反应谱特征参数的提取及其变化规律研究

以误差最小原则，用自动搜索的方式对强地震反应谱提取特征参数，并分析了这些参数与震级和距离的关系，结果表明，在不同场地条件下，反应谱的特征周期和谱平台高度随震级的增大而增大；同时，随着距离的增大，特征周期增大，谱平台高度降低，下降段衰减系数平均值为1.5左右。     

设计地震反应谱的双参数标定方法及其应用

近年的工程地震工作,如地震小区划、重大工程场地的危险性分析等,一般都要做设计谱标定。既反映局部场地条件,又反映地震环境的双参数标定设计谱的方法,已为工程界接受。作为该方法的应用,本文采用澜沧——耿马地震的强震资料,重新确定了设计反应谱的形状参数,给出了反映云南地区地震特性的设计谱,可供中、小型工业与民用建筑抗震设计时参考使用。     

地震动功率谱与反应谱的转换关系

本文详细评述了现今常用的几种加速度反应谱与功率谱的转换关系。对于小阻尼单质点体系而言，考虑到输入地震动是一非平稳的随机过程，又由于其传递函数的窄频带滤波特性，它的加速度反应将是一窄频带的非平稳随机过程。对于峰值系数水平的超越不是独立的，而是成群超越。据此本文考虑非平稳效应和对峰值系数水平的成群效应，对前人的转换关系进行了修正，并基于随机振动理论，给出了对工程上常用的频率平稳、强度非平稳的地震;动模型的功率谱和反应谱的转换关系。此转换关系对于长、短持时的地震动记录和反应谱长、短周期部分以及不同阻尼比的反应谱都能给出精度较高的结果。     

抛物线内插反应谱计算方法

为减小恢复被采信号所用的内插函数与山农要样定理要求的内插函数ha(t-n.T)之间的误差，提出了用抛物线内插－ha(t-n.T)的二阶近似代替常规的线性内插，为充分减小计算量，本文推导了计算绝对加速度反应谱的连锁公式。通过与常规方法的对比发现，抛物线反应谱算法的计算误差明显降低。在保证同样计算精度的条件下，抛物线算法较常规算法允许更低的采样率。为了将反应谱计算的相对误差控制在5％以下，抛物线算法要求有样率为奈奎斯特频率的5倍，而不是常规算法要求的10倍。     

土体参数对地表加速度峰值和反应谱的影响

运用一维土层地震反应的等效线性化波动方法,研究了单层均质土密度、动剪切模量比和阻尼比、土层厚度和土层剪切波速等参数变化对土层地表加速度峰值和反应谱的影响,所得到的结论对于指导地震安全性评价中的勘察试验工作、提高土层地震反应的计算精度具有一定的参考价值。     

地震反应谱数值计算方法的研究

本文把具有解析递推格式的地震反应谱数值计算方法归结为单步法和两步法,并且给出了说明这两种方法传递算子具有不变特性的两个定理。利用这两个定理,本文较为简便和完善地推导了新的地震反应谱数值计算递推公式。文末通过计算对比研究,给出了同时计算绝对加速度、相对速度和相对位移反应谱的快速方法及相应的计算程序。     

地震动反应谱与相位差谱的关系

研究了地震动相位差谱与反应谱的关系，从中发现相位差谱通过影响单自由度体系反应时程的形状来影响地震动反应谱．在相位差谱均值一定的前提下，减小其方差将使反应谱增大，反之将使反应谱减小．在相位差谱方差固定时，增大其均值的斜率将使反应谱值减小，反之将加大反应谱．相位差谱作用于反应谱时阻尼在其中起着重要作用，随着阻尼的增大，相位差谱对反应谱影响越来越明显．阻尼的增大使得相位差谱对放大倍数谱的影响逐渐减小     

工程场地地震安评中加速度反应谱标准化问题的讨论

文中计算了不同地震输入模式下的拱桥地震反应,讨论了输入指定地震波进行时域计算结果和按对应的反应谱进行计算所得结果之间的差异,特别分析了分别按地震波的实际反应谱和经过标定的反应谱计算得到的拱桥地震反应之间的不同.数值结果表明:在工程场地地震安全性评价中,采用标准反应谱的方式所提供的场地地震加速度参数,将会抹杀土层场地动力特性对地表地震动的影响.因此,按此地震动参数进行结构反应计算时,有时会低估结构的地震反应,留下结构抗震不安全的隐患.     

地震动反应谱与相位差谱的关系

研究了地震动相位差谱与反应谱的关系,从中发现相位差谱通过影响单自由度体系反应时程的形状来影响地震动反应谱．在相位差谱均值一定的前提下,减小其方差将使反应谱增大,反之将使反应谱减小．在相位差谱方差固定时,增大其均值的斜率将使反应谱值减小,反之将加大反应谱．相位差谱作用于反应谱时阻尼在其中起着重要作用,随着阻尼的增大,相位差谱对反应谱影响越来越明显．阻尼的增大使得相位差谱对放大倍数谱的影响逐渐减小．     

土动力学参数对设计反应谱的影响

本文选取3种单一均质土层剖面,在3条强度不同的地震动输入下,运用一维土层地震反应分析技术,研究土的动剪切模量比、阻尼比及其对设计反应谱的影响。为了使结果能够直观地反映抗震设防所需要的地震动参数的变化,本文分析了这两个参数在一定范围内变化时,对设计反应谱的特征周期Tg和平台高度αm ax的影响,得到了一些有价值的结论。     

基于三维相关系数谱的多支承激励反应谱法

定义了对结构各模态解耦的相关系数;提出了三维相关系数谱的概念,作出了离线计算的三维相关系数谱并探讨了其特性;在此基础上导出基于三维相关系数谱的多支承激励反应谱法。     

基于模拟退火算法的设计反应谱标定方法

反应谱的标定是抗震设计的基础工作之一,模拟退火算法是基于模拟固体退火过程而提出的多参数优化组合方法。本文提出将模拟退火算法应用于设计反应谱的标定,并概述了模拟退火算法的基本原理及特点,介绍了运用MATLAB基于模拟退火算法对反应谱进行标定的过程。检验了将模拟退火算法应用于场地相关谱标定的可行性和合理性,给出了将其应用于工程场地地震安全性评价中设计反应谱标定实例。通过检验和实例分析可以看出,基于模拟退火算法的反应谱标定方法所给出的设计反应谱谱形真实地反映了原地震反应谱的特征,较客观的反映了场地相关反应谱的峰值和周期特征。     

Neural network analysis of overturning response under near-fault type excitation

Under strong seismic excitation, a rigid block will uplift from its support and undergo rocking oscillations which may lead to （complete） overturning. Numerical and analytical solutions to this highly nonlinear vibration problem are first highlighted in the paper and then utilized to demonstrate how sensitive the overturning behavior is not only to the intensity and frequency content of the base motion, but also to thc presence of strong pulses, to their detailed sequence, and even to their asymnletry. Five idealised pulses capable of representing ＂rupture-directivity＂ and ＂fling＂ affected ground motions near the fault, are utilized to this end ： the one-cycle sinus, the one-cycle cosinus, the Ricker wavelet, the truncated （T）-Ricker wavelet, and the rectangular pulse ＂Overturning-Acceleration Amplification＂ and ＂Rotation＂ spectra are introduced and presented. Artificial neural network modeling is then developed as an alternative numerical solution. The neural network analysis leads to closed-form expressions for predicting the overturning failure or survival of a rigid block, as a function of its geometric properties and the characteristics of the excitation time history. The capability of the developed neural network modeling is validated through comparisons with the numerical solution. The derived analytical expressions could also serve as a tool for assessing the destructiveness of near-fault ground motions, for structures sensitive to rocking with foundation uplift.     

Consecutive combined response spectrum

Appropriate estimates of earthquake response spectrum are essential for design of new structures, or seismic safety evaluation of existing structures. This paper presents an alternative procedure to construct design spectrum from a combined normalized response spectrum(NRSC) which is obtained from pseudo-velocity spectrum with the ordinate scaled by different peak ground amplitudes(PGA, PGV, PGD) in different period regions. And a consecutive function f(T) used to normalize the ordinates is defined. Based on a comprehensive study of 220 strong ground motions recorded during recent eleven large worldwide earthquakes, the features of the NRSC are discussed and compared with the traditional normalized acceleration, velocity and displacement response spectra(NRSA, NRSV, NRSD). And the relationships between ground amplitudes are evaluated by using a weighted mean method instead of the arithmetic mean. Then the NRSC is used to define the design spectrum with given peak ground amplitudes. At last, the smooth spectrum is compared with those derived by the former approaches, and the accuracy of the proposed spectrum is tested through an analysis of the dispersion of ground motion response spectra.     

应用弹塑性反应谱对IDA方法的改进研究

针对传统IDA方法中结构的加速度反应远高于SPO分析结果的现象,采用弹塑性反应谱作为IDA的烈度度量,同时给出随地震烈度改变而不断变化的屈服强度系数,提出了改进的IDA方法,更有效地考虑了结构的非线性地震反应特征。实际工程分析表明,改进的IDA方法能够体现结构的非线性受力反应,同时兼顾结构的动力反应特征,与SPO曲线和由规范计算得到的结构承载力有更好的可比较性。     

特征参数对性态谱影响规律的研究

性能化抗震是工程抗震研究的重要方向。根据位移性能水准,计算不同周期结构达到性能水准时所需输入的最大地震动加速度值,建立性态谱;基于性态谱,研究自振周期、恢复力模型和第二刚度折减系数等特征参数对性态谱的影响。研究表明:性态谱表征了周期、性能水准和地震需求的三维谱关系,可预测达到不同性能水准时结构的地震需求;结构自振周期和第二刚度折减系数在短周期段对性态谱有显著影响,随结构自振周期的增大,谱值差别减小;双线型恢复力模型是否退化影响达到相同变形目标时的地震需求,退化模型性态谱谱值小于非退化模型。     

多点地震激励下基于改进振型位移法的反应谱方法

基于平稳随机振动理论，运用改进的振型位移法，得到结构多点输入改进的反应谱法，对其中相关系数进行了计算和讨论，对相关系数解析解进行了讨论，得到了解析公式的适用范围。最后通过算例进行了本文方法与MSRS方法计算结果比较，说明本文方法推导是正确的，收敛速度高于MSRS方法。     

The relation between the response spectrum and the phase diference spectrum

ＴｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｓｐｅｃｔｒｕｍａｎｄｔｈｅｐｈａｓｅｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓｐｅｃｔｒｕｍＦＥＮＧ－ＸＩＮＺＨＡＯ（赵凤新）ａｎｄＹＵ－ＸＩＡＮＨＵ（胡聿贤）ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓ，Ｓｔａ...