强度包线对人造地震动影响的-研究

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1、中国地震局工程力学研究所硕士学位论文录的震源特征、地震机制、传播路径等因地、因时而异；场地的情况也千差万别；相同或相近的地震动特性(如地震大小、记录幅值、频谱和持续时间等)的记录难于找到；同一集系的地震动找到的可能性更是微乎其微。在这种情况下，按一定程序人为形成与预期地震动特性相似的地震动时程就成为必需，这就是地震动人工合成技术。另外，由于计算机的飞速发展，使得人造地震动得到了飞速发展。为了有效地进行结构地震反应的时程分析，就需要了解地震时地震动变化全过程，也就是地震动时程曲线。由于经济建设的迅速发展，各种工程项目日益增多，结构也越来越复杂，因

2、而在重要工程的抗震设计中对地震动时程的确定提出了更迫切的要求，这主要表现在：‘(1)对重要工程的某些结构应作非弹性的地震反应分析，应考虑结构的弹塑性、刚度退化、疲劳效应和P．A效应等等。反应谱虽然也能近似考虑结构的非弹性特性，但它终究是以弹性假定为基础的，在使用时有局限性。因此，对某些结构要求作逐步积分的地震反应分析时，就必须用适当的地震动时程作为输入。(2)重要工程结构的不同部位上的某些设备和部件，也要作动力反应分析，既使它们的抗震设计可以用反应谱法进行，其所用的反应谱一般也不应是重要工程的标准反应谱，因为标准反应谱是地表或基底的反应谱，而这

3、些设备并非全部置于地表或基底。(3)重要工程的结构、设备和部件都是复杂多样的，特别是对其中与安全有关的部分，如核电设施、水电设施、海洋平台超高层建筑及其它特殊结构的设计分析，都要严格的分析它们的抗震安全性，地震动时程越来越显示其重要性。此外，对土体动力行为、土体地震反应及其对地震影响的研究等，亦需要地震动时程。为了估计和验证某些动力参数，一般要在震动试验台上进行模拟试验，因此，必须为试验输入相应的地震动时程。地震动是地震反应研究和抗震设计的基础。从工程应用角度出发，对人工地震动时程的要求主要集中在两方面：其～是满足抗震设计、结构动力分析等所需要

4、的关于强度、频谱和持续时间等方面的参数；其二是能反映地震动本身的特点或包含有和地震动记录相一致的信息。第一苹绪论人造地震动技术与地震安全性评价工作密切相关。地震安全性评价工作的目标是为各类建设工程选址与抗震设防要求的确定、防震减灾规划、社会经济发展规划等提供抗震设防的依据，为已有工程的抗震可靠性分析和震害预测等提供地震作用依据，为其它有关问题决策(如投资决策、地震保险、房屋出售)提供依据。其目标是评价未来一定时段内工程场地或区域与城市遭受地震威胁的可能性及相应的程度与特性，提供包括场点上的及场地空间分布的地面运动及地面破坏两方面的评价结果。人造

5、地震动技术是地震安全性评价工作中的一个重要环节，该技术发展的好坏对于安评工作的发展意义非凡，能赢得更多工程人员的接受。可见对于该课题的研究很有现实意义。I．2国内外研究历史与现状地震动(Earthquakegroundmotion)，又称地震地面运动。它是由震源释放出来的能量通过地震波引起场地的振动，由此引起建筑物振动甚至破坏、倒塌。地震动是以运动的方式出现，即为时间的函数，且具有不规则性。作为结构抗震研究中的关键问题，一直吸引着众多的研究者。迄今为止，人们对其强度和频率有了一定深入的认识。从结构的响应来看，地震动的非平稳性也可以理解为地震能量

6、在时间和频率上的不均匀分布。即不仅其强度有逐渐上升、持续平稳和下降的过程，更重要的是其各个频率分量有其不同的强度。也就是说，在地震的不同阶段，其卓越频率不同，各个频率分量不是同时到达其最大幅值，该现象称为频率不平稳性，并且不能用传统的平稳随机过程模拟或均匀调制过程模拟【ll。对于地震动特性的表达，最初用衡量地震后某一地区震害轻重大小或严重程度的地震烈度来表示地震动的强弱大小。后来，为了方便工程设计的需要，从力的观点引进了地震动加速度。又从能量的角度引进了地震动速度。一般认为，对工程抗震而言，可以用地震动的振幅、频谱和持时等，分别从时域和频域两个

7、侧面反映地震动特性。地震动特性的影响因素包括震源、传播介质、传播途径以及局部场地等。所谓人造地震动，就是借助计算机通过编程，人为建立和结构所在场地上的未来地震中可能发生的实际地震动性质相似的时间过程。目前，由于地．1．中国地震局工程力学研究所硕士学位论文震过程中地面运动的复杂性和强震记录的有限性，人们认识到地面运动加速度的非常不规则性，没有哪个地震动的人工模拟能真正反应其真实的地震动，有的只能反应局部特征，很难通用于一切工程中。这也给研究者提供了一些机会，有些学者从地震动的模型上找突破口。地震动模型按研究方法可分为以下几类：(1)地震学模型为了

8、更真实的模拟地面运动，满足实际工程的需要，由震源模型和波的传播理论联合来研究地震动引起人们的重视。地震学方法给予众所周知的卷积定理。按照这一定理地震动