结构模糊随机地震反应分析

抗震结构设计的地震荷载主要取决于预测地震烈度和场地土类别．地震干扰不仅具有明显随机性，而且还具有强烈的模糊性．产生模糊性的原因是由于地震烈度和场地土等级不可能有精确的定义和评定标准所引起的．在对受这种模糊随机地震干扰的结构系统作现实的分析和设计时，必须协调地和合理地处理这种由随机性与模糊性同时引起的不确定性．本文首先建立了地震地面运动的平稳与非平稳过滤白噪声模糊随机过程模型，然后应用我们建立的模糊随机动力系统理论(张跃，1991；张跃、王光远，1993)，提出了单自由度体系和多自由度体系的模糊随机地震反应的分析方法．      

多自由度滞变体系在地震作用下的模糊随机振动

地震干扰不仅具有明显的随机性,而且由于地震烈度和场地土分类本身定义不明确而带来强烈的模糊性。本文在将地震地面运动模拟为含有模糊参数的平稳随机过程的基础上,研究了多自由度滞变体系在地震作用下的模糊随机振动的分析方法,并利用等价线性化法导出了此类结构的模糊随机地震反应的协方差矩阵的计算公式。作为所提方法的应用,求出了一个二层剪切型框架结构的模糊随机地震反应方差的数字结果。     

地震烈度模糊标定及其工程应用

本文根据文献[1]提供的地震烈度衰减资料,研究了我国地震烈度区划图中所具有的模糊性。为与新颁布的建筑结构抗震规范中对地震环境的要求相适应,文中提出地震烈度、近震和远震的模糊性标定方法,同时探讨了烈度、近震和远震模糊标定结果的工程应用等问题。     

地震区多层石结构抗震抗剪能力的模糊可靠性分析

本文通过考虑地震烈度的随机性和模糊性,以及石结构强度破坏等级界限的模糊性,研究多层石结构抗震抗剪能力的可靠性问题.将地震地面运动模拟为含有模糊烈度参数的平稳过滤有色噪声的随机过程,引入抗剪强度破坏指数,建立了石结构抗震抗剪能力的模糊安全准则,为研究多层石结构的抗震抗剪能力可靠性提供了一个合理的评定方法。     

平稳随机地震地面运动过程模型及其统计特征

地震地面运动过程具有强烈的随机性,应用随机理论对实际工程结构进行地震可靠性分析和抗震设计与加固时都需要建立合理的随机地震地面运动模型,本文选择3种典型的随机地震动模型,即理想白噪声模型、金井清模型和改进的金井消模型,分析了它们的物理概念、频域特征以及适用范围。引入状态向量,建立状态方程．通过复振型叠加法分析了地震地面运动过程的时域统计特性,推导出3种随机地震动模型的相关函数的解析表达式．这些结果可为结构随机地震反应时域分析和抗震可靠性评估提供基础。     

论地震烈度的模糊性和随机性的表达方式

本文指出,随着问题的性质和条件的不同,地震烈度的随机性和模糊性应有不同的表达方式。在对已发生地震的烈度评定中,只存在模糊性而无随机性,可将烈度表达为离散论域上的一个模糊向量,利用多因素综合评判的方法得出。在预测某地点未来地震的烈度时,既存在模糊性又有随机性,文中提出了二种表达方式:当该地点有条件进行比较周密的地震危险性分析时,可将烈度的随机性和模糊性分别表达;当没有上述条件时,可用连续烈度论域上的一个带有预测参数的隶属函数,同时描述预测烈度的模糊性和随机性。文中还给出了上述方法的一些具体应用。     

基于随机地震动模型的结构随机地震反应谱及其应用

本文考虑给定地震烈度下地震地面运动的随机过程性，得强震记录统计确定的地震持时和我国地震规范采用的地震地面最大加速度平均值，确定了平稳过滤有色噪声地震动模型的参数；通过大量计算和回归分析，得到了单质点振子均方地震位移的实用计算公式，提出了随机地震反应谱，等效随机地震静荷载及结构地震随机反应和可靠性分析的实用方法，把结构在随机地震动作用下的动力可靠性分析转化成了结构在等效随机地震静荷载作用下的静力可靠     

关于地震烈度的讨论--以新疆地区为例

地震烈度是衡量某一次地震对一定区域地面影响的强烈程度，代表的是一定范围内地震动强度的平均度量，反映的是地震中人的感觉和地震对地面建筑物所产生影响的分布图象。1980年初编制的《中国地震烈度表》（中国科学院工程力学研究所，1980），逐项描述了各烈度影响下人的感觉及震害现象与震害指数的对应关系。到目前为止，地震烈度的震害标准没有改变，究其原因：这种以人的感觉和宏观、微观地震震害现象为指标的烈度评定，简单易行，便于掌握；同时地震烈度的内在含义已被许多行业以及公众所接受和理解。从第一代地震烈度区划图到第三代区划图表示的不同等值线范围在很大程度上（尤其是经济欠发达、人口分布稀疏、自然环境条件相对恶劣的区域）都是依据地震烈度等值线分布状况而确定的；地震烈度仍然是抗震救灾与大中型城市抗震设防和规划的重要科学依据和指标。     

地震烈度的模糊预测模型

在我国,地震烈度预测是合理选择工程场地设防标准的基础.现行地震烈度区划图所提供的基本烈度是指100年内,在一般场地条件下可能发生的最大烈度.从定义本身及编图过程看,在一定程度上考虑了地震发生的随机性,只是提供的基本烈度没有明确的概率标准而已.目前较为流行的地震危险性分析可以给出建立在概率水准上的烈度值.众所周     

水库地震烈度衰减的研究

水库地震由于具有震源浅、震级小但破坏较同等级的天然地震重的特点,其地震烈度衰减关系在水库地震灾害预测中有着十分重要的研究意义。然而,由于水库地震事件数量少,历史震例往往缺乏地面烈度调查资料,这给研究工作带来了相当大的难度。为了解决资料不足的问题,文中采用聚类分析的方法,从丰富的天然地震中选择可与水库地震灾害类比的震例,把其烈度资料引入衰减模型进行回归分析,得到了新的地震烈度衰减关系;并与已有的研究成果和天然地震的烈度衰减进行比较,证明了这种方法具有合理性,所得到的水库地震烈度在近场普遍比天然地震烈度高,但由于加入了天然地震资料使得结果比已有水库地震烈度衰减慢且震中烈度稍低     

Analysis of structural fuzzy random seismic response

Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｆｕｚｚｙｒａｎｄｏｍｓｅｉｓｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅ张跃，王光远ＹｕｅＺＨＡＮＧａｎｄＧｕａｎｇ－ＹｕａｎＷＡＮＧ１）（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔ...     

Fuzzy random vibration of multi-degree-of-freedom hysteretic systems subjected to earthquakes

Earthquake excitation not only has evident randomness but also has strong fuzziness owing to the uncertainties in the definition of earthquake intensity and site soil classification. In this paper, the seismic ground motion is simulated as a stationary filtered white noise with fuzzy parameters, an analytical procedure is proposed to analyse the fuzzy random vibration of multi-degree-of-freedom (MDOF) hysteretic systems, and the covariance matrix of the fuzzy random responses is derived by the equivalent linearization technique. Finally, some numerical results for a two-storey shear hysteretic frame are presented to demonstrate the validity and effectiveness of the procedure proposed.     

基于物理的随机地震动模型研究

基于物理联系研究地震动随机性,建立了随机地震动与基底输入傅氏谱、场地固有圆频率和场地等价阻尼比之间的物理关系,从随机傅氏谱函数角度描述了地震动随机过程的随机性本质。结合Ⅳ类工程场地的实测地震动记录资料,由数值方法识别了给出基本随机变量的概率分布参数。与实测记录对比表明,本文建立的随机地震动模型具有明确的物理概念,可充分反映地震动的变异性特征。     

Evaluation of dynamic eccentricities obtained using a probabilistic approach,response spectrum methods and modern building codes

In this paper a probabilistic approach has been adopted to study both the effects of uncertainty in earthquake frequency content and the correlation between earthquake frequency content and ground motion intensity on the response of a single-storey torsionally coupled elastic structure. The earthquake ground motion has been assumed to be a Gaussian, zero mean, stationary random process which is fully characterized by a power spectrum. The ground acceleration power spectrum is idealized as a probabilistic normalized power spectrum computed from actual earthquake records. The advantage of such an idealization is that it enables the effect of the natural frequency as a controlling structural parameter in torsional coupling to be assessed. Comparisons of the dynamic amplifications of eccentricity with those obtained from modern codes of practice and conventional response spectrum analyses have been made. The results of this study have shown that the variation in the frequency content has a significant effect on the response of low frequency structures, while the correlation between the frequency content and the intensity of seismic ground motion is insignificant for the wide range of structures considered. The structure natural frequency has been shown to be an important controlling parameter in the torsionally coupled response of structures subject to seismic loading. The frequency dependence of the dynamic amplification of eccentricity was found not to be reflected in the response spectrum analysis and the torsional provisions of modern building codes.     

Variability of tall building response to earthquakes with changing epicentre direction

Using a 40-storey building as an example, the structural response under the excitation of horizontal earthquake ground motion is shown to vary greatly with the direction from the building site to the epicentre. Two mathematical models are used to represent the ground motion: the stationary random process model and the evolutionary-type non-stationary random process model. The former model is suitable if the duration of the most intense portion of an earthquake is much longer than the fundamental natural period of the structure. The maximum standard deviations of selected structural response quantities are computed and plotted for all possible epicentre directions, and the information is believed to be useful for design purposes.     

基于《电力设施抗震设计规范》的地震动随机模型参数研究

依据《电力设施抗震设计规范》（GB50260-96）中的设计反应谱,对随机地震动功率谱参数的取值进行了具体研究。首先,采用时间包络函数考虑地震的非平稳特性,给出了地震动持时的取值;然后,根据加速度峰值等效原则,迭代计算得到地面的加速度功率谱密度曲线;最后,选定Clough-Penzien修正过滤白噪声模型作为拟合函数,通过非线性拟合技术拟合了与《规范》中的地震烈度、场地类别相对应的谱参数。研究结果表明,Clough-Penzien修正过滤白噪声模型能较好地拟合其曲线形状。本文给出了相对于规范中的地面加速度功率谱参数值,可供这种模型作为地震地面运动输入时选用。     

基于新《电力设施抗震设计规范》的地震动随机模型参数研究

根据新《电力设施抗震设计规范》(GB50260-2013)对随机地震动功率谱参数的取值进行分析。介绍新《电力设施抗震设计规范》中设计反应谱,推导设计谱到功率谱的转换过程。选取常用的Clough-Penzien修正过滤白噪声模型作为拟合函数,通过功率谱参数拟合,得到不同场地类别、不同抗震设防烈度下的地震动模型参数。该研究成果可为电力工程抗震设计分析提供参考。