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1、结构抗震时程分析法输人地震记录的选择方法及其应用王亚勇程民宪刘小弟中国建筑科学研究院工程抗震研究所提要〕新修订的建筑抗震设计规范一提出了对特别不规则的建筑、甲类建,筑和超过一定高度的高层建筑进行时程分析的要求规定了用于时程分析法的地震记录的选择原则。为,了解决实际选用地震记录的困难和盲目性本文根据规范设计反应谱对大量实际的地震记,录进行了分组和统计提出一种基于反应谱形状特征的选择地震记录的方法并编制了相应的计算。运,机软件用本文提出的选择方法选出的实际地震记录和人工合成加速度时程作为输入对一栋在地震中遭到严重
2、破坏的六层钢筋硷框架结构和一栋层钢筋硷框架一抗震墙结构进行了,时程法分析和对比结果表明结构底部总剪力与采用振型分解反应谱法计算的结果之差小于,。土。满足规范要求、。,一前言谱法的计算结果也有很大出入通常这种一新修订的建筑抗震设计规范,差别可高达数倍乃至数十倍之巨因此如何以下简称规范第,条第三款规定估计和控制这种差别成为时程分析法的重要对于特别不规则的建筑、甲类建筑及超过一问题,而解决这个问题的关键除了保证计算,,定高度的高层建筑宜采用时程分析法进行模型的合理性和计算方法本身的精度之外。,。补充计算
3、规范同时还规定对于时程分还有输入地震记录如何选用,、近、,析法宜按烈度震远震和场地类别选由于缺少国内的强震观测数据而且没用适当数量的实际地震记录或人工模拟的加,致使设计人员在进行结有明确的研究结论,,不分速度时程曲线计算所得的结构底部总剪力构时程分析时场地和结构类型等各种不能小于采用底部剪力法或振型分解反应谱不同条件,,盲目地采用个别的地震记录如法计算结果的。。、七和所谓的天津波、迁。,、时程分析法与底部剪力法和振型分解反安波等事实上由于地震记录受震源传、场地,应谱法的最大差别是能计算结构和结构部件播介质条
4、件等各种因素的影响具有。。,在每个时刻的地震反应内力和变形近很大的不确定性某些研究表明即使是在,,十几年来随着高层建筑和复杂结构的发同一地点在先后发生的不同地震中所记录展,我国、的设计人员越来越多地采用时程分的加速度时程曲线的形状大小及对应的反。。,析法进行抗震设计但在实际应用中普遍感应谱的特征也可能极不相似因此对于不、同,到困难的是在分析中应如何选择选择几条类型的结构若没有区别地使用上述四条,地震记录作为输入尽管在国内外的一些实地震记录进行时程分析其结果当然是无法,,由于。际工程中已采用了时程分析法但是令人满意的,,笔者运用国地震
5、记录选择不当致使对同一建筑结构物为了解决这个问题内外大在相同强度下的不同地震输入的计算结果差量的实际地震记录按设计反应谱进行分组和,。,异很大与采用底部剪力法或振型分解反应统计统计结果表明在区分近震和远震的趁筑结构··一,。前提下某一类场地上的实际地震加速度记用双精度计算五跨层的结构录的反,、应谱具有不同的形状特征其分布符三用于时程分析法的物人地,记录的。合一定规律在此基础上提出了一种基于选择方法,规范设计反应谱特征周期的地震记录选择方如前所述输入地震记录对时程分析法,、。法即按照建筑物所在场地的烈度近震或的计算结果有很
6、大影响为了保证这种计算远、,震场地类别和结构自振周期等参数选择结果能符合规范的要求同时又尽可能地一组,三条实际地震加速度记录和一条拟合规符合实际地震记录的统计规律笔者提出了范目标反应谱的人工合成地震加速度时程曲一种墓于规范设计反应谱形状特征的地震,。线作为时程分析法的输入加速度值分别按记录选择方法这种方法的提出有赖于地震小震烈度和大震烈度进行调整,果。,将计算结记录反应谱的统计结果为此将经过选择。平均的条国内外重要的地震加速度记录首先’、、二结构时程分析法的主要功能按近震远震和月类场地分为组称为分作为,高层建筑和重要
7、结构抗震设计的一组一其次求出每条记录的平滑化的加种补充,计算采用时程分析法的主要目的在速度放大系数刀谱与规范的地震影响系于检验规范反应谱法的计算结果、弥补反应数曲线一致,取一定的刀谱带宽所对应的,并法的不足和进行反应谱法无法做到的结构周期为特征周期再按规范所规定的反。‘见表非弹性地震反应分析时程分析法的主要功应谱特征周期进行分组称。能有为分组之二校正由于采用反应谱法振型分解和组‘反应讼特征周期农合求解结构内力和位移时的误差。特别是对于周期,场地长达几秒以上的高层建筑由于设计近、远震,一一
8、一一一一一一一一「反应谱在长周期段的人为调整以及计算中对“。高阶振型的影响估计不足产生的误差近震,·。·。·、可以计算
