借助NGA-West2數(shù)據(jù)論證我國(guó)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則的場(chǎng)地系數(shù).pdf

1、我國(guó)《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》(2008)的修編中，對(duì)水平向設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的規(guī)定采用了《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(18306-2015)推薦的場(chǎng)地系數(shù)，豎向反應(yīng)譜采用了與水平向設(shè)計(jì)譜的相同公式和圖形、不同的場(chǎng)地系數(shù)和特征周期。本文借助NGA-West2地震動(dòng)數(shù)據(jù)論證改進(jìn)的效果。解決的最大難題是根據(jù)NGA數(shù)據(jù)中的Vs30評(píng)定按中國(guó)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的場(chǎng)地類別。
　　搜集整理的數(shù)據(jù)包括美國(guó)加州和日本KiK-net強(qiáng)震臺(tái)站共732個(gè)場(chǎng)地剪切波速度結(jié)構(gòu)

2、數(shù)據(jù)，和NGA-West2數(shù)據(jù)庫(kù)中選取的幅值較大的4435組水平向和豎向加速度反應(yīng)譜，相應(yīng)的震級(jí)范圍在4.2～7.9之間，距離0.44km～1162.5km。對(duì)每一個(gè)場(chǎng)地計(jì)算Vs30、Vs20、場(chǎng)地卓越周期Tp和覆蓋層厚度H，分別按中國(guó)和美國(guó)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范評(píng)定場(chǎng)地類別。據(jù)此，改進(jìn)工程場(chǎng)地兩個(gè)深度平均剪切波速度Vsi0和Vs20的關(guān)系，在文獻(xiàn)[28]提出的經(jīng)驗(yàn)公式中增加Tp一項(xiàng)，統(tǒng)計(jì)擬合得到計(jì)算Vs20的新關(guān)系式logVs20=-0.141

3、1+1.019logBs30+0.0634Tp。通過(guò)與根據(jù)場(chǎng)地剪切波速度結(jié)構(gòu)直接計(jì)算的Vs20比較，說(shuō)明了改進(jìn)的效果。將Vs30和Vs20代入文獻(xiàn)[48]計(jì)算任意深度內(nèi)平均剪切波速的公式，參照文獻(xiàn)[15]推導(dǎo)計(jì)算任意兩個(gè)深度之間剪切波速的公式，整理迭代思路，粗略地推算場(chǎng)地覆蓋層厚度H。據(jù)Vs20和H按中國(guó)規(guī)范的場(chǎng)地分類評(píng)定732個(gè)場(chǎng)地的場(chǎng)地類別，與根據(jù)實(shí)際剪切波速度結(jié)構(gòu)直接評(píng)定的比較，符合率達(dá)到84.3％，說(shuō)明了本文改進(jìn)對(duì)場(chǎng)地劃分的正面

4、影響。根據(jù)本文從NGA-West2數(shù)據(jù)庫(kù)所選強(qiáng)地震動(dòng)數(shù)據(jù)相應(yīng)臺(tái)站場(chǎng)地的Vs30，以及采用水平和豎向加速度反應(yīng)譜比法計(jì)算的Tp，估算每一個(gè)場(chǎng)地的Vs20和覆蓋層厚度H,按中國(guó)場(chǎng)地分類規(guī)定，評(píng)定了每一個(gè)臺(tái)站的場(chǎng)地類別。
　　借助CB13衰減關(guān)系對(duì)地震動(dòng)數(shù)據(jù)按A分組劃分震級(jí)、距離范圍。計(jì)算各場(chǎng)地類別各A分組加速度反應(yīng)譜的平均譜。比較同一場(chǎng)地類別各分組平均譜之間的關(guān)系、同一分組各場(chǎng)地類別平均譜之間的關(guān)系，指出同一類場(chǎng)地，總體趨勢(shì)是隨A值增

5、加平均譜幅值遞增，在中長(zhǎng)周期段相鄰分組或隔組間有交叉現(xiàn)象;同一分組,不同場(chǎng)地類別短周期段水平向平均譜幅值之間的差別比較明顯，大多數(shù)分組其他場(chǎng)地的均比Ⅰ類場(chǎng)地的高，平均譜寬度有明顯增大趨勢(shì);Ⅱ類場(chǎng)地的豎向平均譜比Ⅰ類場(chǎng)地的略高，多數(shù)分組中Ⅲ類、Ⅳ類場(chǎng)地的豎向平均譜比Ⅱ類場(chǎng)地的高。
　　以各類場(chǎng)地各分組的平均譜為檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，考察按兩個(gè)版本《細(xì)則》構(gòu)造的水平向、豎向設(shè)計(jì)譜與其貼近的程度，論證了新版《細(xì)則》改進(jìn)的效果。結(jié)果表明，按兩個(gè)版本《