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基于高层结构反应的破坏性地震影响范围研究

作　者: 吴多太
导　师: 金星
学　校: 中国地震局工程力学研究所
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 汶川地震长周期地震动衰减关系地震影响范围
分类号: P315
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 104次
引　用: 3次
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内容摘要

随着我国经济的发展,具有较长自振周期的结构物大量涌现,这些结构物对长周期地震动较为敏感,他们的抗震设计需要用到长周期地震动参数,而已建成的长周期建筑也可能需要进行长周期减震的改造。目前,长周期地震动研究在总体上讲还处在初步阶段,观测资料在长周期部分的缺陷,阻碍了这类研究的发展。地震学家使用的数字宽频带地震仪具有良好的长周期特性,其记录较适合于长周期地震动研究。2008年5月12日我国四川省汶川县发生8.0级地震,我国投入使用的“九五”国家测震台网获得了宝贵的地震资料,本文利用这些数据对我国的长周期地震动衰减关系作了简单的探讨。此次地震波及范围广,引发很大的社会恐慌,本文基于有限元软件MARC-Marc结构模型反应分析对地震的影响范围做了一定的研究。本文的具体工作如下:1.对长周期地震动衰减关系的研究做简单的概述,指出探讨地震对长周期建筑内人居活动影响的社会意义。2.搜集现今地震工程中比较常用的几个关于水平向峰值速度、峰值加速度的衰减规律,利用收集整理的汶川地震记录来检验这些衰减关系大震远场处的适用性,并对速度记录的卓越周期衰减规律做了简单的分析。3.提出“震感等级”的概念并给出推荐的“震感等级表”。使用大型有限元分析软件MSC-Marc建立考虑土结构相互作用的20层框架结构的整体模型,将模型谱响应分析得到的模型各层处响应值对照震感等级表评定震感等级,进而估计地震对该建筑内人居活动的影响,并且给出地震影响范围评定结果。最后,作者对本文的研究工作进行了总结,提出今后应该进行的研究工作。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章绪论  9-16
  1.1 引言  9-10
  1.2 长周期地震动研究的概述  10-12
    1.2.1 长周期地震动研究的现状  10-11
    1.2.2 研究趋势  11-12
  1.3 地震影响范围的分析  12-14
  1.4 本文的研究思路与内容安排  14-16
第二章资料的收集和处理  16-26
  2.1 汶川地震简介  16-17
  2.2 “九五”国家测震台网资料  17-18
    2.2.1 “九五”国家测震台网简介  17
    2.2.2 JCZ-1 地震计和CTS-1 地震计简介  17-18
  2.3 汶川地震速度记录的收集和处理  18-23
    2.3.1 震中距的计算方法  18-19
    2.3.2 数据提取  19
    2.3.3 记录的基线校正  19
    2.3.4 记录的选取  19-23
    2.3.5 信噪比分析  23
  2.4 利用速度记录仿真加速度时程  23-25
  2.5 本章小结  25-26
第三章利用汶川地震记录对水平向长周期地震动衰减规律的验证  26-36
  3.1 引言  26-27
  3.2 水平向峰值速度衰减规律的探讨  27-30
  3.3 峰值加速度衰减规律的探讨  30-33
  3.4 速度记录的卓越周期衰减规律分析  33-34
  3.5 本章小结  34-36
第四章基于结构反应的震感等级的评定  36-55
  4.1 引言  36
  4.2 震感等级的建立  36-41
    4.2.1 地震烈度评定表介绍  36-38
    4.2.2 地震动作用下人心理反应试验  38-40
    4.2.3 不同频率振动对人体的影响  40-41
    4.2.4 震感等级的建立  41
  4.3 模型分析  41-51
    4.3.1 有限元分析软件MSC-Marc 简介  41-42
    4.3.2 地震记录的选择  42-43
    4.3.3 模型参数介绍  43-45
    4.3.4 模型的验证  45-46
    4.3.5 谱响应分析  46-48
    4.3.6 时程分析  48-51
  4.4 模型各层震感等级的评定  51-53
  4.5 本章小结  53-55
第五章青川6.4 级余震影响范围分析  55-70
  5.1 引言  55
  5.2 数据的收集和处理  55-59
    5.2.1 记录的收集  55-59
    5.2.2 记录的处理  59
  5.3 基于台站记录进行模型谱响应分析  59-62
  5.4 不同台站记录下模型不同层处震感等级评定  62-63
  5.5 俞言祥水平向加速度反应谱衰减规律的介绍  63-66
  5.6 基于反应谱衰减关系进行模型谱响应分析  66-68
  5.7 青川6.4 级地震影响范围分析  68
  5.8 本章小结  68-70
第六章结语与展望  70-73
  6.1 本文工作总结  70-71
  6.2 展望  71-73
附录  73-74
参考文献  74-77
致谢  77-78
作者简介  78

基于高层结构反应的破坏性地震影响范围研究

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