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《工程结构的地震动输入问题_第十二届全国结构工程学术会议特邀报告.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、《工程力学》增刊年工程结构的地震动输入问题一第十二届全国结构工程学术会议特邀报告一’李英民赖明白绍良重庆大学土木工程学院,重庆,建设部科技司北京对现行抗震设计地震动输,摘要本文评述了传统地震动三要素定量描述的现状入进行了审视指出了其中的、,不足分别就设计地震动参数随机模型和地震波等三种地震动输入形式展开讨论介绍了地震动强度包线函数的改进模型、不同水准设计地震反应谱间的关系、地震动频率非平稳特性的近似描述方法、三维相关设计谱的概念、地震动平稳频域模
2、型的合理表达式和输入地震波的双频段控制选波方案等问题澄清,。了现行地震动输入确定中的一些不当的做法和认识给出了相应的建议关键词抗震设计地震动输入设计反应谱随机模型地震波引言抗震设计的第一步即是确定设计地震动,地面运动参数或地面运动时程等合理的地震动输入是保证设计结果正确的必要条件。然而,尽管结构抗震设计理论的快速发展有目共睹,期间也经历了多次抗震,,设计思想和设计方法的完善与更新但在抗震设计理论的主要研究内容中地震动输入的研究却一直落后于其它内容的研究,在很大程度上决定着各时期抗震设计理
3、论的总体水平,儿乎每一次地震动工程特性的突破性认识都伴随着抗震设计方法的革新【’‘,它不仅是抗震设计理论发展的制约因素,也是促进抗震设计理论发展的重要动力之一。可以说,结构抗震设计理论的发展史同时又是人们对地震动工程特性的认识过程。同时,抗震设计理论的发展和设计思想的更新也提高了对地震动输入的要求,从而推动了地震动的深入研究。结构抗震设计面临着许多不确定性因素,主要包括地震动输入的不确定性、结构力学性能及儿何性质的不确定性、结构数学计算模型的不确定性、动力响应分析中算法的不确定性及基于某些响应参数进
4、行结构可靠性评判的不确定性等五个方面。其中,输入的不确定性是支配结构地震响应不确定性的最重要因索,具有决定性的作用,’。尽管地震动输入所包含的与震源和传播介质的随机性等有关的固有不确定性不能降低且必须接受,但与地震动模型化及参数的非完备知识等有关的系统不确定性将随着强震观测数据的日益积累以及地震预测技术的提高而逐渐降低。,、,从理论研究的角度看随着数据和经验的积累技术的进步及抗震要求的提高传统的设计地震动参,。,数是否合理值得认真审视规范相关规定的可操作性值得考查从应用的角度看由于地震动的
5、复杂性和,,对于结构响应的支配性现行的工程抗震设计中地震动输入的确定问题已经成为工程界的一大技术难题工程师对于输入地震动的把握只是处于规范的层次上,对于规范无明确规定的若干输入问题则难于处理。,,为此本文首先对传统地震动二要素进行评述分析各类定义的优劣然后对现行结构抗震设计中地震动。输入的确定问题进行审视最后分别就三种地震动输入形式展开讨论并提出建议地震动三要素及评述幅值、频谱和持时称为地震动的三要素,分别从时域和频域两个侧面反映了地震动的特性。、基金项目国家自然科学基金资助项目
6、作者简介李英民,,,,男山东人教授从事结构抗震研究赖明,,,,男四川人教授从事结构抗震研究白绍良,,,,男北京人教授从事结构工程研究《工程力学》增刊年地震动的幅值特性,。人们对于地震动的认识首先源于其强度水平并习惯地采用幅值参数来衡量地震动幅值可以指加速、、。度速度或位移等物理量任何一种的峰值最大值或某种意义下的等代值,不同于具有明确强度意义的,规则时间序列如谐波的幅值定义地震动的幅值却由于研究者侧重点和认识角度的不
7、同而存在多达十,、、、、。几种定义形式如峰值有效峰值平均振幅强度谱强度等各幅值定义的区别在于它们分别,。、刻划了地震动强度水平的不同侧面所采用的物理量也不尽相同提出最早研究最多且使用最广的是峰值,除此之。外的其它幅值均具有有效或者等效的意义峰值主要反映了地震动高频成分的振幅即局部特性而很难反映整体特性。在时程分析方法十分普及的现阶段,当考查地震动时程与结构响应之间的关系时不难发现,峰值参数并非描述地震动特性的最理想参数,由高频成分所确定的个别尖锐峰值对结构响应的影,,响并不十分显著因此工程
8、界在乐于接受简单直观的峰值参数的同时也接受了具有等效意义的幅值定义。有效峰值参数通过反应谱在一定频段上的平均将地震动特性与结构反应联系了起来,并在一些国家的。,,抗震规范中得到应用持续加速度考虑了地震动中次要峰值的影响包含了结构破坏有一时间过程的含义,。部分地反映了持时的影响但仍以地震动的局部特性为主等反应谱有效加速度确定过程中削峰的含义在于取消对结构反应影响甚微的极高频成分。从时序分析的观点看,概率有效峰值有其合理性,具有相对和,。,持续
