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远场长周期地震动频谱特征周期与强度指标研究

2018-04-24刘伯权代慧娟

振动与冲击 2018年7期

王 博, 刘伯权, 吴 涛, 代慧娟

(1. 长安大学 建筑工程学院,西安 710061; 2. 西安科技大学 建筑与土木工程学院,西安 710054)

远场长周期地震动因含有丰富的长周期成分而易使超高层建筑、大跨桥梁、大型储液罐等长周期结构发生震害[1]。现行抗震设计理论由于未充分考虑远场长周期地震动的影响而不能确保长周期结构的抗震安全。长周期地震动对长周期结构的影响研究已成为十分重要和紧迫的课题[2],其中,进行远场长周期地震动参数研究是长周期地震危险性分析的基础,也是长周期地震动抗震设防的首要工作[3]。我国现行抗震设计规范尚未有针对远场长周期地震动频谱特征周期的相关规定,这不可避免地会给受远场长周期地震动威胁地区的地面运动预测、地震危险性评价以及震害预测等工作带来较大误差。因此,有必要对远场长周期地震动的频谱特征周期进行系统分析。此外,我国现行《建筑抗震设计规范》[4]采用峰值加速度PGA作为抗震分析用强度指标,在进行结构时程反应分析时,将所选地震波按照抗震设防烈度对应的峰值加速度PGA进行调幅。既有研究表明,远场长周期地震动与普通地震动的产生机理及特性明显不同[5-7],峰值加速度PGA能否作为远场长周期地震动的抗震分析用强度指标有待进一步研究。

鉴于此,本文选择12种代表性地震动频谱特征周期参数与20种代表性地震动强度指标,基于40条远场长周期地震动数据,采用MATLAB编制程序,计算分析其频谱周期特性及强度指标与最大地震响应间的相关性,最终,建议适用于远场长周期地震动的频谱特征周期表征参数与抗震分析用强度指标。……

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