基于V/H的竖向地震动加速度反应谱研究

我国GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》规定竖向地震影响系数的峰值取相应水平向的0.65倍。本文收集美国中西部地区三分量强震数据记录292组共584条,研究了竖向地震动加速度反应谱V与水平向地震动加速度反应谱H的谱比值,以及谱比值随自振周期的变化规律。主要考察了震级、震中距、场地类别和阻尼因素对谱比V/H的影响,研究震级、震中距、场地类别和阻尼因素下的平均谱比曲线形状,并与抗震规范规定的0.65进行比较,提出修改建议,建议谱比值取考虑各因素影响的建议式,研究过程中,验证了所收集强震记录的可用性及研究成果的可信性。

竖向加速度设计反应谱研究

鉴于我国《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)未给出竖向加速度反应谱表达式这一现状,本文收集292组美国地区的强震记录,研究了各种地震环境下不同结构阻尼比对谱比取值(V/H)的影响,针对场地等单一影响因素统计得出谱比平均值并采用遗传算法进行最优拟合。以场地因素上的拟合谱比为基准谱比,考虑震中距、阻尼等因素取修正以建立各地震环境下的谱比建议式。应用我国10抗震规范中水平加速度反应谱表达式和本文的谱比建议式,本文列举了一个示例地震环境,并推导出竖向加速度设计反应谱建议式,研究成果可供我国抗震规范参考。

美国西部竖直向基岩强地面运动参数衰减关系研究

利用美国NGA（Next Generation Attenuation）数据库提供的高质量数字强震数据,对美国西部地区自由地表基岩场地的竖直向地震动参数的衰减关系进行了研究,具体包括竖直向的峰值加速度PGA、峰值速度PGV及5%阻尼比绝对加速度反应谱（T=0.04--6.0 s）。将其与采用同样技术手段和同一套数据回归得到的水平向地震动参数衰减关系相结合,对模型化后的竖直向与水平向反应谱比V/H进行了计算,并对其随周期、震级、距离的变化关系进行了分析。新得到的竖直向地震动参数衰减关系的适用范围为Ms5.0--8.0,震中距0--200 km。

基于场地条件的竖向地震动特性研究

以日本防灾科学技术研究所(NIED)K-NET,KiK-net强震数据库的宽频数字记录为基础,基于记录的地震数据分为钻孔基岩和地表土层,分别进行了V/H加速度峰值比以及反应谱比的统计分析。通过研究得出以下结论:竖向地震动分量和水平分量的峰值比和反应谱比不仅与场地条件有关,还与震中距、震级等因素有关;基岩和土层V/H加速度峰值比及反应谱比区别很大,由于竖向地震分量与水平分量的频率特性不同,地表土层效应对水平地震分量与竖向分量产生了不同的影响。