当前位置:主页 > 科技论文 > 地质论文 >

主余震地震动参数特征及损伤谱研究

发布时间:2018-02-21 08:11

  本文关键词: 主余震地震动 地震动参数 非弹性反应谱 潜在破坏势 地震动调幅 损伤谱 出处:《哈尔滨工业大学》2015年博士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:历史地震资料已经表明主震发生之后都伴随着大量余震的发生,主震对结构造成破坏之后,余震通常会进一步增大结构的破坏程度。同时,由于主余震之间的时间间隔较短,主震作用之后已损伤结构无法及时得到维修,这就需要在结构抗震设计及评估中有效合理的考虑余震对结构的危险。然而,目前我国乃至世界的结构抗震设计规范均是针对主震或者单一地震而言,忽略了余震对结构的影响,使得结构在主余震作用下可能无法满足设计要求,进而造成大量不必要的人员伤亡和经济损失。在地震工程中,地震动参数特征的研究以及非弹性反应谱的建立在结构抗震设计中起着重要作用,损伤谱能够综合考虑结构最大变形及滞回耗能对结构破坏的贡献,因而能够更加合理的衡量结构在地震动作用下的损伤。为了能够在结构抗震设计中考虑余震的不利影响,本文针对主余震地震动参数及损伤谱进行了一系列研究。主要研究内容如下:(1)研究了余震地震动参数与主震地震动参数之间的关系,给出了余震地震动的条件预测公式,并与现有的地震动预测公式进行了对比分析,本文提出的余震地震动预测公式与主震参数有关。(2)研究了余震地震动对结构延性系数、残余位移比、标准化滞回耗能和损伤指数的影响,对比分析了不同结构反应指标表征结构附加损伤的能力。结果表明,相比于延性系数,结构滞回耗能和损伤指数能更为有效的反映余震对结构造成的附加损伤。(3)通过余震地震动的相对参数与结构在主余震作用下相对损伤指数之间的相关性,研究了余震地震动的潜在破坏势,分析了结构自振周期、强度折减系数、滞回模型的影响,最后比较了加权平均相关系数的大小,选出了能够反映余震地震动在整个周期段潜在破坏势的参数。结果表明地震动谱加速度能够较好的表征余震地震动对结构的破坏势。(4)通过比较分析地震动调幅前后结构反应指标与地震动调幅指标之间的相关性变化,研究了地震动调幅对结构反应的影响,给出了调幅指标和调幅系数的定量评定。结果表明,余震地震动调幅对结构反应的影响要超过主震地震动,且调幅指标的调幅效果随调幅系数的增大具有更强的随机性;综合而言,地震动谱加速度的调幅效果要优于其他参数。(5)研究了主余震地震动的损伤谱,采用修正的Park-Ang损伤指数、四个滞回模型和大量主余震地震动,通过谱加速度将余震地震动调幅至不同水平,研究了结构自振周期、强度折减系数、场地、余震强度、阻尼、滞回模型及损伤指数系数(β及μu)取值对损伤谱的影响,给出了主余震损伤谱的预测公式,能够方便地应用于结构性态评估。
[Abstract]:Historical seismic data have shown that a large number of aftershocks occur after the occurrence of the main shock. After the main shock causes damage to the structure, the aftershock usually further increases the damage degree of the structure. At the same time, because of the short time interval between the main aftershocks, The damaged structure cannot be repaired in time after the action of the main shock, so it is necessary to consider the danger of aftershock to the structure effectively and reasonably in the seismic design and evaluation of the structure. At present, the codes for seismic design of structures in our country and even in the world are aimed at the main shock or a single earthquake, ignoring the influence of aftershocks on the structure, which makes the structure possibly unable to meet the design requirements under the action of the main aftershock. In seismic engineering, the study of the characteristics of seismic parameters and the establishment of inelastic response spectrum play an important role in the seismic design of structures. The damage spectrum can consider the contribution of the maximum deformation and hysteretic energy to the damage of the structure, so that the damage of the structure under ground motion can be measured more reasonably. In order to consider the adverse effects of aftershocks in the seismic design of the structure, the damage spectrum can be considered. In this paper, a series of studies have been carried out on the ground motion parameters and damage spectrum of the main aftershocks. The main contents are as follows: 1) the relationship between the parameters of the aftershock ground motion and the parameters of the ground motion of the main shock is studied, and the conditional prediction formula of the aftershock ground motion is given. The prediction formula of aftershock ground motion is related to the main shock parameters. The ductility coefficient and residual displacement ratio of aftershock ground motion to structure are studied. The effects of standardized hysteretic energy dissipation and damage index on the ability of different structural response indexes to characterize the additional damage of the structure are compared. The results show that compared with the ductility coefficient, The hysteretic energy dissipation and damage index of structures can reflect the additional damage caused by aftershocks to the structure more effectively. The correlation between the relative parameters of aftershock ground motion and the relative damage index of the structure under the action of the main aftershock can be obtained through the correlation between the relative parameters of the aftershock ground motion and the relative damage index of the structure. In this paper, the potential damage potential of aftershock ground motion is studied, and the influence of natural vibration period, strength reduction coefficient and hysteresis model of the structure is analyzed. Finally, the magnitude of the weighted average correlation coefficient is compared. The parameters which can reflect the potential damage potential of aftershock ground motion in the whole period are selected. The results show that the spectral acceleration of ground motion can better represent the damage potential of aftershock ground motion to the structure. The change of correlation between post-structural response index and amplitude modulation index of ground motion, The influence of amplitude modulation of ground motion on structural response is studied, and the quantitative evaluation of amplitude modulation index and amplitude modulation coefficient is given. The results show that the amplitude modulation of aftershock ground motion has more influence on the structural response than that of the main earthquake ground motion. And the amplitude modulation effect of amplitude modulation index has stronger randomness with the increase of amplitude modulation coefficient, and the amplitude modulation effect of ground motion spectrum acceleration is better than that of other parameters. 5) the damage spectrum of main aftershock ground motion is studied, and the modified Park-Ang damage index is adopted. Four hysteresis models and a large number of major aftershocks are used to modulate the amplitude of aftershock ground motion to different levels through spectral acceleration. The natural vibration period, intensity reduction coefficient, site, aftershock intensity and damping of the structure are studied. The influence of hysteresis model and damage index coefficient (尾 and 渭 u) on the damage spectrum is presented. The prediction formula of the damage spectrum of the main aftershock is given, which can be applied to the evaluation of structural behavior conveniently.
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:P315.9

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈国兴,杨伟林,严新育;南京河西地区软土场地地震动参数研究[J];南京工业大学学报(自然科学版);2002年01期

2 崔江余,杨伟毅;地震动参数衰减规律的研究[J];世界地震工程;2002年03期

3 陈时军,谢秉安,陶九庆,何钧,王华林,贾荣光,刘西林;山东移动通讯枢纽工程场址的地震环境与地震动参数确定[J];华北地震科学;2005年02期

4 李爽;谢礼立;郝敏;;地震动参数及结构整体破坏相关性研究[J];哈尔滨工业大学学报;2007年04期

5 姜慧;余演波;王立新;;澳门地区建筑物设计地震动参数研究[J];华南地震;2008年02期

6 李丽梅;刘建达;黄永林;;核电厂扩建工程设计地震动参数校核研究(英文)[J];防灾减灾工程学报;2009年01期

7 刘仁凤;陈方颖;吴明大;;采用二维场地模型确定设计地震动参数的实例及有关问题的建议[J];东北地震研究;2009年03期

8 崔臻;盛谦;刘加进;冷先伦;;高山峡谷地区洞室群工程区域地下地震动参数研究[J];防灾减灾工程学报;2013年03期

9 陈国兴;战吉艳;刘建达;李小军;;远场大地震作用下深软场地设计地震动参数研究[J];岩土工程学报;2013年09期

10 杨向东,乔森,安晓文;高速公路大桥设计地震动参数的确定——以澜沧江大桥为例[J];地震研究;1999年04期

相关会议论文 前10条

1 孙崇绍;;兰州市区设计地震动参数的研究[A];中国地球物理学会第二十三届年会论文集[C];2007年

2 王秀英;刘素英;;汶川地震诱发崩滑与地震动参数关系研究[A];中国地震学会成立三十年学术研讨会论文摘要集[C];2009年

3 彭艳菊;吕悦军;唐荣余;沙海军;赵建涛;;渤海蓬莱油田设计地震动参数及抗震设防标准研究[A];中国地震学会第11次学术大会论文摘要集[C];2006年

4 张雪亮;;小浪底水库大坝的设计地震动参数[A];中国地震学会第三次全国地震科学学术讨论会论文摘要汇编[C];1986年

5 陈鲲;高孟潭;;地震动参数区划中的不确定性分析[A];中国地震学会成立三十年学术研讨会论文摘要集[C];2009年

6 吴鹏;周克森;;广东省国际信托投资大厦设计地震动参数的确定[A];高层建筑与桥梁基础工程学术会议论文集[C];1989年

7 刘建达;高俊锁;董卫国;;岩土工程中的设计地震动参数确定[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年

8 黄永林;董卫国;;01版不同规范设计地震动参数规定的异同与协调[A];地球科学与社会可持续发展——2005年华东六省一市地学科技论坛论文集[C];2005年

9 鄢家全;;三峡工程三斗坪坝区地震危险性分析和地震动参数研究[A];三峡工程坝址区工程地质与岩石力学研究文集(上册)[C];1992年

10 李自红;;太原地区土动剪切模量和阻尼比几种值的合理性比较[A];山西省地震学会第四届学术年会论文摘要专刊[C];2005年

相关重要报纸文章 前8条

1 黄河勘测规划设计有限公司南水北调西线设计副总工程师 杨维九;抗震设计 水工建筑物的生命[N];黄河报;2008年

2 王静;川甘陕部分地区修订地震动参数区划图[N];地质勘查导报;2008年

3 ;科学先进实用的《中国地震动参数区划图》[N];陕西日报;2001年

4 记者 蒋建科;建筑物必须满足抗震设防要求[N];人民日报;2001年

5 ;防震高科技 地产新机遇[N];中国房地产报;2012年

6 吕佳琪;变“理论抗震”为实际抗震[N];中国房地产报;2011年

7 徐建华;打造一个安全的家[N];中国质量报;2008年

8 本报记者 王茜;国务院要求各地重视农村民房抗灾能力建设[N];中华建筑报;2009年

相关博士学位论文 前4条

1 温卫平;主余震地震动参数特征及损伤谱研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 林淋;汶川地震地面运动场估计及地震烈度与地震动参数相关性分析[D];中国地震局工程力学研究所;2011年

3 吕红山;基于地震动参数的灾害风险分析[D];中国地震局地球物理研究所;2005年

4 宋晋东;高速铁路运行控制用地震动参数及单台地震预警技术研究[D];中国地震局工程力学研究所;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 孙译;油气管线工程场地设计地震动参数区划的研究[D];中国地震局兰州地震研究所;2016年

2 常晁瑜;地下水对地表地震动参数的影响研究[D];防灾科技学院;2016年

3 申鹏翔;不同区域场地土对地震动参数影响的研究[D];昆明理工大学;2016年

4 李亮;基于地震动参数的烈度计算方法研究[D];中国地震局工程力学研究所;2011年

5 席远;基于现行规范场地划分标准的地震动参数研究[D];合肥工业大学;2013年

6 冯志仁;鲁能宝清发电厂设计地震动参数研究[D];吉林大学;2008年

7 李鹏;邯郸市城区地震动参数及区划研究[D];河北工程大学;2014年

8 盛志强;窄河谷城镇的地震动参数小区划研究[D];中国地震局兰州地震研究所;2013年

9 窦海岳;山东地区场地条件对地震动参数影响的研究[D];中国地震局兰州地震研究所;2009年

10 王小令;基于GIS的黑龙江省设计地震动参数查询系统[D];中国地震局工程力学研究所;2010年



本文编号:1521456

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/diqiudizhi/1521456.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户8f8ca***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com