论文部分内容阅读
远场长周期地震动是一类特殊的地震动,其包含有丰富的长周期成分,长周期震害表明远场长周期地震动能够引起离震中距离很远的建筑物的破坏。目前,确定作为长周期结构时程分析输入的天然长周期地震动记录极为有限,难以满足不同长周期结构的设计和分析的需求,因此需要应用统计学的方法来探究长周期地震动的特性,目前对远场长周期地震动的研究尚少,对远场长周期地震动特性的探究主要集中在地震动的幅值和频谱特性,对远场长周期地震动的非平稳特性研究尚未涉及。本文以远场长周期地震动记录为基础,采用统计学的方法统计远场长周期地震动强度包线函数和瞬时频率衰减指数函数的参数特征,确定其包线函数和和瞬时频率衰减指数函数模型,进而拟合出符合长周期地震动特性的人造长周期地震动,为设计和分析提供足够远场长周期地震动的有效途径。为此,本文主要做了以下工作: ①下载中国地震台网、日本强震台网、NGA数据库的天然地震动,根据团队提出最新的界定远场长周期地震动的指标,筛选出长周期地震动,对地震记录进行基线校正和滤波处理。 ②采用霍俊荣提出的三段式强度包络函数来拟合长周期地震动的强度非平稳过程,统计比较长周期地震动的T1,Ts和c三参数与普通地震动的区别,并对长周期地震动的PGA开展分析。得出采用霍俊荣衰减回归模型得到T1,Ts,c三参数及PGA的衰减回归规律及衰减回归系数。 ③采用 HHT变换得到长周期地震动的瞬时频率,利用瞬时频率的衰减指数模型来拟合长周期地震动的频率非平稳过程,得到衰减指数模型的参数f0,cf和bf的统计规律并与普通地震动进行比较,再利用衰减回归模型得到频率非平稳参数的衰减回归规律及衰减回归系数。 通过以上研究得到以下结论: ①与普通强震动相比,长周期地震动的强度包线参数值和值更大,值比普通强地震动更小。 ②衰减回归曲线表明,随着震中距和震级的增大而变大,c随着震级和震中距的增大而变小。 ③震级为8、9级时,普通地震动的峰值加速度更大,7级时两者接近,6级时长周期地震动更大;随着震中距的加大,9级地震的普通地震动的峰值加速度更大,6、7、8级时相反,普通地震动比长周期地震动的衰减速率更快。 ④长周期地震动的初始频率f0和衰减指数cf比普通地震动更小,长周期地震动的频率变化比普通地震动更平稳,且长周期地震动的频率较小。 ⑤初始频率、衰减指数都是随着震级和震中距的增大呈现出减小的趋势,随机偏差的均方差随着震中距增大逐渐减小,与震级的相关性不明显。