的方法,本文指出以上兩種做法的共性:依據(jù)基巖地震動的頻譜特性調(diào)整等效剪應(yīng)變的折減系數(shù)。由于地震動的頻譜并不由震級唯一確定,震中距也可影響地震動的頻譜,本文提出用震級和距離雙參數(shù)調(diào)整等效剪應(yīng)變的等效線性化方法EQLM(M,R),討論確定具體方案。通過計算比較發(fā)現(xiàn),對較強(qiáng)的基巖地震動(峰值加速度
5、大于0.1g),EQLM(M,R)可以解決衰減規(guī)律與EQLM(0.65)土層反應(yīng)計算結(jié)果的矛盾。與基于土的剪切模量和阻尼比的頻率相關(guān)性調(diào)整等效剪應(yīng)變的方法相比,EQLM(M,R)簡單易行。 ⑷給出一個完整的工程安評的應(yīng)用算例。用不同超越概率峰值加速度的假想地震確定震級M和距離R;根據(jù)M和R確定時程包線,合成地震動;根據(jù)M和R用本文改進(jìn)的EQLM(M,R)進(jìn)行土層反應(yīng)計算得到地表地震動。將上述結(jié)果與傳統(tǒng)的EQLM(0.65)方法作
6、對比,指出EQLM(0.65)方法低估地表高頻地震動,超越概率越小,基巖地震動越強(qiáng),低估誤差越大。而EQLM(M,R)可以解決EQLM(0.65)在基巖峰值加速度較大時低估高頻地震動放大倍數(shù)的問題。 ⑸用美國西部土層衰減關(guān)系對上海行政區(qū)作危險性分析,直接得到地表地震動參數(shù),并與先用上?;鶐r加速度衰減規(guī)律作危險性分析得到基巖峰值加速度,然后與以EQLM(0.65)對上海地區(qū)土層反應(yīng)規(guī)律作調(diào)整得到的結(jié)果作對比,說明EQLM(0.65
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