哈工大地震工程工程地震部分第五章强地

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1、EngineeringSeismology(3)MainCharacteristicsandAttenuationofGroundMotionhttp://www.cen.bris.ac.uk/civil/students/eqteach97/glossary.htmhttp://www.cen.bris.ac.uk/civil/students/eqteach97/earth4.htm强地震动相当复杂，只能选择其主要的特征，地震动三要素：幅值(amplitude)，最大值PGA、PGV、PGD，有效值EPA、E

2、PV，均方根值Arms、Vrms、Drms，SI等；频谱特征：富氏谱(Fourierspectrum)、反应谱(responsespectrum)和功率谱(powerspectrum)等；持续时间(duration)，绝对持时(0.05g或0.1g)、相对持时(5%-95%)等。地震动幅值的统计平均变化规律同样距离处，地震动幅值随着震级的增大而增大，在大震级段加速度幅值会产生饱和现象。同震级，地震动幅值随着距离的增大而减小，大地震在近场也会产生饱和现象。土层场地，尤其是软弱场地上，地震动幅值一般比基岩场地上大。在

3、震中区或地震断裂附近，基岩场地上的地震动幅值有可能比土层场地上大。Thestrongestearthquakemotionsthathavebeenrecordedtodatehavepeakaccelerationsbetween1gand3g,where1g(=980cm/sec2)istheaccelerationoftheEarth'sgravityfield,althoughrecordswithsuchlargepeakvaluesarerare.Itislessclearwhatthresholdo

4、fgroundmotionneedstobeexceededtobeconsidered“strongmotion”.Probablyalogicalleveltochoosewouldbeabout10cm/sec2,astheolderstrong-motioninstruments(accelerographs)thattraditionallydefinedthefieldarenotabletoresolvegroundaccelerationswithamplitudessmallerthanthis

5、.Moderndigitalaccelerographsaremuchmoresensitive,abletoresolvepeakaccelerationsto0.1cm/sec2orsmaller.Peopleatrestareabletofeelmotionsassmallas1cm/sec2.Inmoderatemagnitudeearthquakes,damagetostructuresthatarenotdesignedforearthquakeresistanceappearsataccelerat

6、ionsofabout100cm/sec2.PGA、PGV、PGD这类参数因为具有简单、直观的物理意义及计算简便等优点，所以被人较早的认识和接受。人们从静力的观点看待地震动，直观地认为最大加速度可以作为地震动强弱的标志，因为由此产生的侧向惯性力可代表地震动对结构的破坏作用；这以后又发展用地震动的峰值速度和峰值位移作为地震动强弱的标志，认为地震动的峰值速度与地震动的能量有关，峰值位移与变形有关。最大增量速度（IV）、最大增量位移（ID）增量速度：加速度脉冲下的面积，实际上代表速度变化的增量，它与质量的乘积代表结构的

7、动量或者相当于地震左右的冲量作用增量位移：速度脉冲下的面积可用来刻画近断层区域的地震动破坏势RMSA、RMSV、RMSD均方根加速度、均方根速度和均方根位移定义为:其中：x(t)为地震动的加速度、速度或位移，Td为地震动的持时。对于量度地震动的能量方面更为有效一些AI阿里亚斯（Arias）烈度谱烈度(SpectrumIntensity)Sv为对应阻尼比为ζ的相对速度反应谱，T为周期，ζ常取为0或0.2，是一个客观的物理量，并不涉及任何宏观现象。谱烈度也是一个从能量的角度表征地震动潜在破坏势的参数，因为Sv反映了弹

8、性单自由度体系的能量需要，但谱烈度一个明显的缺点就是它没有考虑持时的影响，而持时对结构的累积损伤是很重要的。地震动反应谱(responsespectrum)单自由度弹性系统在地震动作用下最大反应的绝对值与体系的自振特征(自振周期或频率和阻尼比)之间的函数关系（日）大崎顺彦著，吕敏申、谢礼立译，地震动的谱分析入门，地震出版社，1980反应谱的算法Responsespectr