俯冲带板内地震竖向位移谱阻尼修正系数模型研究

来源 :山东建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:eric_yf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
设计反应谱对指导建筑物抗震有重要作用,目前国内外的多数抗震设计规范都基于5%的阻尼比,对于其他阻尼比的结构(如阻尼比小于5%的钢索及大跨桁架结构、阻尼比远大于5%的附加了阻尼装置或消能减隔震系统的结构等),通常采用阻尼修正系数模型进行调整以获得所需阻尼比下的设计反应谱。多数抗震设计规范中,很多结构不考虑竖向地震作用的影响或简单取水平向地震荷载的2/3标定竖向地震作用。然而,许多实测强震记录表明,在断层破裂面15公里范围内,竖向地震动分量往往大于水平地震动分量,这对于大跨空间建筑和桥梁等长周期结构有较大影响,强烈的竖向地震作用可能导致这类结构受损甚至倒塌。研究表明,由于竖向和水平向地震动之间的显著差异,导致简单的竖向与水平向谱比模型无法准确描述竖向地震动的反应谱特征,致使结构安全得不到有效保障。适用于不同阻尼比的竖向反应谱在实际工程应用中有很大需求。另一方面,基于位移的抗震设计方法中需要准确合理地估计具有不同阻尼比的位移反应谱,当阻尼比高于5%时,相应的位移谱不能简单通过伪谱关系计算,单独的位移谱模型在这类工程应用中有重要价值。基于以上原因,本研究将开发一种适用于竖向地震动位移谱的阻尼修正系数模型。根据构造位置和震源机制,俯冲带地震可分为浅层壳内地震、上地幔地震、俯冲带板间地震和俯冲带板内地震四类。俯冲带板内地震多发生在俯冲带板块内部,与其他三类地震相比,该类地震易产生较大的短周期地震动。本研究建立了专门适用于俯冲带板内地震的竖向位移谱阻尼修正系数模型。依据日本K-NET和Ki K-net强震动台网中4695条俯冲带板内地震记录的竖向分量,建立了两组关于14个阻尼比(1%~30%)与36个谱周期(0.01s~5.00s)上的竖向位移谱阻尼修正系数模型。第一组模型称为简单阻尼修正系数模型,只考虑阻尼比、谱周期与场地条件三个参数并通过固定效应方法推导模型系数,可用来调整与震源和距离无关的设计反应谱;第二组模型称为阻尼修正系数全模型,包含震源项(震级和断层深度)、路径项(距离的几何和粘滞衰减项)以及简单模型中的模型参数。全模型的公式形式和效应项是通过对简单模型残差的详细分析确定的,通过随机效应回归分析将残差和标准差分解(依次分为事件间、场地间和场地内三部分),探索震源和路径参数对模型的影响。从简单的阻尼修正系数模型开始,经过逐步分析,增加了震级项、深度项、距离的几何衰减和粘滞衰减项,以推导出全模型的所有系数,其可用来调整已知地震参数(如震级、断层深度和震源距离)情况下的反应谱。本研究的主要结论总结如下:(1)阻尼比的影响可用其对数的二次项来描述;(2)Z检验结果表明,场地条件对阻尼修正系数均值有显著影响,有必要针对不同场地建立不同的阻尼修正系数模型;(3)基于残差分析,在阻尼修正系数全模型中加入震源效应项(震级和断层深度)与路径效应项(距离的几何衰减和粘滞衰减)能够有效提高全模型的拟合优度。全模型中,采用阻尼比对数的二次项与谱周期对数的多项式依次进行回归分析;(4)几乎全部谱周期上,两组模型事件间残差标准差远小于事件内残差标准差,说明震源效应对阻尼修正系数的可变性比路径效应小,或更好地建模;由于增加震源参数,导致全模型事件间残差标准差明显小于简单模型,表明震源项的建模很重要;(5)阻尼修正系数全模型计算的位移反应谱随各参数的分布较为平滑,且全模型比简单模型的预测效果更好,表现更优。
其他文献
双排桩支护结构是由两排钢筋混凝土桩、两桩之间的连梁和桩顶的冠梁组成的空间门架式结构体系,这种结构抗侧移刚度较大,能够有效地限制支护结构的侧向位移。与单排悬臂桩相比,双排桩支护结构具有更大的抗侧移刚度,能够更有效地限制支护结构的变形;与桩锚支护结构相比,能够避免因锚杆施工引起的涌水流砂风险;与内支撑式围护结构相比,具有后续土方开挖施工方便,节省工期等优点。双排桩-锚杆支护结构结合了双排桩与桩锚支护的
学位
大量地震灾害资料表明,复杂场地条件和局部场地效应对场地地震反应具有显著影响。对于同一地震来说,场地条件的差异会造成不同的地面反应,局部场地效应会对地震动强度和频谱特性产生显著影响。场地地震反应分析本质上是复杂的三维数值分析,但场地地震动反应中通常视为一维问题进行研究,不能很好的模拟成层场地的真实状态。此外,基岩地震动时程的确定是进行工程抗震设计和场地地震响应的关键,但是地表地震动记录容易获得,而基
学位
随着我国高速动车组列车大范围的投入运行,机车车辆的运行性能与环境保护、能源消耗之间的矛盾日益显现。电力电子牵引变压器(Power Electronic Traction Transformer,PETT)具有高变换效率、高功率密度以及良好的控制性能,符合我国铁路牵引供电系统中新一代高效能牵引部件的发展方向,研究意义重大。本文以级联H桥型PETT(Cascaded H-Bridge Type PET
学位
无论对国家还是企业来说,财税管理能力都在很大程度上影响着系统内的经济运营状态。当前,社会经济发展已经进入了新常态,传统的税收制度已经不能适应市场经济的发展。企业要想维持内部经济发展的可持续状态,并且带来更多的经济效益,就必须采取一定的措施,摒弃传统财税管理的弊端,有效提升企业财税管理能力和管理水平。文章首先就当前形势下企业财税管理现状进行分析,之后针对当前的不足提出改革方向和创新举措,描绘了今后企
期刊
地铁的准点性、可靠性、稳便性和实惠性是其他交通工具难以做到的,对于减缓城市交通堵塞的现象立竿见影,可以有效优化城市居民的出行结构。但是,由于地铁供电系统存在电缆线路和许多非线性电力电子器件,许多谐波和无功功率的问题也随之而来,诸如谐波含量高、电缆容性电流大、电压起伏和突变、功率因数不高等。随着地铁建设规模的逐渐扩大,地铁系统的电能质量问题也给城市电网带来的不良影响也愈演愈烈,因此,对地铁供电系统电
学位
粘贴碳纤维布加固混凝土结构是结构补强加固常用的方法,在工程结构的加固改造中应用十分广泛,国内外研究人员已经对使用碳纤维布加固混凝土结构开展了众多研究,其研究成果证实了该加固方法具有明显的加固效果和广阔的应用前景。然而目前所用的结构粘接剂多为易老化、耐高温性较差的环氧树脂胶,对于使用无机胶凝材料粘贴碳纤维布的研究较少。为制备出适合粘贴碳纤维布的无机胶凝材料,本文对磷酸镁水泥进行材料改性,先研究了自制
学位
近些年来我国对于城市轨道交通系统的建设非常重视,城轨交通已成为城市出行的主要方式之一。随着城市轨道交通的不断建设和大面积的投入运营,人们愈发感受到其准点快捷、安全舒适以及出行方便等诸多优点,而随之产生的巨大能量损耗成为了急需解决的重点问题。城市轨道交通运行能耗组成比较复杂,其中列车牵引过程能耗所占比重最大,因此降低列车牵引能耗成为减少城轨列车系统能耗的关键。城轨列车运行过程是严格按照已设定的时刻
学位
竹材作为一种天然、环保、可再生的的生物质材料,本身具有物理性能出色、可降解、发展可持续等独特优势,现代工程竹的出现更是克服了圆竹中空、多节等天然缺陷对尺寸和性能的限制,使现代竹结构能够满足现代建筑的承载要求,在未来有很广阔的应用前景。但是竹材和木材一样具有可燃性,长久以来人们对竹木建筑火灾下安全性能的担忧严重影响了工程竹结构的发展与应用,且目前工程竹中使用的有机胶粘剂及竹材本身均是温度敏感性物质,
学位
科技的进步致使我国各大地区城市化的趋势越来越明显,一系列的交通问题也随之而来。若交通问题得不到解决势必会对城市居民的生活以及社会经济发展的运行效率造成影响。为缓解城市交通问题,对城市交通网络进行整体稳定性的分析是很有必要的。复杂网络是近年来兴起的一门学科,城市交通网络实质上就是一个大型的复杂网络,利用复杂网络的相关知识对交通网络进行鲁棒性分析可以识别交通中的薄弱环节,提高交通运行的稳定性,同时对交
学位
绿色发展是实现经济高质量发展的关键,绿色金融作为能够实现经济和环境协调发展的金融工具被广泛应用。“十四五”规划强调要进一步推进绿色金融发展,制造业作为经济发展的主要力量,利用绿色金融推动制造业绿色转型是绿色发展的重要一步。以金华市为例,在分析金华制造业发展现状的基础上梳理了绿色金融助力金华制造业企业绿色转型的实践探索,提出了绿色金融赋能制造业企业转型升级的对策建议。
期刊