[發(fā)明專利]一種結構地震反應分析中地震波的選取及調(diào)整方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410502775.9
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN104200128B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發(fā)明（設計）人: 張云;周曉蓉;譚平;馬玥
• 申請（專利權）人: 廣西交通科學研究院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司45114
• 代理人: 鄧曉安

技術領域

本發(fā)明屬于橋梁結構抗震設計領域，尤其涉及一種結構地震反應分析中地震波的選取及調(diào)整方法，其技術可用于橋梁抗震設計時程分析中天然地震波的選擇及調(diào)整。

背景技術

橋梁是“生命線工程”的關鍵部分，在地震發(fā)生后的緊急救援和抗震救災、災后恢復重建中具有極其重要的地位。強烈的地震可能導致橋梁受到嚴重損傷和倒塌，造成交通中斷，使抗震救災工作受阻，以致造成生命和財產(chǎn)的更大損失，使震害程度擴大。我國新頒布的《公路橋梁抗震設計細則》(JTG/TB02-01-2008)將橋梁分為A、B、C、D四個類別，并且規(guī)定對于A、B、C三類橋梁均需要進行E1和E2地震作用下的抗震設計，其推薦的計算方法為多振型反應譜法(規(guī)則橋梁)和非線性時程分析方法(非規(guī)則橋梁)。這三類橋梁涵蓋了我國二級及以上公路的所有橋梁和三、四級公路上的大橋，囊括了近乎所有的橋梁。

時程分析方法已經(jīng)成為橋梁結構地震響應分析最為常用的方法。影響時程分析結果的因素有很多，諸如地震動輸入、材料特性、結構的阻尼、邊界條件的模擬等等，這些因素均存在一定的變異特性，但是地震動輸入對橋梁非線性時程分析結果的影響最大。我國由于強地面運動觀測數(shù)據(jù)比較缺乏，而場地地震安全性專項評估僅僅針對一些比較重要的工程項目才進行，因此，多數(shù)設計人員在進行時程分析時往往采用個別典型的強震記錄，如天津波、ElCentro波等。雖然時程分析是一種比較準確的地震反應分析方法，但其準確性是針對某一固定的地震波而言的。地震波受到震源、場地特性、傳播介質(zhì)等多種因素的影響，具有很大的不確定性。不同的地震波差異很大，即使是在同一臺站觀測的不同時間段的地震波也可能極不相似。采用不同的地震波所得到的時程分析結果往往差異巨大，如何選擇合適的地震動輸入成為提高時程分析準確性的基礎。

人工地震動模擬已經(jīng)有近20年的發(fā)展，效果都不是很理想，而且到目前為止地震記錄都很缺乏，人工地震動模擬已經(jīng)成為地震工程設計中不可或缺的部分，也是區(qū)域地震評價中必須的組成部分。除此之外，如果要求天然地震波在各周期與目標譜均具有較高的一致性，選波工作的困難將更大甚至不可能完成。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，在抗震設計規(guī)范基本原則的基礎上，結合地震波的特性和結構動力原理，提供了出一種實用的，且能降低時程分析方法分析結果離散性的梁橋結構在地震反應分析中地震波選擇方法和調(diào)整方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案：

一種結構地震反應分析中地震波的選取及調(diào)整方法，其特征在于，依次包括以下步驟：

步驟一，結合地震動反應譜譜型特點和自定義的結構動力放大系數(shù)，選取梁橋結構自振周期T_n對比區(qū)間；具體為：

首先根據(jù)有阻尼體系的簡諧荷載反應計算原理，將梁橋結構穩(wěn)態(tài)反應的振幅u₀與梁橋結構的等效靜位移u_st之比定義為梁橋結構的動力放大系數(shù)R_d，即：