近场脉冲型地震下动力烈度指标选择（精品）.docx

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1、近场脉冲型地震下动力烈度指标选择摘要：合理选择烈度指标是基于性能的抗震设计理论的关键为了研究近场脉冲型地震下合理的烈度指标，以一座常规跨连续梁桥为例，用增量动力分析方法对软件所建立的有限元分析模型进行一系列非线性动力分析，结果表明：近场脉冲型地震下，不建议采用峰值加速度作为烈度指标，建议采用基本周期对应的谱加速度或峰值速度关键词：桥梁抗震；近场脉冲型地震；增量动力分析；烈度指标近场地面运动记录主要有两个方向，一个是与地震破裂带垂直的方向，另一个是与地震破裂带平行的方向，前者有明显的速度脉冲，而后者则没有一般无特殊讲明，近场地震主要是指有明显速度脉冲的地面运动近场脉冲型地震动对工程构造具有很大的

2、毁坏性，其对构造的影响主要体如今高能量的速度脉冲上研究表明，与非脉冲型地震动相比，脉冲型地震动增大了构造的位移响应，而这种位移需求的增大极有可能引发构造的毁坏与远场地震记录相比，近场脉冲地震动弹性反响谱的加速度敏感区较宽，在长周期阶段可能出现比拟大的加速度反响谱值因而无论对地震学家还是构造工程学家来讲，近场地震动的特征以及怎样在工程构造的设计中考虑其影响都是非常重要的研究课题增量动力分析中，曲线的离散性问题一直是热门研究点离散性的减小不仅有助于降低地震分析样本的数量，也能增加中位估计曲线的可靠性为了降低曲线的离散性，通常可通过合理选择烈度指标来实现；能表征地震波强度的参数很多，常用的有地面峰值

3、加速度和构造基本周期对应的谱加速度，此外还有谱速度、峰值速度等针对曲线的离散现象进行了基于分位值的构造抗震性能评估，比照了与分别作为函数时的曲线，结果显示比有更好的收敛效果将弹性反响谱延伸到非线性领域，但是塑性反响谱隐含了地震波频谱特性与构造的非线性性能之间的耦合作用，这使常用的地震灾祸区划图变得复杂提出了一种双参数模型，将替换为能够考虑基本周期延长被称为周期滑移的烈度指标，并针对种典型建筑构造，条地震记录的统计分析得到：以及时曲线簇收敛程度最好杨成等通过对中参数及进行修正，提出了渐变参数控制的烈度指标但是，对于烈度指标的研究一般很少对地震波加以区分，而是单纯依靠对地震动强度指标进行选择和修正

4、，而没有地震波的类型及频谱特性进行更深化的研究罢了有研究表明，对于近场脉冲型地震，加速度反响谱值已经缺乏以估计构造的响应，研究学者们建议采用峰值地面速度、峰值地面位移、塑性谱位移甚至采用矢量烈度指标例好像时考虑谱加速度与其他参数来表征地面运动烈度本文以一座常规跨连续梁桥为例，用增量动力分析方法对软件所建立的有限元分析模型进行非线性动力分析，研究种常见的烈度指标下曲线的离散性，最终提出近场脉冲地震下合理的烈度指标分析模型本文以一座等跨径规则连续梁桥为例，整体大概情况如图所示用美国太平洋地震工程研究中心主导研发的软件建立全桥分析模型算例桥梁采用双柱式桥墩，墩柱采用一样的截面及配筋形式，几何直径为，

5、配筋率为有限元模型中，主梁用弹性梁单元进行模拟由于桥墩是地震中的耗能构件，因而桥墩采用弹塑性纤维梁单元进行模拟，纤维单元中混凝土和钢筋的力学性能分别采用和来模拟桥台处支座为滑动式橡胶支座，桥墩处为普通板式橡胶支座构造的阻尼比按计算，基本周期为地面运动的选取本文所选地面运动记录来源于美国太平洋地震中心强震数据库，条选自中推荐的近场地震波，其余条选自用小波分析法得到的近场脉冲波，共条地面运动记录，其反响谱如图所示.增量动力分析增量动力分析是通过对选择的多条地震波，以调幅的形式，将每条地震波缩放成一组不同强度的地震波，并对构造进行非线性动力分析，以此来分析构造在不同地震强度下的抗震性能本文的研究中，

6、考虑到近场地震具有高能量速度脉冲的特点，在分析中以为调幅指标，调整使其在之间等步长变化，步长根据不同情况设置为或目前国内外规范中常用的地震动强度指标主要有、以及构造基本周期所对应的反响谱值，其中是最早采用也是目前使用最广泛的地震动强度指标，目前在日本常用，美国多采用，本文选择种地震动强度指标为研究对象，如表所示本文在考虑构造损伤时，暂时仅考虑桥墩的毁坏情况，且在设计桥墩的截面及配筋时，通过合理构造措施避免桥墩发生剪切毁坏的可能，以为桥墩仅发生弯曲毁坏构造的损伤主要能够用多种指标来衡量，如节点位移、截面变形指标等根据震害经历，、桥墩会先于、桥墩毁坏，因而本文选取墩底的曲率为损伤指标计算结果与分析

7、弯矩曲率关系桥墩截面弯矩曲率关系分析结果如图所示，可知桥墩到达毁坏时的极限曲率为不同烈度指标对应的曲线分别以表中所选的种烈度指标为基础作曲线，如图所示为了对上述组分别以不同烈度指标构建的曲线的离散性进行比拟，引入和等人的研究成果，假定构造的地震需求服从对数正态分布，即以为和之间服从如下关系式：式中，分别为估计的参数，能够通过最小二乘回归分析得到，为了计算方便，通常式能够转换成式的线性回归函数：线性对数拟合结果如图所示图中墩底最大曲率的对数用表示表给出了对线性拟合中的相关参数，的均值和标准差进行了统计，并用皮尔森相关系数是用来反映两个变量和之间线性相关程度的统计量的绝对值越大表明相关性越强.拟合结果表明：所选择的种参数中，以基本周期所对应的谱加速度作为参数，拟合参数，的标准差最小，皮尔逊相关参数最接近于，表现最差的是双周期对应的谱加速度并未优于基本周期所对应的谱加速度因而，对于近场脉冲型地震，不建议采用作为烈度指标，建议采用或者本文以一座常规跨连续梁桥为例，用软件建立有限元分析模型，选取条近场脉冲型地震动对模型进行增量动力分析，根据曲线及计算数据的线性对数拟合结果可知：近场脉冲型地震下，不建议采用峰值加速度作为烈度指标，建议采用基本周期对应的谱加速度或峰值速度