集集地震等震线和PGA、PGV等值线关系的研究

本文通过比较集集地震的等震线、加速度和速度等值线的相似度,发现加速度等值线和烈度等震线有更好的相似性,后通过数学分析也得到了相同的结果。由于集集地震中受损的大部分是短周期脆性结构,本文的研究结果可以说明:和峰值速度相比,地震动峰值加速度能够更好地体现地震动对脆性结构的破坏势。峰值速度也和震害有一定的相关性,但对于脆性结构它所体现的破坏能力不如峰值加速度。

轻轨高架桥地震响应PGA/PGV分析:Part Ⅰ近断层效应的影响

以城市轻轨钢筋混凝土高架桥为研究对象,分别输入脉冲型、无脉冲型近断层地震和远场地震3种不同类型的地震,建立高烈度区地震作用下的非线性全桥模型,计算了水平及竖向地震作用下桥梁的弹塑性响应,分析了地震峰值加速度与地震峰值速度比值(PGA/PGV)对桥梁地震响应的影响.研究表明,时域分析时,脉冲型近断层地震会造成较大的梁体位移;对于梁体内力,相比其他类型地震,非脉冲地震造成的桥梁惯性力可能较大.频域分析时,相比非脉冲型近断层地震及远场地震,脉冲型近断层地震在较低的频段对桥梁横向响应的影响较大;对于竖向响应,脉冲型近断层地震可以在二阶竖向自振频率影响桥梁地震响应,非脉冲型近断层地震及远场地震在一阶竖向自振频率影响桥梁地震响应.

近断层脉冲地震对结构影响分析与选波建议

近断层地震动基本特征包括破裂方向性效应、滑冲效应、速度脉冲效应、上盘效应和竖向加速度效应等,而其中速度脉冲效应是最区别于一般的远场地震动的特点,该效应也是造成结构破坏的主要原因。PGV/PGA值是可以表征近断层地震动特点的地震动参数,故可以作为选取近断层地震动的一个条件。因此主要探究了近断层速度脉冲型地震对结构响应和耗能的影响,并以PGV/PGA值为分析对象,对断层距20 km内大量近断层地震动记录进行统计分析,得出以PGV/PGA值挑选近断层速度脉冲型地震时建议的选取范围。

铁路连续刚构桥近断层地震响应分析研究

研究目的:近断层地震动的加速度峰值(PGA)、速度脉冲等特征与远场地震有较大差异,对桥梁结构的破坏力更大。因此,为获得铁路连续刚构桥在近断层地震作用下的响应特点与破坏形式,以指导川藏铁路等近断层铁路桥梁的设计,本文以川藏铁路采用的典型连续刚构桥为对象,利用FRAME(3D)软件建立全桥有限元分析模型,开展铁路连续刚构桥近断层地震响应分析与破坏形式研究。研究结论:(1)有能量脉冲的、长周期成分丰富的近断层地震动对桥梁结构的破坏较远场地震更严重;(2)桥墩损伤程度与PGV/PGA的关系明显,其比值越大,破坏越严重,可将PGV/PGA作为判断地震动是否对结构产生严重破坏的重要指标;近断层地震动中,PGV/PGA>0.2 s出现的比例高,桥墩损伤严重;(3)连续刚构桥在地震作用下的损伤主要集中在墩底、墩顶或系梁部位;(4)近断层桥梁结构抗震中,既要考虑断层地震脉冲式大功率输入的因素,又要考虑高强低周疲劳效应的累积损伤;(5)本研究成果可为近断层铁路连续刚构桥的设计建造与抗震设防提供技术支撑。

近断层竖向地震动峰值特征

为了研究近断层区域竖向地震动的加速度峰值衰减特征和竖向与水平加速度峰值比特征，为进行近断层区域结构抗震设计和地震危险性分析等提供基础数据参考，根据1952—1999年世界范围内震级在M5．4-M7．6之间的18次地震的地震动记录提出一种同时考虑断层距和震级影响的竖向峰值加速度衰减关系，并与其他学者提出的衰减关系进行了对比分析。然后初步统计分析了竖向与水平峰值加速度比值、竖向地震动PGV／PGA比值的特征。研究结果表明，本文提出的加速度峰值衰减关系形式比较简单而且能较好地体现地震动加速度峰值的衰减变化关系；断层距在0—40km范围内相当一部分竖向与水平向峰值加速度比值大于一般抗震设计规范中规定的比值即0．65；至少对于竖向地震动而言，只将PGV／PGA〉0．2s作为识别近断层脉冲型地震动的强度指标是不够的。

近场水平地震动选取原则及脉冲型水平地震动弹性谱特性研究

以近40年来世界范围内发生的20次地震总计800条水平地震记录为基础,从加速度反应谱入手,研究震中距、PGV/PGA比值及震级对水平加速度反应谱特性的影响,提出了一种同时考虑震中距、PGV/PGA比值及震级3个指标的近场地震动选取方法。然后对选取的脉冲型水平地震记录作加速度反应谱研究场地类别、震级、PGV/PGA比值等因素对脉冲型水平地震动反应谱特性的影响。研究表明:(1)PGV/PGA>0.2、震中距D<20 km、6.5<M_w<7.0作为近场脉冲型地震动的选择原则具有可行性。(2)PGV/PGA>0.2、震中距20<D<50 km、M_w>7.0作为中远场脉冲型地震动的选择原则需要进一步研究。(3)震级M_w>7.0时脉冲型地震动反应谱谱值在中长周期范围内明显增大。(4)PGV/PGA>0.2时脉冲型地震动平均谱谱值在中长周期范围内明显增大。

PEER地震动数据库中含速度脉冲近场地震记录

以断层距0-20km为范围,利用美国太平洋地震研究中心PEER数据库收集整理含速度脉冲近场地震记录。研究了速度脉冲峰值和PGV/PGA比值分别与场地类别、矩震级以及断层距的关系。依据现有的PEER数据库,共整理出126条含速度脉冲近场地震记录,并按水平速度脉冲峰值由大到小顺序给出了该126条地震记录的列表。水平速度峰值主要分布于30-150cm/s,集集地震记录最多,C类和D类场地的地震记录数量较多。峰值大于100cm/s的速度脉冲地震记录主要出现在C类和D类场地,它们均出现在矩震级6.5级以上的地震记录中,均分布于断层距0-10km的范围内。PGV/PGA比值大于0.2的地震记录主要分布于C类和D类场地,除编号RSN316的地震记录外均出现于矩震级6.5级以上的地震记录中,主要分布于断层距0-10km的范围内。

2022年1月8日青海门源6.9级地震仪器烈度与宏观烈度对比分析

根据《中国地震烈度表》(GB17742-2020)中规定的仪器烈度计算方法处理门源M6.9地震强震动记录数据,得到测点仪器烈度值,将宏观烈度图Ⅵ度区以上站点与仪器测定烈度进行对比,发现44.44%站点测定的仪器烈度值与宏观烈度图中烈度区值完全吻合,88.89%站点的误差在±1度以内,说明《中国地震烈度表》建议方法获得的仪器烈度可以表征记录站点周边的震害程度;对比分析了基于PGA、PGV计算的仪器烈度值,发现在此次地震PGV中较PGA对于建筑物影响要明显,对震害的指示作用要优于PGA。基于仪器地震烈度值绘制了仪器地震烈度分布图,分布图整体上呈北西—南东方向展布,与宏观烈度走向基本一致。

大跨度斜拉桥近断层地震响应及减震效果分析

历次震害表明,近断层地震对大量土木工程结构造成了灾难性的破坏。为了研究大跨度斜拉桥的近断层地震响应规律及其减震装置的减震效果,选取3条典型近断层地震波作为地震输入,利用MIDAS CIVIL软件对大跨度斜拉桥的近断层地震响应进行了分析,并对其减震效果进行了探讨。结果表明:大跨度斜拉桥的近断层地震响应随着PGV/PGA值的增大而大幅度增大,其中速度脉冲效应的影响非常显著;减震措施对纵向近断层地震作用下的减震效果要好于横向地震作用下的效果,且PGV/PGA值越大,减震效果越小。在近断层地震作用下,斜拉桥在考虑减震措施后仍具有较大的梁端位移,需引起足够的重视。

近场脉冲型地震动位移比谱特征研究

非弹性位移比谱是估计工程结构非弹性位移一种简单而有效的方法。以大量的地震动记录为基础,研究近场脉冲型地震动位移比谱的特征,同时考察场地条件、峰值地面速度与峰值地面加速度比(PGV/PGA)、峰值地面速度(PGV)和最大增量速度(MIV)对近场地震动位移比谱的影响。结果表明近场地震动的脉冲作用在0.2～1.5s的周期段对位移比谱的影响最大,在此周期段,位移比谱增大了近20%左右;在其他周期段,近场地震动的脉冲作用对位移比谱的影响不明显。通过研究不同地震动参数对近场位移比谱的影响发现,峰值地面速度与峰值地面加速度比(PGV/PGA)是影响近场地震动位移比谱最大的参数,场地条件对近场地震动位移比谱的影响不大。

地震烈度与峰值加速度、峰值速度相关性研究

为了研究地震烈度与峰值加速度(PGA)、峰值速度(PGV)之间的定量关系,收集了中国28次地震、美国52次地震、伊朗9次地震、墨西哥8次地震中的强震动台站记录及其对应的震后调查烈度资料,采用箱线图检验基础数据中的离群值,通过层次分析法设置权重的加权最小二乘法回归得到Ⅴ≤I≤Ⅸ烈度区内,烈度与PGA、PGV的定量关系分别为:I=3.73log PGA-1.23;I=3.61log PGV+2.72。从Ⅴ度至Ⅸ度,其烈度与PGA的关系是烈度表中各值的1.5倍至1.1倍左右;与PGV的关系是烈度表中各值的1.3倍至1.1倍左右。本文统计的烈度与PGA、PGV之间的转换关系可供我国地震灾害评估以及抗震设计等参考。

地震烈度和地震动参数相关性研究进展及讨论

地震烈度直观反映震害轻重程度,而根据地震动记录推测烈度可大大加速烈度评定进程。另外我国目前抗震设计还处于烈度和地震动参数并用时期,需要两者关系,因此研究烈度与地震动参数(峰值加速度/PGA,峰值速度/PGV)的关系十分必要。本文介绍了中外各国两者相关性研究的历史沿革以及研究成果,并进一步对所有研究成果进行了对比分析及讨论。

近场地震的速度脉冲效应及简化冲击回归公式的检验

着重介绍了几次地震中出现的近场地震动的速度脉冲特性,并利用简化冲击模型来分析速度脉冲效应对地震动加速度、速度、位移的影响.另外,还用近场地震记录对简化冲击的回归公式进行了验证.结果表明:在速度脉冲效应下,地震动峰值位移增大值大于峰值速度增大值,而峰值加速度所受影响最小.在阻尼不是很大的情况下,速度脉冲效应是较大的.因此,考虑近场地震的抗震设计中速度脉冲效应是必要的.

中国地震烈度表中物理标准取值研究与建议

通过比较基于中国烈度表绘制的集集地震烈度等震线、地震动峰值加速度和峰值速度等值线的相似度,发现中国烈度表中的这两个地震动峰值参数对应于7、8、9度区的数值范围偏低．后参照烈度等震线从视觉上找出与它最相似的PGA、PGV等值线,通过数字化比较和描述统计分析发现,新的地震动峰值参数等值线较基于中国烈度表物理标准取值范围而绘制的等值线与烈度等震线更为相似．由此得出了研究建议的对应于中国烈度表中7、8、9、10度区的PGA和PGV取值范围,其中7、8、9度区的参数值需要提高以保障抗震设计的安全性．

近断层地震激励下门机响应研究

建立某门机有限元模型,采用时程分析法研究门机在近断层地震激励下的响应,选取21组近断层地震动记录分别研究速度脉冲效应、竖向效应及PGV/PGA值对门机位移响应及应力响应的影响。研究结果表明:速度脉冲效应会造成门机的位移响应、应力响应显著增大,双向速度脉冲地震动激励下门机最大应力比单向速度脉冲地震动大7.15%,比无速度脉冲地震动大12.41%;竖向效应会导致门机在竖直方向的振动加剧,存在钢丝绳断裂和小车脱轨的危险;门机的位移响应和应力响应均与PGV/PGA值呈正线性相关。因此门机若位于近断层区域,不可忽略近断层地震特性对门机抗震的影响。

地面运动特征对Bouc-Wen振子的IDA影响分析

基于Bouc-Wen模型的Barber捏缩及强度退化修正,通过模块化编程,将地震动峰值加速度和峰值速度之比(PGA/PGV)作为指定场地条件下的地面运动特征参数;分析该参数对于增量动力分析(IDA)曲线的影响;比较Bouc-Wen模型修正前后的IDA曲线受PGA/PGV的影响差异。计算结果表明:Bouc-Wen修正模型能够模拟较典型的非线性特征,Bouc-Wen修正及非修正模型的IDA曲线随PGA/PGV增加均有显著变化趋势,且受结构特征影响,两种模型的曲线变化趋势亦有明显差异。

地面运动强度指标对RC桥墩地震需求的影响

强地面运动指标(IM)的选择对桥梁结构工程需求参数(EDP)的概率估计影响很大。文章分别采用峰值地面加速度PGA和峰值地面速度PGV作为IM,选择实际地震波并进行合理的调值,对一座RC桥墩进行非线性动力时程分析;结果表明,对于中等周期的桥墩结构,以PGA作为IM计算的EDP概率估计值离散度明显更大。因此应根据所分析结构的周期范围,选择不同的IM,通过合理的调值对EDP进行概率估计。

近断层地震动竖向分量峰值特性研究

对收集到的近断层(断层距不大于15 km)地震动竖向分量进行分类后建立样本库,采用最小二乘回归方法,建立统计分析模型,对竖向地震动的峰值加速度、峰值速度及峰值位移进行回归分析;建立峰值参数与震级和断层距的衰减关系式及其相关系数,与其他研究者及近断层地震实际记录的峰值参数进行对比。结果表明,推荐的峰值衰减关系式与实际结果吻合较好,近断层竖向地震动高频波显著,随断层距衰减较快,为下一步近断层竖向地震动的研究奠定了基础。

粤西沿海震动图的生成和研究

震动图是描绘地震产生的地面运动和可能破坏情况的有效工具,主要包括峰值地面速度(PGV)等值线图、峰值地面加速度(PGA)等值线图和仪器烈度分布图等。基于华南数字地震台网记录到的2010年7月9日MS3.7级阳江地震的数据资料,利用SAC和GMT软件从记录到的地震波形数据提取地面运动参数,生成了PGV和PGA等值线图,并用经验分级关系得到了仪器烈度分布图。结果显示,阳东地震台站(YGD)具有最大的PGV和PGA值,仪器烈度达到4度,等烈度区在陆区呈近南北向的半椭圆形分布。计算方法和研究结果对于在粤西沿海地区快速生成震动图和实现地震烈度速报具有重要作用和意义,同时为该地区抗震设防、地震危险性分析等研究提供基础资料。

仪器烈度计算方法的初步研究

现行中国地震烈度表中,给出了Ⅴ度以上烈度区水平向地面运动峰值加速度(PGA)和峰值速度(PGV)两个物理参数与地震烈度的参考关系。当分别用PGA和PGV计算仪器烈度时,计算结果与现场调查烈度相符率很低。文中提出了基于相符率的加权方案,利用PGA和PGV综合评定烈度。评定结果表明,相符率有较大提高,说明该方法能有效地使仪器烈度更加接近宏观烈度。