强地震动观测和数据处理

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1、课程内容地震动的观测和数据处理地震动工程特征和地震动衰减人造地震动和地震动数值模拟工程结构地震破坏的基本经验和主要工程对策工程抗震设防标准和设计地震动，工程抗震设计的基本原则和一般要求工程结构抗震设计方法1：地震作用、弹性抗震设计谱工程结构抗震设计方法2：非弹性抗震设计谱工程结构抗震设计方法3：分析方法、抗震理论、抗震验算地震动观测和数据处理GroundMotionObservationandDataProcessing教师：李爽hit.lishuang@gmail.com2021年7月16日2Fore

2、ngineeringpurposesthetimevariationofgroundaccelerationisthemostusefulwayofdefiningtheshakingofthegroundduringanearthquake.3单自由度结构结构相对地面的位移结构的阻尼比，一般取0.05结构的圆频率地面的加速度时程4记录的可行性1999.9.21台湾Chi-Chi地震中一学校记录位移？52008.5.12汶川地震中丰收水库坝体主震纵向裂缝6数学上的思考当函数用离散的数据点表示时（地震动就是

3、一例），微分一般会产生误差放大，而积分则不会产生精度上的损失7地震动观测的意义强震观测可为震后快速评估和抗震救灾服务。利用数字强震观测网的实时性，在地震发生后可迅速给出各观测地点的观测结果，进而定量的给出监视地区的地震活动强度，为及时和有效的组织抗震救灾，乃至建立大震应急系统提供科学依据。烈度：指某一区域内地表和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。一次地震由于地点的不同，会出现多种不同的烈度。81999.9.21台湾Chi-Chi地震，所绘制的烈度等震线与加速度等值线大体相一致9地震动观测的意义强震观

4、测可为抗震设防服务。强震记录是重大工程、建构筑物抗震设防的依据。强震数据是确定地震动衰减规律、震害预测、研究场地的土层反应、进行地震危险性分析和地震区划的基础。设置于工程结构中的强震仪取得的强震激励数据可用于分析结构的抗震性能、对进行结构的健康监测，为工程抗震加固和为类似的建构筑物的抗震设计提供可参考的科学依据和数据。10地震动观测的意义强震观测资料可为地震学基础研究服务。如用于研究震源模型、震源参数、发展机理、地震波动传播规律等、特别是对近断层地面运动和震源破裂过程细节的研究起着非常重要的作用。Sha

5、kemapofthe8.0magnitudeearthquakeinSichuan,ChinaonMay12,20081112如果没有强震观测及其所取得的科学资料，谈不上现代地震工程学的发展地震工程之所以能成为一门定量的科学是和强震观测的成果分不开的。为地震和工程抗震措施等相关方面提供定量数据依据。地震中不断发现的新现象促使了新规律的发现，成为不断推动地震工程研究发展的重要推动力。检验从抗震研究实践中总结出来的认识、理论和办法是否符合实际，从而加深人们对于地震和抗震客观规律的认识。13地震动观测一、地震

6、动观测对抗震理论的贡献二、观测设备三、地震动观测台站和台阵四、目前的一些情况14一、地震动观测对抗震理论的贡献（1）为抗震理论进入反应谱阶段提供了必要数据--在反应谱概念的产生、反应谱的建立、反应谱统计的相关研究方面起了重要作用。15静力理论阶段（20世纪10-40年代）刚柔之争（刚性还是柔性结构有利于抗震？）刚性理论代表：佐野利器、武藤青柔性理论代表：真岛建三郎反应谱理论阶段（20世纪40-80年代）1941年Biot等提出反应谱1953年Housner建立反应谱理论1960年Veletsos和New

7、mark建立非线性反应谱Prof.GeorgeW.Housner(1910-2008)NathanM.Newmark(1910–1981)AnestisS.Veletsos(1927–)16基于性能的抗震设计理论（20世纪90年代-至今）1994年美国Northridge地震，1995年日本Kobe地震后，美国学者提出以变形为控制指标（原来的都是以强度作为控制），兼顾多种其他指标（能量、损伤、伤亡、经济损失，等）17（2）为研究地震动的特征提供定量数据--定性的认识极其重要，比如抗震中的概念设计。但是如

8、果缺少量的概念，就很粗糙。只有在定性和定量两个方面均有一定的认识后，才能对一个问题有较为全面的把握，才能从经验性的认识上升为科学的解释。（3）了解结构地震反应、进行结构试验--弹性和非弹性反应谱特征、地震动衰减规律、工程结构地震反应的定量计算、试验的地震输入。18二、观测设备公元132年19制造原理？20三、地震动观测台站和台阵台站震源机制台阵传播效应台阵局部效应台阵结构反应台阵地震动密集台阵地下地震动台阵区域地震动台阵特殊地震动台阵21台