福建地区中小地震加速度反应谱衰减规律

本文基于收集福建省地震监测台网7个基岩台站从1999年至2007年获得的94个地震（ML=2.8-4.9,△=13-462 km）的1974条宽频带速度记录,利用实时仿真方法得到了相应的加速度记录,进而得到了福建地区基岩场地中小地震绝对加速度反应谱的衰减关系。对基岩反应谱有影响的因素主要有震源、传播途径,本文简要分析这两个因素对地震动的影响。此项工作对于福建省抗震设防具有重要的意义。

对于抗震设计规范设计反应谱的探讨和建议

随着长周期的高层结构和大阻尼的消能减振结构应用的增多,提出适用于此类结构的抗震设计反应谱的重要性逐渐提升。本文对真伪反应谱进行了对比分析,指出伪绝对加速度谱能够代表结构弹性内力,真绝对加速度谱不能代表结构弹性内力且存在反超现象,对真伪反应谱之间的关系做了定量分析。利用简谐荷载双规准谱分析了地震反应谱的一般规律。建议规范设计反应谱采用伪加速度谱或与之等效的三联谱,指出了三联谱间的等效关系以及反应谱转折点周期与三联谱峰值间的关系,并对该谱的相关特征受阻尼比和地震动特性的影响进行了研究和讨论。

全球主要开源数据库强震动记录的基本分布特征

强震动数据是地震工程和工程地震领域研究的基础,为了便于高效选取强震动记录,基于以下全球强震动开源数据库:美国USGS、欧洲ESM、日本K-NET和KiK-net、墨西哥RAII-UNAM和新西兰GeoNet,收集整理5.0级以上地震的强震动记录40余万组,约150万条,通过震级、台站分布、场地条件、反应谱谱型等强震动基本信息对强震动记录进行筛选并分类,采用两套标准对场地进行了分类,对绝对加速度反应谱进行归一化,对比分析5个国家和地区的平均反应谱谱型的相似性与特殊性,结果表明:①美国强震动台站集中分布在西海岸与阿拉斯加地区,较硬的场地占比较高;②日本强震动台站分布密度最高,较软的场地占比较高;③给出了中、美两套规范下的强震动台站场地分类;④从震中距方面考虑,美国为近场强震动记录最为集中和丰富的国家;⑤不同国家和地区相同周期段绝对加速度反应谱具有明显的区域性差异。

青海玛多M7.4地震中剪力墙结构抗震性能初步分析

本文选取2021年5月22日青海玛多县发生的M7.4地震的大武地震台实测加速度及课题组用经验格林函数法模拟的野马滩大桥处的加速度,并将二者的绝对加速度反应谱与中国地震动参数区划图(GB18306—2015)给出的“双参调整”设计反应谱进行对比分析,得到地震波观测值和模拟值对当地抗震设防结构的影响程度应视结构形式而定.然后将两条地震波分别输入到某11层剪力墙结构,用PKPM的SATWE模块进行多遇地震、设防地震下的线弹性分析,并用PUSH模块进行罕遇地震下的静力弹塑性分析.该剪力墙结构在两地区不同地震波作用时,均达到了“小震不坏,中震可修,大震不倒”的设防目标,其抗震性能目标达到C级.结论可为房屋建筑的抗震设防及震后应急响应提供很重要的参考.

长周期抗震设计反应谱衰减指数与阻尼修正系数研究

对基于地震惯性力的绝对加速度谱和基于滞回恢复力的拟加速度谱进行差异解析,分析了长周期地震动拟加速度谱的衰减指数及其阻尼修正系数谱的变化规律。筛选长周期分量丰富的破坏性浅源强震数字化记录,通过弹性反应谱分析研究拟加速度动力放大系数谱的特征周期、两个下降段的衰减指数以及阻尼修正系数。分析结果表明:基于结构承载力的抗震设计谱应以基于滞回恢复力的拟加速度谱进行标定,以基于惯性力的绝对加速度谱标定对大阻尼比长周期结构的抗震设计偏于保守。拟加速度谱与绝对加速度谱在长周期段的衰减规律不同,大阻尼比长周期段拟加速度谱衰减速度较快。阻尼比0.05的标准抗震设计谱在第一和第二下降段采用形式简单的1/T和1/T2的规律衰减是合理可行的,无需通过修正衰减指数获得基于拟加速度的大阻尼比抗震设计谱。长周期地震反应谱的动力放大系数有显著的场地效应,以Ⅱ类场地为参考,Ⅰ~Ⅳ类场地效应系数分别取0.9、1.0、1.1和1.2较合适。地震动长周期分量对结构阻尼修正系数有很大的影响,基于拟加速度谱与绝对加速度谱的阻尼修正系数在长周期段有显著的差异。结构算例验证了长周期结构建议设计谱的衰减指数与阻尼修正系数取值的合理性。

对我国现行抗震规范反应谱若干概念的探讨

在使用规范反应谱时常将绝对加速度谱、拟加速度谱、伪加速度谱概念等同或者混乱使用,尤其对于大阻尼比且长周期的结构,采用"拟谱关系"能够获得相应谱的谱值却换算不了相应谱的频谱特性。也有认为利用"拟谱关系"所导出的相对位移谱不符合结构动力学原理及强震反应谱统计特征。基于此,对我国现行抗震规范地震反应谱所涉及到的绝对加速度反应谱、伪加速度反应谱和拟反应谱等作了较为详细的对比,重点阐明了伪谱与拟谱,绝对加速度谱与伪加速度谱在概念上的区别与联系。鉴于我国现行《建筑抗震设计规范》反应谱是由绝对加速度反应谱标定,利用"拟谱关系"仅是一种数值近似手段,并不具有频谱特性的转换功能,分析了绝对加速度反应谱和伪加速度反应谱在抗震设计过程中的差异。基于绝对加速度反应谱进行标定的规范反应谱,总结了其在目前建筑结构抗震设计中所存在的问题,尤其是在针对超高层结构消能减震结构分析中存在不足:长周期且大阻尼比结构所受设计地震作用与其弹性内力相比明显偏大,设计偏保守;用"拟谱关系"所得换算谱的频谱特性混乱且用于设计缺乏可靠性验证。为此,提出了应分类构建反应谱的建议。