缺乏近断层强震观测资料地区抗震设计规范反应谱研究

根据最近几次的近断层地震观测记录研究显示,在现行结构抗震设计规范中很少考虑近断层效应的影响,对于缺乏近断层强震观测资料地区,抗震设计规范的改进方法及近断层效应的设计参数还没有统一结论. 本文基于UBC97近断层因子设计理念, 在收集世界范围内近断层观测记录的基础上,按场地和震级进行分类,建立了中长周期关键点处的加速度谱需求的衰减关系式,推导给出了缺乏近断层观测资料地区近断层影响因子的震级和断层距的关系式. 并以我国现行的建筑抗震设计规范为基础,建议了近断层影响因子的参考取值和修正后的反应谱曲线,为我国结构抗震设计提供了参考.      

近断层速度脉冲型地震动设计谱特征研究

选取161条速度脉冲型近断层地震动记录,采用最小二乘法拟合得到近断层地震动抗震设计Newmark三联谱,研究了震级、场地和断层类型对近断层设计谱的影响。结果表明：大震（级）相比小震（级）的影响较为显著,大震（级）下设计谱具有更宽的加速度敏感区段,中长周期段内的反应谱谱值更高;在3类断层类型中,大震（级）下逆斜断层的反应谱加速度敏感区段最宽,谱值最大。对于近断层区域的结构在大震（级）下应该考虑增大特征周期并提高设计谱谱值,还应充分考虑逆斜断层等断层类型的影响。     

近断层区的输入能量设计谱及其在基于能量抗震设计中的应用

研究并确定输入能量设计谱是建立基于性能抗震设计和评估能量方法的必要基础。选取断层15km投影距离内的224条强震记录讨论场地类型和断层距等因素的影响,建议了近场地震的输入能量设计谱(EIDS),在与实际记录及日本等国已有抗震规范比较后表明,所建议的设计能量谱能较好地反映近断层区潜在能量需求,在此基础上形成了基于能量的桥梁结构抗震评估设计方法,并用3座实际RC桥墩进行算例验证证明了所建议方法的可行性,表明基于既有抗震规范设计的桥梁结构仍有必要进行考虑近断层效应的耗能能力验算。     

Effect of near-fault earthquake on bridges: lessons learned from Chi-Chi earthquake

The objective of this paper is to describe the lessons learned and actions that have been taken related to the seismic design of bridge structures after the Chi-Chi, Taiwan earthquake. Much variable near-fault ground motion data was collected from the rupture of Chelungpu fault during the Chi-Chi earthquake, allowing the seismic response of bridge structures subjected to these near-fault ground motions to be carefully examined. To study the near-fault ground motion effect on bridge seismic design codes, a two-level seismic design of bridge structures was developed and implemented. This design code reflects the near-fault factors in the seismic design forces. Finally, a risk assessment methodology, based on bridge vulnerability, is also developed to assist in decisions for reducing seismic risk due to failure of bridges. Director of Center for Research on Earthquake Engineering. Supported by: the Science Council, Chinese Taipei, under grant no. SC 90-2211-E-002-028.     

Response spectrum to strong aftershocks of the Lancang-Gengma earthquake

Near-field records of two strong aftershocks with magnitudeM _S=6.7 andM _S=6.3 in the Lancang-Gengma earthquakes sequence, Yunnan Province, November 1988, are used to calculate the response spectrum. The instruments, site conditions and the methods for computing are also illustrated in this paper. The Chinese version of this paper appeared in the Chinese edition ofActa Seismologica Sinica,13, 338–343, 1991. This project is supported by The Chinese Joint Seismological Science Foundation, SSB and the West Yunnan Earthquake Prediction Test Field, Yunnan Seismological Bureau.     

基于Hi-net速度记录计算地震反应谱

强震仪和测震仪均能记录地面运动,强震仪输出的加速度记录主要用于分析结构地震反应,测震仪输出的速度记录常用于确定地震信息.由于这2种记录均描述地面运动,且覆盖结构地震反应分析所需频带范围,速度记录能否用于计算结构地震反应引起了人们的关注.为分析开源Hi-net速度记录用于计算结构地震反应时的精度,作者选取同台记录的加速度...     

Response spectra for nuclear structures on rock sites considering the near-fault directivity effect

Near-fault ground motions, potentially with large amplitude and typical velocity pulses, may significantly impact the performance of a wide range of structures. The current study is aimed at evaluating the safety implications of the near-fault effect on nuclear power plant facilities designed according to the Chinese code. To this end, a set of nearfault ground motions at rock sites with typical forward-directivity effect is examined with special emphasis on several key parameters and response spectra. Spectral comparison of the selected records with the Chinese and other code design spectra was conducted. The bi-normalized response spectra in terms of different corner periods are utilized to derive nuclear design spectra. It is concluded that nuclear design spectra on rock sites derived from typical rupture directivity records are significantly influenced both by the earthquake magnitude and the rupture distance. The nuclear design spectra specified in the code needs to be adjusted to reflect the near-fault directivity effect of large earthquakes.     

对上海市抗震设计反应谱及时程曲线的认识一答“关于上海市《建筑抗震设计规程》中长周期设计反应谱的讨论”

本文对上海市《建筑抗震设计规程(DGJ108-9-92)》中反应谱的研究工作作了介绍,就该反应谱的动力放大系数、特征周期、大于6秒周期反应谱的取值以及时程的合理性问题谈了个人看法,提出了一些改进意见。     

考虑场地条件与设计地震分组的输入能量谱研究

建立简单适用的设计输入能量谱是将能量方法应用于实际工程设计及校核的前提.选择了Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类场地共694条水平地震动记录,分析了不同的场地类别和设计地震分组下输入能量谱的特点.通过12个不同地震动参数与能量谱值的相关性分析,得到了表征地震动输入能量的地震动参数.基于我国现行规范规定的设防烈度和设防水准,提出了地震分组...     

2021年5月21日云南漾濞6.4级地震强震动记录特征分析

对2021年5月21日云南漾濞6.4级地震获取的28组84条强震动记录进行零线调整和滤波等常规处理,分析了此次地震记录的幅值、频谱以及持时特征。分析结果表明,此次地震峰值加速度范围为0.8~720.3 cm/s²,峰值速度范围为0.1~29.4 cm/s,计算最大仪器地震烈度为8.3度。将实际观测数据与YU2013分区地震动衰减关系对比,结果显示PGA总体上分布于衰减公式误差范围内,预测效果良好。在远场（>250 km）较多台站的PGV观测值大于预测值中位值的加一倍标准差。幅值较大2个台站的加速度反应谱峰值周期均在0.5s以内,其中漾濞台在高频部分三分向加速度反应谱值均超过8度罕遇地震的设计反应谱值。最后计算了5%~75%和5%~95%两种重要持时,结果整体上符合随震中距增大而增大的规律。将两种能量持时结果与BOOMER等（2009）^[12]以及TRIFUNAC等（1975）^[13]的持时预测方程对比,结果较为一致。     

近断层竖向与水平向加速度反应谱比值特征

显著的竖向地震动是近断层地震动区别于远场地震动的重要特征之一,为更合理地确定竖向地震动作用,研究了近断层区域竖向地震动的反应谱特征及其与水平向反应谱比值的影响因素.首先,选取1952—1999年世界范围内震级在M5.4—7.6之间的18次地震的地震动记录,研究竖向地震加速度反应谱及其与水平向加速度反应谱比值特征;然后统计分析了断层距、场地条件、震级以及断层机制对竖向与水平向加速度反应谱比的影响.结果表明,一般情况下竖向加速度具有更丰富的短周期分量,并且竖向加速度反应谱衰减较慢;断层距在20km以内的近断层区域、软弱土层场地、中等震级地震和逆断层大震级中长周期范围等条件下,具有较大的竖向与水平向加速度反应谱比值;在近断层区域的结构抗震设计中应充分考虑竖向地震动的影响.     

吉林伊通M4.3地震强震记录分析

2009年吉林伊通M4.3地震,辽宁省及吉林省强震动台网有8个强震台站记录到地面运动,记录的最大加速度为30.8 cm·s-2,初步展现了强震动台网建设的功效.     

基于条件均值反应谱的特大地震强震记录的选取及调整方法

在PEER地震动数据库(PGMD)的基础上, 结合近几年国内外特大地震的地面运动记录, 建立了地面运动数据库, 同时根据日本M_W9.0特大地震获得的141组记录进行统计回归建立加速度反应谱衰减关系, 并采用条件均值反应谱法, 即设定地震与结构概率需求结合的方法选择地面运动. 选波实例表明, 当设定地震为特大地震时, 基于条件均值反应谱法选取地面运动记录时, 扩展数据库中大震记录并建立符合大震记录加速度反应谱的衰减关系是十分必要与迫切的. 该思路为进一步研究结构动态时程分析中地面运动记录选取问题及所选记录提供了依据.     

基于条件均值反应谱的特大地震强震记录的选取及调整方法

在PEER地震动数据库(PGMD)的基础上,结合近几年国内外特大地震的地面运动记录,建立了地面运动数据库,同时根据日本Mw 9.0特大地震获得的141组记录进行统计回归建立加速度反应谱衰减关系,并采用条件均值反应谱法,即设定地震与结构概率需求结合的方法选择地面运动.选波实例表明,当设定地震为特大地震时,基于条件均值反应谱法选取地面运动记录时,扩展数据库中大震记录并建立符合大震记录加速度反应谱的衰减关系是十分必要与迫切的.该思路为进一步研究结构动态时程分析中地面运动记录选取问题及所选记录提供了依据.     

Efficient strong motion duration of pulse-like records for nonlinear structural analyses

The special interest produced by near-field directivity records and their effect on structural response has given a new significance in the velocity time history, its pulse-like content, and relevant parameters and indices. Recent research has shown that directivity pulses inherent in these records govern the linear and the nonlinear response of a wide range of structures. Based on this observation, it is suggested in this paper that a truncated ground motion, limited to the duration of the predominant velocity pulse, can be efficiently used to predict the structural response, instead of the base motion with the total duration, reducing significantly the required runtimes. The proposed methodology is verified for a series of medium to high rise reinforced concrete buildings, for which nonlinear time-history analyses are performed for a vast suite of pulse-like near-field records applied as base excitations with their total duration and the proposed truncated one. Comparison of the results for the response displacements and forces shows very good agreement, permitting the acceptance of the pulse duration as the efficient strong motion time interval of the original record, which determines the response and, thus, it can be used for nonlinear structural analyses.     

2016年3月21日金塔县M_S 4.7地震强震动记录分析

2016年3月21日11时29分甘肃省酒泉市金塔县发生M_S 4.7地震,甘肃省强震动台网中心收集到5组三分向加速度记录,常规处理后得到15条零基线校正后的三分向峰值加速度(PGA),选取土层台基类型的62XID台站加速度记录(PGA数值最大)进行分析,绘制校正后的加速度、速度和位移时程曲线及加速度反应谱,为中国西部工程震害调查提供参考资料。     

辽宁海城M4.3地震强震记录分析

2008年辽宁海城M 4.3地震,辽宁省强震动台网12个强震台站记录到地面运动,是辽宁省自开展强震动观测以来同时获取强震记录最多的一次,记录的最大加速度为167.5 cm·s-2,初步展现了辽宁省强震动台网建设的成效.     

抗震设计反应谱的标定方法

抗震设计反应谱是结构抗震设计的主要依据,设计反应谱的标定是确定地震动输入的重要环节。文中详细地总结了设计反应谱标定的基本原理和几种常用的设计反应谱标定方法,介绍了我国建筑抗震设计反应谱参数的确定方法和统一抗震设计反应谱的研究现状及应用前景;对不同设计反应谱标定方法中存在的问题进行了评述;提出抗震设计反应谱标定方法中有待进一步研究的问题。     

An alternative construction of normalized seismic design spectra for near-fault regions

This paper presents a methodology for constructing seismic design spectra in near-fault regions.By analyzing the characteristics of near-fault pulse-type ground motions,an equivalent pulse model is proposed,which can well represent the characteristics of the near-fault forward-directivity and fling-step pulse-type ground motions.The normalized horizontal seismic design spectra for near-fault regions are presented using recorded near-fault pulse-type ground motions and equivalent pulse-type ground motions,which are derived based on the equivalent pulse model coupled with ground motion parameter attenuation relations.The normalized vertical seismic design spectra for near-fault regions are obtained by scaling the corresponding horizontal spectra with the vertical-to-horizontal acceleration spectral ratios of near-fault pulse-type ground motions.The proposed seismic design spectra appear to have relatively small dispersion in a statistical sense.The seismic design spectra for both horizontal and vertical directions can provide alternative spectral shapes for seismic design codes.     

强震记录对三个土层地震反应分析程序的检验

为了对国内外广泛使用的3个一维土层地震反应分析程序（DENSOR98、SHAKE91和LSSRLI-1）的计算精度进行检验,本文以4次地震中唐山响瞠井下三维台阵的基岩强震记录为输入地震动,利用这3个程序对此测井剖面分别进行计算,计算结果分别与同次地震中相应的台阵地表强震记录相比较,可得如下结论：在地震动不大的情况下,3个程序都可满足工程要求,其差别为SHAKE91算得的峰值偏大,DENSOR98算得的峰值偏小,LSSRLI-1得到的反应谱更接近实际,DENSOR98得到的反应谱偏低,从安全角度和经济角度综合来看,LSSRLI-1程序较好。