俯冲板内地震的位移谱阻尼修正系数研究

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1、国内图书分类号：P315.9密级：公开国际图书分类号：624西南交通大学研究生学位论文俯冲板内地震的位移谱阻尼修正系数研究年级二零一五级姓名张衡申请学位级别工学硕士专业岩土工程指导老师赵兴权教授二零一八年五月ClassifiedIndex:P315.9U.D.C:624SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeDissertationASTUDYONDAMPINGCORRECTIONFACTORFORDISPLACEMENTSPECTRUMOFSUBDUCTIONSLABEARTHQU

2、AKESGrade:2015Candidate:ZhangHengAcademicDegreeAppliedfor:MasterDegreeSpecialty:GeotechnicalEngineeringSupervisor:Prof.JohnX.ZhaoMay2018西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影

3、印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密□，在年解密后适用本授权书；2．不保密□，使用本授权书。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导老师签名：日期：日期：西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1、归纳了前人几十年来对于阻尼修正系数的研究成果，并探究了其中一些模型的适用性，分析了阻尼修正系数可能的影响因素。2、筛选了大量的板内地震记录，证明了对位移谱阻尼修正系数分场地类别研究的必要性，按照不同精确度，将位移谱阻尼修正系数拆为均值模型和模

4、型II分别研究，给出了均值模型和模型II的回归拟合表达式。3、利用随机效应方法，将残差进行分解处理，系统地研究阐述了震源效应、路径效应和场地效应对位移谱阻尼修正系数的影响作用，并讨论了位移谱阻尼修正系数随主要影响参数的变化规律。4、本研究展望了今后可进行的位移谱阻尼修正系数的完善工作，能够为之后的研究者们提供参考依据。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作

5、了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：日期：西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要近些年来，我国地震频发，已造成大量的人员伤亡和经济损失。随着社会发展及城市建设的加速，我国仍在经历着大规模的基础设施和其他建筑物的建造过程，提高建筑物的抗震性能已成为设计工作中的一个重要部分。目前，我国的抗震设计规范是以5%阻尼比的设计反应谱为基准，通过阻尼调整系数来进行多种阻尼比水平的建筑物的抗震设计工作。但规范中阻尼调整系数的形式相对简单，在模拟多种阻尼比水平的建筑物遭受地震作用时的响

6、应方面还不够完善。为了得到5%阻尼比水平以外的其他阻尼比水平下的位移设计反应谱，本文给出了一系列的位移谱阻尼修正系数值。在俯冲带区域，例如日本和台湾，不同地震类型记录的反应谱存在着显著的差异，俯冲板内地震便是四类地震中的一种。本文先是结合过去三十多年来国内外关于阻尼修正系数的研究成果，对其影响因素和研究方法进行了归纳和总结；其次，利用从日本K-NET和KiK-net台网中选取的135次俯冲带板内地震事件的4609条水平地震动记录，对记录的阻尼修正系数Bd进行了计算和处理影响；之后，本文对Bd可能的影响要素和参数形式做了系

7、统细致的分析研究，并最终给出了Bd的回归模型及多种类型的标准差。在本文中，Bd模型的研究被分为两个部分：均值模型和包含了震源、路径、场地效应的模型。第一个模型（均值模型），即是对所有记录在某一谱周期和阻尼比组合下Bd的几何均值进行回归，旨在调整设计反应谱，形式相对简单。在回归过程中，本文利用Zhaoetal(2016)的场地分类方法将记录按场地分成了四类，并通过F检验和t检验，证实了对Bd分场地类别回归的必要性。通过观察Bd关于阻尼比的变化规律，本文以最小二乘法为基础，选择了阻尼比自然对数的二次多项式对Bd进行了分谱周期

8、的均值模型回归，模型回归系数被进行了关于谱周期的平滑处理，回归结果对于实际Bd均值有着良好的拟合度。第二个模型（模型II）旨在说明震源效应（震级、断层深度）、路径效应（断层距离、火山区距离）以及场地效应（四类场地）对Bd的影响作用。通过分析残差关于各个影响因素的分布情况并结合Zhaoetal(2016)对于地震动衰减