地震波的選取方法

地震波的選取方法2010-10-2022:32:001分類：默認(rèn)分類I舉報(bào)I字號(hào)訂閱建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001)的5.1.2條文說明中規(guī)定，正確選擇輸入的地震加速度時(shí)程曲線，要滿足地震動(dòng)三要素的要求，即頻譜特性、有效峰值和持續(xù)時(shí)間要符合規(guī)定。頻譜特性可用地震影響系數(shù)曲線表征，依據(jù)所處的場地類別和設(shè)計(jì)地震分組確定。這句話的含義是選擇的實(shí)際地震波所處場地的設(shè)計(jì)分組(震中距離、震級(jí)大小)和場地類別(場地條件)應(yīng)與要分析的結(jié)構(gòu)物所處場地的相同，簡單的說兩者的特征周期Tg值應(yīng)接近或相同。特征周期Tg值的計(jì)算方法見下面公式(1)、(2)、(3)。加速度有效峰值按建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001沖的表5.1.2-2采用。地震波的加速度有效峰值的計(jì)算方法見下面公式(1)及下面說明。持續(xù)時(shí)間的概念不是指地震波數(shù)據(jù)中總的時(shí)間長度。持時(shí)Td的定義可分為兩大類，一類是以地震動(dòng)幅值的絕對值來定義的絕對持時(shí)，即指地震地面加速度值大于某值的時(shí)間總和，即絕對值Ia(t)|>k*g的時(shí)間總和，k常取為0.05；另一類為以相對值定義的相對持時(shí)，即最先與最后一個(gè)k*amax之間的時(shí)段長度，k一般取0.3?0.5。不論實(shí)際的強(qiáng)震記錄還是人工模擬波形，一般持續(xù)時(shí)間取結(jié)構(gòu)基本周期的5?10倍。說明：TOC\o"1-5"\h\z有效峰值加速度EPA=Sa/2.5 (1)有效峰值速度EPV=Sv/2.5 (2)特征周期 Tg= 2n*EPV/EPA (3)1978年美國ATC-3規(guī)范中將阻尼比為5%的加速度反應(yīng)譜取周期為0.1-0.5秒之間的值平為Sa，將阻尼比為5%的速度反應(yīng)譜取周期為0.5-2秒之間的值平均為Sv（或取1s附近的平均速度反應(yīng)譜），上面公式中常數(shù)2.5為0.05組尼比加速度反應(yīng)譜的平均放大系數(shù)。上述方法使用的是將頻段固定的方法來求EPA和EPV，1990年的《中國地震烈度區(qū)劃圖》采用了不固定頻段的方法分析各條反應(yīng)譜確定其相應(yīng)的平臺(tái)頻段。具體做法是：在對數(shù)坐標(biāo)系中同時(shí)做出絕對加速度反應(yīng)譜和擬速度反應(yīng)譜，找出加速度反應(yīng)譜平臺(tái)段的起始周期T0和結(jié)束周期T1，然后在擬速度反應(yīng)譜上選定平臺(tái)段，其起始周期為T1（即加速度反應(yīng)譜平臺(tái)段的結(jié)束周期T1），結(jié)束周期為T2，將加速度反應(yīng)譜在T0至T1之間的譜值求平均得Sa，擬速度反應(yīng)譜在T1至T2之間的譜值求平均得Sv，加速度反應(yīng)譜和擬速度反應(yīng)譜在平臺(tái)段的放大系數(shù)采用2.5,按公式（1）、（2）、（3）求得EPA、EPV、Tg。在MIDAS程序中提供將地震波轉(zhuǎn)換為絕對加速度反應(yīng)譜和擬速度反應(yīng)譜的功能^工具＞地震波數(shù)據(jù)生成器，生成后保存為SGS文件），用戶可利用保存的SGS文件（文本格式文件）根據(jù)上面所述方法計(jì)算Sv、Sa、Tg。通過Tg值可判斷該地震波是否適合當(dāng)?shù)貓龅睾偷卣鹪O(shè)計(jì)分組，然后將抗震規(guī)范中表5.1.2-2中的EPA值與Sa相比求出調(diào)整系數(shù)，將其代入到地震波調(diào)整系數(shù)中。將地震波轉(zhuǎn)換為絕對加速度反應(yīng)譜和擬速度反應(yīng)譜時(shí)注意周期范圍要到6秒（建筑抗震規(guī)范規(guī)定）。建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范5.1.2條中規(guī)定，采用時(shí)程分析方法時(shí)，應(yīng)按照場地類別和設(shè)計(jì)地震分組選用不少于二組的實(shí)際強(qiáng)震記錄和一組人工模擬的加速度時(shí)程曲線，其平均地震影響系數(shù)曲線應(yīng)與振型分解反應(yīng)譜法所采用的地震影響系數(shù)曲線在統(tǒng)計(jì)意義上相符。所謂”在統(tǒng)計(jì)意義上相符”指的是，其平均影響系數(shù)曲線與振型分解反應(yīng)譜法所用的地震影響系數(shù)曲線相比，在各周期點(diǎn)上相差不大于20%。在MIDAS程序中，可選取兩組實(shí)際強(qiáng)震記錄生成兩個(gè)SGS文件（調(diào)整Sa后的），然后將一組人工模擬的加速度時(shí)程曲線也保存為SGS文件，將三個(gè)SGS文件的數(shù)值取平均后與振型分解反應(yīng)譜法所采用的地震影響系數(shù)曲線相比較看是否滿足”在統(tǒng)計(jì)意義上相符”，由此也可判斷選取的地震波是否合適。另外，彈性時(shí)程分析時(shí)，每條時(shí)程曲線計(jì)算所得到的結(jié)構(gòu)底部剪力不應(yīng)小于振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的65%，多條時(shí)程曲線計(jì)算所得結(jié)構(gòu)底部剪力的平均值不應(yīng)小于振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的80%。建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2001沖的表5.1.2-2中的值即為加速度有效峰值。表5.1.2-2時(shí)程分析所用地震加速度時(shí)程曲線的最大值（cm/sA2）地震影響6度7度8度9度多遇地震1835(55)70(110)140罕遇地震-220(310)400(510)620注：括號(hào)內(nèi)數(shù)值分別用于設(shè)計(jì)地震加速度為0.15g和0.30g的地區(qū)。另外，表5.1.2-2中的數(shù)值（加速度有效峰值）可使用水平地震影響系數(shù)最大值（表5.1.4-1）除2.25得到到（5.1.4條文說明）。表5.1.4-1水平地震影響系數(shù)最大值地震影響多遇地震罕遇地震6度0.04-7度0.08(0.12)0.50(0.72)8度0.16(0.24)0.90(1.20)9度0.321.40注：括號(hào)內(nèi)數(shù)值分別用于設(shè)計(jì)地震加速度為0.15g和0.30g的地