近场地震特性研究及高层建筑的地震响应分析

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近年来,国内外学者已开始注重对近场地震的研究,但主要研究对象都聚焦在震级、场地类别、震中距、震源机制等影响因素上,对速度最大值(PGV)/加速度最大值(PGA)比值这一影响因素的研究却鲜有涉及。到目前为止,国内对近场地震动的定义还未达到统一,PGV/PGA比值对高层建筑结构的影响也鲜有研究,因此,本文针对上述问题进行了以下几方面的研究:1、先对近场地震的基本特征进行研究和探讨,接着又对地震分析方法及原理进行了研究,并对各种反应谱进行了分析。2、收集了608组(共1216条)近场地震记录,分别研究PGV/PGA比值和场地类别对近场地震动的影响,结果表明:(1)PGV/PGA比值对各种反应谱的影响都很大。其中,加速度反应谱敏感区宽度随比值的增大而变宽,下降段的衰减速率也随比值的增大而逐渐变慢。速度反应谱和位移反应谱在整个周期范围内均呈逐渐上升的趋势,并且比值越大,上升速度越快。(2)场地类别对反应谱的影响不大,总的变化趋势是:场地越软,反应谱加速度敏感区平台段越宽,峰值过后下降段衰减速率也越慢。速度谱和位移谱曲线在整个周期范围内均呈逐渐上升的趋势。3、输入地震波,对一个10层框架结构进行弹性时程分析,结果表明:(1)PGV/PGA比值对结构响应的影响很大,比值越大,结构基底剪力、顶点位移和层间位移角也越大。当比值大于0.3s时,结构层间位移角超过了规范规定的限值,也就是偏于不安全。(2)加速度最大值、速度最大值和断层距对其影响不大,统计结果显示:结构基底剪力、顶点位移和层间位移角随加速度最大值的增大而减小,随速度最大值的增大而增大。随断层距的增大呈先减小后增大的趋势。
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