竖向地震动设计峰值加速度研究

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1、竖向地震动设计峰值加速度研究重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：田宽指导教师：姬淑艳副教授李英民教授兼职导师：邓小华教授级高工学位类别：工程硕士（建筑与土木工程领域）重庆大学土木工程学院二O一五年五月StudyonPeakAccelerationofVerticalGroundMotionsforSeismicDesignAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheProfessionalDegreeByTianKuanSupervisedbyAssociateProf.Ji

2、ShuyanAssistantSupervisedbyProf.LiYingminPluralisticSupervisedbySeniorEng.DengXiaohuaSpecialty:ME(ArchitectureandCivilEngineeringField)CollegeofCivilEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015中文摘要摘要越来越多的震害调查显示，竖向地震动在一些结构的最终破坏中起了决定性的作用。同时，随着台站建设的加快，台网布置的密集，人们收集到的地震动资料也越来越多，很多时候竖向地震动加速度峰值

3、大于水平地震动加速度峰值的2/3，甚至还出现过竖向地震动加速度峰值超过水平地震动加速度峰值的情况，而我国[9]的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)规定“8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑应考虑竖向地震动作用，竖向地震动影响系数的最大值可取水平向地震动影响系数最大值的65％”，故本文对竖向地震动设计峰值加速度进行探讨，主要做了以下工作：①搜集和阅读国内外关于竖向地震动和统计分析的研究成果，对这些研究成果进行总结分析，同时，利用各种资源收集地震数据。本文搜集了近15年来，世界上大大小小的地震数据共计9282组，再根据之前阅读的国内外相关资料，结合本文研究的需要选取了其中

4、震级M≥5、震中距R≤200km且水平向地震动峰值加速度PGAH≥0.1g的三分量地震动数据共计2038组。②对数据进行筛选，剔除异常值。数据质量的高低决定了分析结果的可靠程度，通过对统计方法相关文献的研读，利用SPSS软件的QQ图检验对这2038组数据按震级分组，筛选，剔除异常值。③探讨峰值加速度与场地固有周期、震级、震中距、烈度的关系。利用软件拟合，得到峰值比k=f（M,R,T）的衰减规律，并利用该拟合结果讨论峰值比与场地固有周期的关系进行探讨。再按照震级、震中距、烈度对所搜集的数据进行分组，并在考虑场地因素和不考虑场地因素两种情况下讨论震级、震中距、烈度与峰值比的关系，主要有以下结论：场

5、地条件对震级、震中距与峰值比的关系影响较小；场地条件对烈度与峰值比的关系影响很大。④通过已有的峰值加速度衰减模型推导峰值比的衰减规律。对已有的加速度衰减模型进行研究，筛选出同时包含水平向地震动峰值加速度衰减规律和竖向地震动峰值加速度衰减规律的论文，基于这些衰减规律进行PGAV与PGAH之比的理论推导。⑤综合数据统计分析结果和理论推导结果提出设计建议。对数据统计结果进行探讨，并结合理论推导结果提出基于震级和震中距的峰值比的设计建议以及基于烈度的峰值比的设计建议。关键词：竖向地震动，峰值加速度，抗震设计I英文摘要ABSTRACTMoreandmoresurveysoftheseismichazar

6、dshowedthatverticalgroundmotiondecidedthefinalfailureofstructure.Withmoreandmoreseismicstationsbeingbuilt,researchersgetmoreandmoreadequatestrong-motiondata.Andtheyweresurprisedtofindthatsometimesvertical-to-horizontal(PGAV/PGAH)ratioswerelargelyexceedsthecommonly(suchasCodeforseismicdesignofbuildin

7、gsinChina)assumedvalueof2/3,even,largerthan1.Inthispaper,basedon2038recordsintotal,whichwerecollectedwhileearthquakemagnitudeM≥5,epicenterdistanceR≤300kmandpeakaccelerationofhorizontalgroundmotionsPGA