設(shè)計(jì)反應(yīng)譜擬合方法研究及特征參數(shù)統(tǒng)計(jì).pdf

1、地震反應(yīng)譜是通過儀器記錄并經(jīng)過處理的強(qiáng)地面運(yùn)動信息，利用強(qiáng)震記錄研究不同場地的反應(yīng)譜，對結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。近20年來，我國在南北地震帶所覆蓋的川滇甘陜地區(qū)建立了大量的有詳細(xì)場地資料的強(qiáng)震觀測臺站，獲得了豐富的有研究價值的強(qiáng)震記錄。本文在總結(jié)已有反應(yīng)譜標(biāo)定方法的基礎(chǔ)上，提出了一種新的反應(yīng)譜標(biāo)定方法。利用川滇甘陜地區(qū)大量的強(qiáng)震記錄，統(tǒng)計(jì)分析了設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的特征參數(shù)。本文主要研究工作和成果如下:
　　1、將差分

2、進(jìn)化算法應(yīng)用于反應(yīng)譜的標(biāo)定，提出了一種新的標(biāo)定反應(yīng)譜的方法。詳細(xì)介紹了Newmark三參數(shù)、雙參數(shù)、最小二乘擬合方法標(biāo)定反應(yīng)譜的原理，這些標(biāo)定方法各有優(yōu)點(diǎn)但也存在不足，主要問題表現(xiàn)在擬合的精度上。本文將差分進(jìn)化算法引入到反應(yīng)譜的標(biāo)定中，并利用其處理了川滇甘陜地區(qū)的強(qiáng)震記錄，對比分析了不同的反應(yīng)譜標(biāo)定方法對同一強(qiáng)震記錄的標(biāo)定結(jié)果。結(jié)果表明，差分進(jìn)化算法標(biāo)定的反應(yīng)譜更加忠實(shí)于地震反應(yīng)譜，擬合精度高，計(jì)算效率快，適用于對強(qiáng)震數(shù)據(jù)的批量處理。本

3、文采用差分進(jìn)化算法對川滇甘陜地區(qū)強(qiáng)震記錄的地震反應(yīng)譜進(jìn)行標(biāo)定并獲得了每條設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的特征參數(shù)。
　　2、統(tǒng)計(jì)分析了川滇甘陜地區(qū)設(shè)計(jì)反應(yīng)譜平臺值隨場地類別、震級和震中距的變化特征。結(jié)果表明，在不同場地、震中距和震級下水平向放大系數(shù)譜平臺值的分布基本符合正態(tài)分布。在相同場地類別下，無論是近場還是遠(yuǎn)場，放大系數(shù)譜的平臺值均值都隨著震級增大而增大，而大震Ⅱ類場地平臺值卻隨著震中距的增大而減小，且放大系數(shù)譜平臺值均值絕大數(shù)在2.5以上。本文

4、也統(tǒng)計(jì)了不同場地、震級和震中距下的加速度譜平臺值，結(jié)果表明，加速度反應(yīng)譜平臺值隨場地類別的提高而增大，隨震級的增大而增大，隨震中距的增大而減小。最后計(jì)算了該地區(qū)的加速度反應(yīng)譜平臺值的場地影響系數(shù)。
　　3、研究了川滇甘陜地區(qū)特征周期隨場地類別、震級和震中距的變化特征。結(jié)果表明，水平向加速度反應(yīng)譜特征周期均值隨震級的增大而增大，隨場地類別的增加而增大。Ⅱ類場地的特征周期隨震中距的增大而增大，遠(yuǎn)場的特征周期比近場的大。從本文的統(tǒng)計(jì)結(jié)果

5、來看，大震遠(yuǎn)場特征周期的統(tǒng)計(jì)結(jié)果比我國抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的大震遠(yuǎn)場特征周期值偏大。
　　4、統(tǒng)計(jì)了川滇甘陜地區(qū)豎向反應(yīng)譜特征參數(shù)隨場地類別、震級和震中距的變化特征。結(jié)果表明，豎向放大系數(shù)譜平臺值基本符合正態(tài)分布。豎向反應(yīng)譜平臺值隨著震級的增大而增大;震中距對豎向反應(yīng)譜平臺值的影響不明顯。本文研究顯示，在相同場地類別、相同震中距和相同震級條件下，豎向反應(yīng)譜平臺值均小于水平向反應(yīng)譜平臺值。無論是小震還是大震，遠(yuǎn)場還是近場，隨著場地類別的

6、提高，豎向加速度反應(yīng)譜的特征周期有增大的趨勢。大震下的Ⅱ類場地豎向加速度反應(yīng)譜特征周期隨震中距的增大而增大的特征明顯，同一類場地上豎向反應(yīng)譜特征周期均值隨震級增大而增大。
　　5、研究了不同場地類別、震級和震中距的豎向地震動與水平向地震動的關(guān)系。隨著場地類別的提高，小震的豎向與水平向加速度峰值比增大，而大震的峰值比減小。在相同場地類別下，峰值比隨震級的增大而增大，隨著震中距的增加有先增大后減小的規(guī)律。研究結(jié)果顯示，不同周期范圍內(nèi)豎