基于水工抗震规范的地震动概率模型研究

地震动的强度和频率全非平稳性对结构反应具有重要的影响,尤其对结构非线性反应更为敏感。在平稳地震动过程的Clough-Penzien功率谱基础上,建议一类全非平稳地震动加速度过程的广义Clough-Penzien演变谱模型。应用非平稳随机过程模拟的谱表示-随机函数方法,针对我国《水工建筑物抗震设计规范》(DL 5073–2000)中的4类场地条件,进行全非平稳地震动演变功率谱模型的参数识别研究。同时,建立4类场地条件下的水工建筑物抗震设计所用地震动的代表性样本集合,为水工建筑物抗震设计提供合理的地震动输入。

非平稳地震动的广义演变谱模型及在水工抗震中的应用

在平稳地震动过程的功率谱密度函数基础上,发展了一类时-频全非平稳地震动过程的广义演变谱模型。广义演变谱模型可以全面地反映地震动的时域特性和频域特性,如强度非平稳性、持续时间、地震动峰值加速度以及频率非平稳性、场地特性和反应谱。结合我国现行的水工建筑物抗震设计规范,确立了广义演变谱模型的参数取值。同时,应用非平稳随机过程模拟的谱表示-随机函数方法,建立了4类场地条件下的水工建筑物抗震设计所用地震动的代表性时程。最后,通过代表性时程的二阶统计值与目标值的比较,以及代表性时程的平均反应谱与规范反应谱的拟合误差,验证了广义演变谱模型的合理性和优越性。