關于中美規(guī)范在地震波選擇方面的

關于中美規(guī)范在

地震波選擇方面的探討一、關于抗震設計的基本知識二、地震波選擇的方法三、中美規(guī)范在地震波選擇上的不同之處目錄一、關于抗震設計的基本知識抗震計算所采用的三種方法：(1)、底部剪力法（靜力法）我國建筑抗震設計規(guī)范GB50011-2010(以下簡稱《抗規(guī)條規(guī)定：高度不超過40m、以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布較均勻，以及近似于單質(zhì)點體系的結(jié)構，可采用底部剪力法等簡化方法[1]。(2)、振型分解反應譜法（擬靜力法）

《抗規(guī)條規(guī)定：除1款外的建筑結(jié)構，宜采用振型分解反應譜法[1]。反應譜：自振周期不同而阻尼比相同的一組單自由度結(jié)構在某個給定的地震動作用下各個結(jié)構的最大反應(加速度，速度，位移)。利用單自由度體系的加速度設計反應譜和振型分解的原理，求解各階振型對應的等效地震作用，然后按照一定的組合原則對各階振型的地震作用效應進行組合，從而得到多自由度體系的地震作用效應。(3)、時程分析法（動力法）（非彈性）

由結(jié)構基本運動方程輸入地震作用加速度記錄進行積分(中心差分法、Newmark-β法)求解，以求得整個時間歷程的地震反應(加速度、速度、位移)?！犊挂?guī)條規(guī)定：特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和表所列高度范圍的高層建筑，應采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算[1]。表二、地震波選擇的方法1、地震波的數(shù)量

《抗規(guī)》與《高規(guī)》相關規(guī)定：采用時程分析法時，應按建筑場地類別和設計地震分組選用實際強震記錄和人工模擬的加速度時程曲線，其中實際強震記錄的數(shù)量不應少于總數(shù)的2/3[1][2].2、地震波反應譜及加速度時程要求

《抗規(guī)條規(guī)定：多組時程曲線的平均地震影響系數(shù)曲線應與振型分解反應譜法所采用的地震影響系數(shù)曲線的統(tǒng)計意義上相符，其加速度時程的最大值可按表采用[1]。2.(1)“統(tǒng)計意義上相符”《抗規(guī)》條文說明條寫到：

所謂“在統(tǒng)計意義上相符”指的是多組時程波的平均地震影響系數(shù)曲線與振型分解反應譜法所用的地震影響系數(shù)曲線相比，在對應與結(jié)構主要振型的周期點上相差不大于20%

示例說明：Tg=0.35T1=1.532.(2)“統(tǒng)計意義上相符”--------“雙頻段控制方法[3]”一是對地震記錄加速度反應譜值在[0.1，Tg]平臺段的均值進行控制，要求所選地震記錄加速度譜在該段的均值與設計反應譜相差不超過10%；二是對結(jié)構基本周期T1附近[T1-dtT1,T1+dtT2]段加速度反應譜均值進行控制,要求與設計反應譜在該段的均值相差不超過10%.示例說明：Tg=0.35T1=1.53dtT1=0.2

dtT2=0.53.加速度峰值調(diào)幅4.選擇地震動持時一般取地震動持續(xù)時間為結(jié)構基本周期的5～10倍[4]．5.地震波選擇的其他規(guī)定

《抗規(guī)條規(guī)定：彈性時程分析時，每條時程曲線計算所得結(jié)構底部剪力不應小于振型分解反應譜法計算結(jié)構的65%，多條時程曲線計算所得結(jié)構底部剪力的平均值不應小于振型分解反應譜法計算結(jié)果的80%[1]小結(jié)：按照《抗規(guī)》選地震波步驟按照地震動的三要素（幅值，頻譜，持時）來選頻譜特性------《抗規(guī)》或者雙頻段控制方法幅值------加速度最大值調(diào)幅持時-------結(jié)構基本周期的5-10倍

數(shù)量-------3組或7組規(guī)定--------底部剪力滿足要求三、中美規(guī)范在地震波

選擇上的不同之處

1.美國規(guī)程ASCE7-10中選擇地震波的步驟當?shù)刈畲罂紤]地震震級，斷層距，震源機制調(diào)幅規(guī)定-----調(diào)幅后多組地震波反應譜的平均值在0.2T1～1.5T1范圍內(nèi)不應低于設計反應譜[7]數(shù)量-----3組或7組當?shù)刈畲罂紤]地震(MCE)：綜合考慮了該地區(qū)附近各斷層和潛在震源可能發(fā)生的不同震級地震的概率，并以譜加速度的形式給出對應于不同超越概率的地震動強度[5]?！胺淳C合”過程[6]2、兩種規(guī)范的地震波選擇方法不同之處

(1).地震波調(diào)幅不同

中國-----最大加速度調(diào)幅(三向地震時比值為1：0.85:0.65)

美國-----地震波調(diào)幅系數(shù)(系數(shù)適用于多個方向)

1.使得調(diào)幅后的地震波反應譜在特定的周期范圍內(nèi)與設計反應譜的均方差最小[7]；2.使調(diào)幅后的地震波反應譜在某一特定周期點Ts上與設計反應譜相等[7]。(2).要實現(xiàn)的目標不同

中國-----結(jié)構------選取地震波離散性小，數(shù)量少

美國-----場地------選取地震波離散性不確定，數(shù)量多一個能夠適用于不同結(jié)構類型和不同自振周期結(jié)構的地震動記錄集合，并以此作為評價和研究各類建筑結(jié)構抗震性能的基礎[5]。在實際工程設計中對所設計結(jié)構或既有結(jié)構的抗震性能進行校核與檢驗[5]。3.不同選波方法得出的地震波選擇集

參考文獻[7]趙作周橡等在文破獻[7]的研究登指出，吉基于《抗規(guī)》的選波狠方法（支選擇集A），駱地震弦波的覆平均嚇反應肺譜在[0艇.1，Tg]以及[T1-dt角T1,懇T1+d愁t戰(zhàn)T2]兩個喇周期大范圍躍內(nèi)與旁設計施反應兼譜接壩近，五而在孝其他豪范圍擇則相誘差較革大;基于AS顧CE烤7升-1滋0的選波胃方法（晶選擇集B），地耀震波的棉平均反辟應譜在1階自灑振周擋期上盞與設梨計反劈燕應譜焰加速貨度相鈴差約8%，但在1～10即s范圍廈內(nèi)與呢設計妹反應驕譜接完近，EMS約1.5館%，上述鄉(xiāng)豐兩方法直選擇的旁地震波件在1階自振械周期上王譜加速糾度的離尸散性相鮮差不大周。趙作街周等幕在文描獻[7沸]的研亂究指肥出，《抗規(guī)》中的大建議嫁方法應，將掉主要帳研究沙方向燃地震玩波的Ap番g統(tǒng)一調(diào)侮幅至某冠一規(guī)定脊值(如0.條4g智)，與嫂之正攤交方軟向地饒震波筑的Ap焦g為主盛方向齡的0.8饞5倍(0.菊34g返);根據(jù)ASC界E7欺-10建議方酒法進行晉調(diào)幅的末地震動買記錄，艷各條波淘的AP控G以及兩脈個水平葬方向APG加速狂度的專比值艇不統(tǒng)闖一，扯并且x向各條營地震波棕的APG均大定于0.4咐g。參考我文獻[1誓].GB亮5坡00奴11羊—2岡01派0建筑啟抗震叔設計款規(guī)范頌［S］．貌北京:中國建竭筑工業(yè)轎出版社奔，20同10．[2含].GB蘇JGJ業(yè)3—2槳010高層泥建筑?；炷佂两Y(jié)悟構技覽術規(guī)號程?。跾］．串北京:中國建輔筑工業(yè)息出版社201肥0．[3]繩.楊溥，葬賴明．茂結(jié)構時睛程分析從法輸入盒地震波歌的選擇塞控制指憑標［J］．墓土木據(jù)工程膛學報洲，20狗00，33森(6恒)嚼:3崇3-3尊7[4念].趙伯廈明，拒王挺.高層建缸筑結(jié)構頌時程分途析的地紛震波輸佳入[J剩].沈陽堂建筑脖大學啟學報201白0(6塔).[5]欲.曲哲煌，葉也列平注，潘樹鵬．當建斯筑結(jié)班構彈證塑性吸時程駁分析走中地制震動工記錄殘選取兇方法叢的比辮較研費究［J］辱土木工哥程學報坐，20廊11，44倒(7旺)匯:1漂0-2滋1．[6輩].Baz累zur葡ro座P，Cor渾nel榮lC蒸A．Dis蜓agg肆reg怕ati嫌on鞏of塵sei吊smi社ch暗aza業(yè)rd［J］．Bul贈let使in茫of描the異Se宴ism慢olo哄gic忌al羊Soc危iet謎y