考虑谱形影响的地震动记录选择与调整方法

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对结构进行抗震性能分析时,地震动谱形的影响及大震下结构的非线性分析均为目前需要研究的重要课题。深入地对这些问题的进行研究,将会更深刻地了解地震动谱形特征对结构性能的影响,对于充分把握结构在遭遇强震作用时的性能水平具有指导意义,将会有助于推行和实施基于性能的抗震设计方法,并具有很重要的现实意义。由于地震动的自身的随机性以及地震对工程结构破坏的复杂性,不同地震动记录输入下结构的非线性响应差别很大,采取比较合理的地震动强度指标为研究目标,然后对所选取的地震动进行选择和调整,通过减小结构响应的离散性来进行大震及特大震下的结构抗震性能分析及抗倒塌能力评估,这是提高结果可靠性的必然要求。  本文首先在对地震动特性、地震动反应谱理论及地震动反应谱特性等进行了了简单的介绍,在此基础上,总结了国内外现有的地震动记录选择方法及它们各自的使用范围和优缺点,通过对比分析得出几种常用的地震动记录调整方法。  其次基于美国下一代衰减关系,引进了条件均值谱(Conditional Mean Spectrum),然后提出了基于条件均值谱(CMS)的地震动记录选择方法,这种方法比较依赖于地震动衰减关系的建立以及地震危险性分析的结果。目前,该方法发展比较迅速,已经被很多研究者采纳使用。  最后,基于纤维梁柱单元,运用OpenSees对一6层钢筋混凝土平面框架进行建模分析,选用匹配目标谱的均值和方差的优化选择方法选择的地震动记录为输入,基于地震动谱形的影响,对于不同的谱形参数,分别选取各自条件下的30条地震动记录作为输入对该六层RC平面框架进行增量动力分析,分别给出了倒塌概率为50%时对应的地震动强度指标大小,由此可以对结构的抗倒塌能力进行判别,并分析地震动谱形影响下结构的倒塌机理。  总之,对结构非线性分析并判定抗倒塌能力时,地震动谱形特征对评估有较大的影响,在进行地震动记录的调整和选择过程中,地震动谱形特征是不容忽视的,必须考虑地震动谱形对结构抗整体倒塌的影响,更加合理的进行评估,并且提高结果可靠性。
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