设计特征周期的影响因素

2012-01-23夏蕊芳闫帅平冯程程

土木工程与管理学报 2012年2期

夏蕊芳, 闫帅平, 冯程程

(1. 孝感学院，湖北孝感 432000； 2.济源职业技术学院，河南济源 454650；3.华中科技大学土木工程与力学学院，湖北武汉 430074)

设计特征周期与地震影响系数是设计反应谱曲线的两个重要参数。我国现行《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010[1](以下简称《10规范》)采用的设计反应谱曲线虽然经历了较大的演变，但不甚成熟，其中设计特征周期的取值及影响因素一直是研究热点，其取值也在不断修正[2]。考虑经济方面的原因，规范对各类场地特征周期值在实际应用时，选用了平均偏小的值[3]。本文收集了美国中西部地区数百条强震数据记录，研究设计特征周期的取值及场地条件、震级大小和震中距离对设计特征周期的影响。

1 特征周期的定义及计算

《10规范》将设计特征周期定义为 “抗震设计用的地震影响系数曲线的下降阶段起始点所对应的周期值，与地震震级、震中距和场地类别等因素有关。” 根据《10规范》，特征周期由地震分组与场地类别共同决定，可以查表得到设计特征周期值。《中国地震动参数区划图》[4]参照美国规范，按场地与地震综合效应确定特征周期，特征周期Tg的计算与有效峰值加速度EPA和有效峰值速度EPV相关。EPA和EPV的定义式分别表示为：

EPV=SV/2.5

(1)

EPA=Sa/2.5

(2)

Tg=2πEPV/EPA

(3)

式中，EPV为有效峰值加速度，取T=[T0,T1]区间拟速度反应谱均值除以2.5；EPA为有效峰值速度，取T=[T1,T2]区间绝对加速度反应谱均值除以2.5。