近断层地区抗震设计谱及钢框架结构地震反应分析

论文摘要

长久以来,近断层地震动观测资料始终非常有限,现有规范的抗震设计谱大多以远断层的强震观测数据为依据得出。这就使得现有的抗震设计谱无法全面的反映地震动以及结构在地震作用下的特性,使许多建筑物和构筑物可能处于不安全状态。同时,实际震害表明,近断层脉冲型地震动作用对结构的性能需求明显增加。因此,研究近断层抗震设计谱以及近断层脉冲型地震动作用下的结构反应将对近断层地区结构的抗震设计具有重要意义。鉴于此,本文开展了如下工作:1、研究了近断层脉冲型地震动特征,结合等效脉冲模型和地震动参数衰减关系的研究成果,建立了等效立方脉冲模型,构建了能够分别等效方向性效应和滑冲效应引起的地震动的等效脉冲加速度时程。2、将近断层实际地震动记录与等效脉冲加速度时程相结合,建立了近断层脉冲型地震动反应谱,通过规准化、平均化、平滑化和经验化等步骤给出了建议的近断层水平向抗震设计谱。3、对近断层地震动加速度峰值比、反应谱峰值周期比和规准反应谱比进行了讨论,以近断层水平向抗震设计谱为参照,给出了近断层竖向设计谱与水平向设计谱的对应关系。4、对钢框架结构在近断层脉冲型地震动、等效脉冲以及远断层地震动作用下的结构反应进行了分析,研究了近断层脉冲型地震动的脉冲周期与钢框架结构各项性能指标之间的关系,并验证了等效立方脉冲模型的合理性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 反应谱的概念
• 1.3 近断层抗震设计谱的研究与应用现状
• 1.4 近断层地区工程结构性能的研究现状
• 1.5 课题来源
• 1.6 本课题研究的主要内容
• 第2章 近断层等效脉冲型地震动的构建
• 2.1 引言
• 2.2 近断层脉冲型地震动特征
• 2.2.1 近断层脉冲型地震动记录资料
• 2.2.2 脉冲幅值与脉冲周期的关系
• 2.2.3 速度谱峰值周期与脉冲周期的关系
• 2.3 近断层地震动等效脉冲模型
• 2.3.1 等效脉冲模型的描述
• 2.3.2 脉冲幅值与脉冲周期的关系
• 2.4 近断层等效脉冲地震动的构建
• 2.4.1 近断层脉冲型地震动参数衰减关系
• 2.4.2 等效脉冲加速度幅值的估计
• 2.4.3 近断层等效脉冲地震动的表达
• 2.5 本章小结
• 第3章 近断层水平向抗震设计谱
• 3.1 引言
• 3.2 近断层水平向脉冲地震动记录
• 3.2.1 实际近断层脉冲型地震动记录
• 3.2.2 等效近断层脉冲型地震动记录
• 3.3 近断层水平向脉冲地震动反应谱
• 3.3.1 实际近断层脉冲型地震动的反应谱
• 3.3.2 近断层脉冲型地震动反应谱
• 3.3.3 近断层脉冲型地震动反应谱的离散性
• 3.4 近断层水平向抗震设计谱
• 3.4.1 近断层水平向抗震设计谱的拟合
• 3.4.2 近断层抗震设计谱与规范谱的比较
• 3.4.3 对我国抗震设计规范的建议
• 3.5 本章小结
• 第4章 近断层竖向抗震设计谱
• 4.1 引言
• 4.2 近断层地震动加速度峰值比
• 4.2.1 近断层地震动记录资料
• 4.2.2 近断层地震动加速度峰值比随断层距的变化关系
• 4.2.3 近断层地震动加速度峰值比的平均值
• 4.3 近断层地震动加速度反应谱峰值周期比
• 4.4 近断层地震动加速度反应谱比
• 4.5 近断层竖向抗震设计谱
• 4.5.1 近断层竖向抗震设计谱的建立
• 4.5.2 近断层竖向抗震设计谱与规范谱的比较
• 4.5.3 对我国抗震设计规范的建议
• 4.6 本章小结
• 第5章 近断层地区钢框架结构性能分析
• 5.1 引言
• 5.2 近断层脉冲型地震动
• 5.2.1 地震动记录的选取
• 5.2.2 地震动反应谱的对比
• 5.3 钢框架结构平面模型
• 5.4 计算结果分析
• 5.5 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢