设计反应谱长周期区段的研究

本文利用近20年国内外大地震时获得的数字强震仪记录分析强震动的长周期分量特性,给出了不同场地上的平均加速度反应谱及其拟合曲线.结果表明,现行抗震设计规范中设计谱的特征周期和长周期谱值明显偏小.在此基础上提出了长周期设计反应谱的修正建议.文中还根据统计分析提出了不同阻尼比的反应谱修正公式.     

数字强震仪记录的长周期误差分析

对四种型号的数字强震仪作了振动台试验分析，发现加速度记录的背景噪声水平均较低，但均存在零线变动现象。所产生的长周期误差对加速度记录影响极小，但使积分位移产生很大的零线漂移，因而无法直接积分得到可靠的位移过程。在对不同校正方法进行了比较研究之后，提出了一种校正处理方法。     

利用中国数字地震台网宽频带记录研究长周期地震动反应谱特性.

利用65次地震的中国数字地震台网（CDSN和NCDSN）宽频带和甚宽频带(BB及VBB）记录,分别计算了阻尼比=0.005,0.01,0.02,0.05和0.10的基岩水平向相对位移反应谱、相对速度反应谱和绝对加速度反应谱．结果表明,工程上常用的强震加速度记录,不足以给出可靠的长周期地震动反应谱,而CDSN宽频带记录恰恰可以作为强震加速度记录的重要资料补充来源,用于长周期地震动反应谱特性的研究．      

滦县ML=4.8地震的局部多台数字记录

据中国数字地震台网测定,2004年1月20日16时34分11.9秒在滦县发生了ML=4.8的地震,震中位于东经118.77 °,北纬39.71°,震源深度H=10km.尽管地震造成的破坏轻微,但有感范围较大,在秦皇岛市、青龙县、北京市、廊坊市、天津市等地均有震感.这次地震使震中及其附近地区的5台数字强震仪触发,记录了5组3分量数字加速度记录.本文对这次地震事件、地震地质概况作了简要介绍,并就台站(阵)基本背景资料、数字强震仪主要技术指标作了详细说明.最后,对获取的15条数字加速度记录作了初步处理分析,如基线校正、加速度峰值计算、傅里叶谱及反应谱计算等.     

基于KiK-net强震动记录的加速度反应谱规律性偏差

地震动特性受到地震震源、地震波传播介质和局部场地条件等因素的综合影响,虽然地震动反应谱虽然具有统计意义上的共性,但其具体形状又各不相同,特别是部分加速度反应谱与统计平均值之间存在显著的规律性偏差。为了进一步探究加速度反应谱与统计平均值之间的规律性偏差,本文基于日本KiK-net台网获取的8万余条强震动记录,建立了考虑地震震级和震中距影响的地面峰值加速度归一化加速度反应谱,并以预测值＋0.5倍方差为界将加速度反应谱分为有、无反应谱规律性偏差的两组。通过有反应谱规律性偏差的反应谱（观测值）与无反应谱规律性偏差的反应谱预测值之间的差值,析出了反应谱的规律性偏差,验证了反应谱规律性偏差的形状与高斯曲线高度吻合,并可用加速度反应谱规律性偏差曲线的中心周期、相对高度和相对宽度等参数进行表征。基于2万余条有反应谱规律性偏差记录的统计分析显示,加速度反应谱规律性偏差主要受控于剪切波速、覆盖层厚度等局部场地条件表征参数,受地震震级、震中距$ mathrm{、} $地震动强度等参数的影响相对较小。基于此,利用多元线性回归建立了加速度反应谱规律性偏差表征参数的经验统计关系,并提出了有加速度反应谱规律性偏差的场地相关加速度反应谱的确定方法。虽有待改进,但本文提出的反应谱规律性偏差概念将有助于改进场地相关地震动反应谱的确定方法。     

概率一致反应谱的长周期外延

本文针对现行的抗震规范中设计反应谱应用范围只能到结构自振周期Ｔ≤３秒一现实问题,提出应用长周期地脉动的傅立叶振幅谱比值直接推算概率一地表长周期反应谱的方法。     

设计地震动反应谱长周期区段确定方法的探讨

本文比较了GB50011-2010《建筑抗震设计规范》中的地震影响曲线和GB18306-20《中国地震动参数区划图》中使用的设计地震动反应谱,并参考实际工程场地的地震动反应谱,探讨了长周期结构工程地震安全性评价工作中的设计地震动反应谱长周期区段的确定方法。     

基于强震记录的位移谱模型可靠性研究

鉴于目前规范中基于力的结构抗震设计不能合理预测长周期结构的最大位移响应,亟需发展能更好反映结构和构件性态的位移设计方法,而长周期位移设计谱是其中关键要素。现有研究对归一化位移谱形状有了较好的认识,但受于长周期强震记录的限制,模型仍存在一定局限性,尚不能满足长周期结构抗震设计需求。针对目前所提出的震级相关四线段归一化位移谱预测模型,本文通过典型地震数据检验不同场地条件和断层距分组内模型的可靠性,并与现有规范中位移谱模型进行对比。结果显示0~20 s内,预测模型给出的位移谱与实测记录结果较一致;与EC-8模型和ASCE 7-10等规范位移谱模型相比,推荐预测模型更符合强震观测数据结果。     

对设计反应谱长周期段取值规定的探讨

文中与实际反应谱对比讨论了各种关于设计反应谱长周期下降段的规定,并根据对实际强震记录的统计分析,给出了对长周期反应谱取值的建议.     

数字强震仪线道和极性的现场安装判断与纠正

强震记录对于地震科学研究、抗震设计理论、政府救灾决策非常重要。由于数字强震仪的线道和极性与出厂标称值不一致的情况不在少数,本文提出了一个集测定、纠正、存档为一体的现场安装工作方法。它简单、准确,其工作增量也减少到相当于1次2分钟的脉动测试。     

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。     

2021年5月22日玛多MS 7.4地震地震动特征

为了研究2021年5月22日玛多M_S 7.4地震地震动特征,收集16个强震台的峰值加速度和其中9个台的强震波形数据,利用峰值加速度衰减及反应谱等分析玛多M_S 7.4地震强震动特征。结果表明,多数台站的PGA值都随震中距的增大而平稳下降,PGA的衰减特征与青藏区衰减关系间有较好的一致性;土层台与基岩台的加速度反应谱明显不同,震中距越小,短周期高频成分越多,衰减越快,震中距越大,长周期高频成分越少,衰减越慢;加速度反应谱的水平向与竖向比值曲线在4 s内呈现两峰一谷的现象,初步认为,距发震断层较近的野马滩1号大桥所受到的破坏及水泥路面的明显错断受水平向地震动作用的影响更大。     

汶川地震在江苏的强震动记录及地震影响场

2008年5月12日四川汶川发生M8．0大地震,江苏数字强震动台网固定观测台站、宿迁和溧阳断层观测存放台阵共获取该次地震有效强震动事件45个,计134条加速度记录。本文介绍了这些强震动记录分析处理的基本情况及其时域与频域的一些特点;编写SICalculate谱烈度计算程序和D2InterP二维插值程序,输入所获取的汶川地震26组实测强震动记录数据,得到该次地震在江苏地区的峰值加速度与谱烈度的等值线图,并就区域内地震影响场特征进行了初步研究。     

2001年7月7日天祝ML 4.4地震强震仪记录资料处理

对Etna固态存储数字强震仪记录的2001年7月7日天祝ML4．4地震的加速度记录进行了分析处理,对仪器响应和基线进行了校正,计算了速度和位移时程曲线及各种谱值,并对记录特点做了总结。     

Advanced sensitivity calibration of the Los Angeles strong motion array

Results are presented of recent sensitivity calibration of 76 accelerographs (SMA-1) of the Los Angeles Strong Motion Array. These have pendulum-like transducers and optical recording system. One characteristic of their design is off-axis sensitivity, which is magnified by transducer misalignment. A new calibration procedure was applied, which considers off-axis sensitivity and measures the angles of misalignment (φ and ψ), as well as the incident angle of the light beam onto the film (θ₀). These are required (1) for accurate estimation of sensitivity, and (2) for proper instrument correction of recorded accelerograms which considers also cross-axis sensitivity and misalignment. These effects are important near large acceleration peaks (approaching and exceeding 1g), e.g. like the ones recorded near the source of the 1994 Northridge earthquake (M_L=6·4). This earthquake was recorded by 65 stations of the Los Angeles Strong Motion Array, at epicentral distances from 2 to 85 km. Histograms showing distribution of the misalignment angles, light beam incidence angle θ₀ (for unloaded position) and the transducer sensitivities are presented. These indicate that the misalignment angles are typically 1–1·5°, but may also be 3–4°. Angle θ₀ (usually neglected), is mostly between ±8°, but may reach ±12°. Assuming θ₀=0 leads to systematically smaller values of the measured sensitivity (e.g. by ∼3% for θ₀=8° and ∼4% for θ₀=12°). Comparison of the newly measured sensitivities with those measured prior to installation (in 1979/1980), s^old, shows that, in general, the new values are systematically smaller. The difference is typically within 5 per cent, but in some cases is as large as 10 per cent. Other principal sources of the observed differences and their mechanisms are discussed. Those include long-term changes in the transducers (e.g. change of stiffness, reflected in changes of the natural frequency) and differences in the calibration procedure (e.g. errors associated with manual reading film records with tilt test data, and with transducer and instrument housing misalignment). The presented results may be considered typical of similar strong motion arrays worldwide. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.     

河北文安5.1级地震首都圈实时强震动台网加速度记录分析

通过分析首都圈实时强震动台网对文安5.1级地震的强震动记录及其加速度等值线图的对比,结果表明:(1)仪器记录峰值加速度衰减特性可以反映地震宏观特征;(2)仪器记录峰值加速度衰减关系可以作为基岩水平理论衰减关系峰值加速度的一种标定方法;(3)这次地震为我们今后进行强震动观测提供了重要的经验启示及改进方向.     

单峰式加速度反应谱规律性偏差统计研究

强震动记录显示,加速度反应谱普遍存在幅值大、宽度小的窄峰,这在现有地震动衰减关系（强震动预测方程）未能予以充分呈现。基于日本KiK-net台网近二十万条强震动记录,采用高斯曲线对单峰式加速度反应谱规律性偏差进行了拟合,利用高度、中心周期、宽度等三个参数对单峰式加速度反应谱规律性偏差予以参数化表征,分析了多个地震动、场地条件表征参数与这三个参数间的相关性,并据此建立了单峰式加速度反应谱规律性偏差的经验预测模型。分析结果表明,所建立的单峰式加速度反应谱规律性偏差经验预测模型,可重现加速度反应谱实测值中普遍出现的幅值大、宽度小的窄峰,亦可明显提高加速度反应谱整体谱型的预测精度。