近断层地震作用下框排架结构易损性分析
发布时间：2021-11-13 09:30
由于我国地震断层分布复杂、数量多且部分还未被发现,且近断层区域的建筑结构较远场地震区域发生破坏的程度严重,而框排架结构在近断层地震作用下研究不充分。因此,本文以钢筋混凝土框排架建筑结构建立非线性模型,进行非线性动力响应分析,采用增量动力分析（IDA）方法,研究框排架结构在近断层及远场地震动作用下结构超越极限状态的概率,定量的分析框排架结构的地震易损性,主要研究内容及结论如下:（1）总结近断层地震的基本特征及与远场地震的区别,了解各国规范对近断层地震的设防,掌握并利用多脉冲小波（MPA）方法,依据能量最强原则,通过连续小波变换从美国地震研究中心数据库选取断层距为20公里以内的8个脉冲型、8个非脉冲型近断层地震动记录,选取80公里以外的8个远场地震动记录,总计24个地震动记录。（2）运用有限元软件建立3层框排架结构分析模型,将24个地震动记录输入结构,进行非线性动力响应分析。分析结果表明:脉冲型近断层地震动作用下结构的最大基底剪力是远场地震动的5.1倍,是非脉冲型近断层地震动的1.47倍;脉冲型近断层地震动作用下的最大层间位移是非脉冲型地震动的3.8倍,是远场地震动的19.7倍;近断层地震...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
颍?⑶铱梢越?钋糠较蛏系穆龀逯甘??脉冲周期和显著小波个数等重要参数具体化，用数字体现出来。另外，MPA方法分析结果表明，可以依据脉冲指数来判断是否含有脉冲，当脉冲指数超过0.85时表明该地震动属于脉冲型地震动，且随着脉冲指数靠近1，地震动的脉冲波形更明显[66]，因此利用MPA方法判断地震动是否包含速度脉冲更加准确。2.1.5上盘效应近断层地震的显著特点之一是上盘效应，如1994年的Northridge地震和1999年中国台湾的Chi-Chi地震都存在显著的此效应。可以通过图示清晰的展示近断层地震动上盘效应的形成原理，如图2.1所示，在某个常见的走滑断层，存在到出现在地表的断层面直线长度相等的两点，比如图中的A点和B点，上盘到地震断层面的距离要小于下盘，即图中所示的R1<R2，又因为近断层地震动具有快速的几何衰减，因此，考虑地震动的大小，A点与B点相比较大，同时上盘强地震的衰减慢，下盘相对较快，这就是近断层地震的上盘效应。此外，对于上盘来说，地震波是反复在断层面与地表反射，从断层面到地表，然后经断层面再反射回地表，因而这种反复也是上盘的地震动较大的一个原因[67]。图2.1上盘效应的示意图2.2近断层地震与远场地震区别近断层地震与远场地震有着明显的区别，主要总结为如下几点:
2 近断层地震动特征及地震动记录选取 的最强方向，并且利用 MatLab 绘制对应最强方向空间中的小波分析图谱，见图 2.2 所示，时长为 50s，间距为 0.01s。接下来，观察小波分析图谱可以看出，TCU101 台站记录中有多个显著的脉冲频率存在，而利用小波分析方法得到的分析结果中有五个显著脉冲波，如图 2.3 所示，其是按照各个小波实施连续小波变换时产生的系数绝对值大小来进行排序的，且这五个脉冲波的能量系数超过最大能量系数的一半，而这些小波变换系数的大小也代表了小波的能量的大小。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Permanent displacement models of earthquake-induced landslides considering near-fault pulse-like ground motions[J]. ZHANG Ying-bin,XIANG Chen-lin,CHEN Yan-long,CHENG Qian-gong,XIAO Li,YU Peng-cheng,CHANG Zhi-wang. Journal of Mountain Science. 2019(06)
[2]建筑结构地震易损性分析研究综述[J]. 贾晗曦,林均岐,刘金龙. 震灾防御技术. 2019(01)
[3]近断层向前方向性地震动作用下RC框架结构易损性研究[J]. 盛金喜,李慧民,马海骋. 土木工程学报. 2018(12)
[4]大型电厂型钢混凝土框排架混合结构汽机主厂房动力特性研究[J]. 杜宁军,白国良,赵金全,赵欣刚. 振动与冲击. 2018(12)
[5]竖向框排架结构中排架柱抗震性能研究[J]. 彭凌云,杲晓龙,蔡建平,李红星. 建筑结构学报. 2017(09)
[6]铁路连续刚构桥近断层地震响应分析研究[J]. 曾永平,陈克坚,李光川,刘鹏. 铁道工程学报. 2017(06)
[7]基于近断层效应钢管混凝土拱桥地震易损性分析[J]. 刘震,张哲,王英博. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2016(05)
[8]某竖向框排架结构中排架部分层间位移角限值的研究[J]. 彭凌云,杲晓龙,李红星,蔡建平. 工业建筑. 2016(10)
[9]基于地震动参数的RC框架结构易损性分析[J]. 徐超,温增平. 地震工程学报. 2016(02)
[10]不同层隔震结构在近断层地震作用下动力响应分析[J]. 韩淼,张文会,朱爱东,孙一林,李进波. 振动与冲击. 2016(05)
博士论文
[1]火电厂主厂房框排架结构多维地震反应分析与性能设计方法研究[D]. 尹龙星.西安建筑科技大学 2013
[2]大型火力发电厂钢筋混凝土框排架结构抗震性能及设计方法研究[D]. 吴涛.西安建筑科技大学 2003
硕士论文
[1]新型多层框排架结构工业厂房在三维地震作用下的响应分析[D]. 欧兴付.南京理工大学 2013
[2]火电厂主厂房框排架结构地震反应与优化设计分析[D]. 张景瑞.西安建筑科技大学 2011
[3]近场地震下钢筋混凝土框架抗震性能分析[D]. 马会杰.湖南大学 2009
[4]近断层地震动作用下钢框架结构的地震响应分析[D]. 王长龙.北京交通大学 2008
[5]近断层速度脉冲对钢筋混凝土框架结构影响的研究[D]. 韦韬.中国地震局地球物理研究所 2005
本文编号：3492777
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
颍?⑶铱梢越?钋糠较蛏系穆龀逯甘??脉冲周期和显著小波个数等重要参数具体化，用数字体现出来。另外，MPA方法分析结果表明，可以依据脉冲指数来判断是否含有脉冲，当脉冲指数超过0.85时表明该地震动属于脉冲型地震动，且随着脉冲指数靠近1，地震动的脉冲波形更明显[66]，因此利用MPA方法判断地震动是否包含速度脉冲更加准确。2.1.5上盘效应近断层地震的显著特点之一是上盘效应，如1994年的Northridge地震和1999年中国台湾的Chi-Chi地震都存在显著的此效应。可以通过图示清晰的展示近断层地震动上盘效应的形成原理，如图2.1所示，在某个常见的走滑断层，存在到出现在地表的断层面直线长度相等的两点，比如图中的A点和B点，上盘到地震断层面的距离要小于下盘，即图中所示的R1<R2，又因为近断层地震动具有快速的几何衰减，因此，考虑地震动的大小，A点与B点相比较大，同时上盘强地震的衰减慢，下盘相对较快，这就是近断层地震的上盘效应。此外，对于上盘来说，地震波是反复在断层面与地表反射，从断层面到地表，然后经断层面再反射回地表，因而这种反复也是上盘的地震动较大的一个原因[67]。图2.1上盘效应的示意图2.2近断层地震与远场地震区别近断层地震与远场地震有着明显的区别，主要总结为如下几点:
2 近断层地震动特征及地震动记录选取 的最强方向，并且利用 MatLab 绘制对应最强方向空间中的小波分析图谱，见图 2.2 所示，时长为 50s，间距为 0.01s。接下来，观察小波分析图谱可以看出，TCU101 台站记录中有多个显著的脉冲频率存在，而利用小波分析方法得到的分析结果中有五个显著脉冲波，如图 2.3 所示，其是按照各个小波实施连续小波变换时产生的系数绝对值大小来进行排序的，且这五个脉冲波的能量系数超过最大能量系数的一半，而这些小波变换系数的大小也代表了小波的能量的大小。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Permanent displacement models of earthquake-induced landslides considering near-fault pulse-like ground motions[J]. ZHANG Ying-bin,XIANG Chen-lin,CHEN Yan-long,CHENG Qian-gong,XIAO Li,YU Peng-cheng,CHANG Zhi-wang. Journal of Mountain Science. 2019(06)
[2]建筑结构地震易损性分析研究综述[J]. 贾晗曦,林均岐,刘金龙. 震灾防御技术. 2019(01)
[3]近断层向前方向性地震动作用下RC框架结构易损性研究[J]. 盛金喜,李慧民,马海骋. 土木工程学报. 2018(12)
[4]大型电厂型钢混凝土框排架混合结构汽机主厂房动力特性研究[J]. 杜宁军,白国良,赵金全,赵欣刚. 振动与冲击. 2018(12)
[5]竖向框排架结构中排架柱抗震性能研究[J]. 彭凌云,杲晓龙,蔡建平,李红星. 建筑结构学报. 2017(09)
[6]铁路连续刚构桥近断层地震响应分析研究[J]. 曾永平,陈克坚,李光川,刘鹏. 铁道工程学报. 2017(06)
[7]基于近断层效应钢管混凝土拱桥地震易损性分析[J]. 刘震,张哲,王英博. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2016(05)
[8]某竖向框排架结构中排架部分层间位移角限值的研究[J]. 彭凌云,杲晓龙,李红星,蔡建平. 工业建筑. 2016(10)
[9]基于地震动参数的RC框架结构易损性分析[J]. 徐超,温增平. 地震工程学报. 2016(02)
[10]不同层隔震结构在近断层地震作用下动力响应分析[J]. 韩淼,张文会,朱爱东,孙一林,李进波. 振动与冲击. 2016(05)
博士论文
[1]火电厂主厂房框排架结构多维地震反应分析与性能设计方法研究[D]. 尹龙星.西安建筑科技大学 2013
[2]大型火力发电厂钢筋混凝土框排架结构抗震性能及设计方法研究[D]. 吴涛.西安建筑科技大学 2003
硕士论文
[1]新型多层框排架结构工业厂房在三维地震作用下的响应分析[D]. 欧兴付.南京理工大学 2013
[2]火电厂主厂房框排架结构地震反应与优化设计分析[D]. 张景瑞.西安建筑科技大学 2011
[3]近场地震下钢筋混凝土框架抗震性能分析[D]. 马会杰.湖南大学 2009
[4]近断层地震动作用下钢框架结构的地震响应分析[D]. 王长龙.北京交通大学 2008
[5]近断层速度脉冲对钢筋混凝土框架结构影响的研究[D]. 韦韬.中国地震局地球物理研究所 2005
本文编号：3492777
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