地震动频谱特性和持时对IDA结果影响的研究

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地震作用特征对结构IDA曲线的影响分析

地震作用特征对结构IDA曲线的影响分析杨成;赵世春;赵人达;李英民【期刊名称】《四川大学学报（工程科学版）》【年(卷),期】2010(042)002【摘要】当前IDA曲线离散分析主要采用数值统计方法.为了从受力机理上对IDA 曲线差异做出解释,通过反应谱正则化的调幅方法绘制结构等效弹塑性单质点的IDA曲线;并通过对实际结构的IDA曲线适当插值,以结构基底剪力和薄弱层层间侧移角为基准,比较了结构非线性发展沿高度分布特征差异.由此证明IDA曲线差异是由不同地震动的弹塑性谱特征差异以及沿结构高度作用分布特征差异共同构成.本文的分析在数值统计方法之外,形成了对IDA曲线离散特征分析新的分析思路.【总页数】7页(P93-99)【作者】杨成;赵世春;赵人达;李英民【作者单位】西南交通大学,土木工程学院,四川,成都,610031;工程抗震技术四川省重点实验室,四川,成都,610031;西南交通大学,土木工程学院,四川,成都,610031;工程抗震技术四川省重点实验室,四川,成都,610031;西南交通大学,土木工程学院,四川,成都,610031;工程抗震技术四川省重点实验室,四川,成都,610031;重庆大学,土木工程学院,重庆,400045【正文语种】中文【中图分类】TU973.31【相关文献】1.地震作用对小型双曲线冷却塔的影响分析 [J], 卢玉林;陈晓冉;李佳锜2.横向地震作用对匝道曲线桥梁地震响应的影响分析 [J], 罗彦;刘鑫3.Q3黄土结构密实度对土水特征曲线的影响分析 [J], 纪翔鹏;侯晓坤4.地震作用下曲线梁桥双向碰撞作用影响分析 [J], 王强;吴刚5.地震作用下曲线梁桥结构响应及敏感性分析 [J], 游新;何睿华;吴刚;宋帅因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于IDA和纤维模型的高墩大跨连续刚构桥梁地震反应分析

增量动力分析（ｎｒｍｎａＤｎｍｉＡａ．Ｉｃｅｅｔｙａｃｎｌｌｙ
典型高墩大跨连续刚构桥进行地震易损性分析十
分重要。文献［］４运用双线性恢复力模型模拟双肢薄壁墩墩顶、底塑性铰截面的材料非线性关墩系，研究高墩连续刚构桥在罕遇地震作用下的非线性受力特性和塑性铰截面的延性特性。文献［］提出了一种适合于其弹塑性地震响应的分５点
基金项目：福建省自然科学基金（０００２７２１Ｊ１８）
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２１年０１
深刻了解结构抗震性能提供了有效手段。虽然ＩＡ的计算量很大，是目前分析高墩在多阶Ｄ却
２２钢筋本构模型．
目前桥梁的主跨及桥墩高度不断加大，高不断墩突破原有记录，高墩大跨度连续刚构桥的发展给
带来了新的机遇，同时也给桥梁抗震带来了很多难题，高墩的稳定性以及相邻低墩的延性要求对也越来越高。现《路桥梁抗震设计细则》ＪＧ公（Ｔ／ＴＢ２０－０８对于墩高不超过４的规则桥０－１０）２０ｍ梁，以根据细则中提供的设计流程图进行抗震可
技术的提高，计算速度的大幅度加快，该分析方法逐步地被接受和使用，国ＦＭＦｄｒｍｅ— 美ＥＡ（ｅｅＭＥｒ

地震动频谱特性及与隔震结构损伤相关性研究

地震动频谱特性及与隔震结构损伤相关性研究杜永峰;王亚龙;李虎;方登甲;时晨【摘要】针对地震动频谱特性的描述方法及频谱特性与结构损伤的相关关系进行了研究.提出了Fourier谱强度频率匹配度、结构振型频率影响系数和类共振放大系数的概念及计算公式;以基础隔震结构作为弹塑性时程分析模型,计算结构整体损伤指数;最后,分别从卓越频率、三大峰值频率和平均频率三个角度研究地震动频谱特性与结构损伤的相关性.研究结果表明:地震动频谱特性对结构造成的损伤与结构各阶振型频率有关,且第一振型频率影响最大;Fourier谱强度频率匹配度越大,表明结构发生类共振的概率越大,造成隔震层和上部结构的损伤也越大;类共振放大系数反映频谱特性对结构造成损伤的程度,平均频率类共振放大系数与结构损伤的相关性最好,用平均频率能够较好地描述地震动的频谱特性.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2019(038)010【总页数】7页(P156-161,184)【关键词】平均频率;振型频率;频谱特性;损伤指数;Fourier谱强度频率匹配度;类共振放大系数【作者】杜永峰;王亚龙;李虎;方登甲;时晨【作者单位】兰州理工大学防震减灾研究所,兰州730050;兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心,兰州730050;兰州理工大学防震减灾研究所,兰州730050;兰州理工大学防震减灾研究所,兰州730050;兰州理工大学防震减灾研究所,兰州730050;兰州理工大学防震减灾研究所,兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TU352.1Keywords:average frequency;modal frequency;spectral characteristics;damage index;frequency matching degree of Fourier spectral intensity；magnification factor of pseudo-resonance地震动具有很大的随机性，而且每条地震动记录都有其独特性，其中，地震动的频谱特性就是其重要的特性之一，它反映了地震动各频率成份对应的简谐运动组成方式的不同，与结构的破坏方式及破坏程度直接相关。

地震工程学论文地震需求论文

地震工程学论文地震需求论文地震地面运动特性对结构地震需求的影响研究现状摘要：在结构抗震设计和分析中，地震地面运动特性（用幅值、频谱特性和持时表示）的变异性对于结构地震需求的影响最大。

震害经验表明，各类结构的震害均表现为这三个基本要素综合影响的结果。

因此，从地震工程学和结构抗震两个方面，对国内外结构地震需求分析研究现状进行了较为全面的论述，包括分析方法、研究内容、影响因素等，重点论述了地面运动三要素对结构地震需求的影响，提出了存在的问题和今后尚需开展的研究工作。

关键词：桥梁工程；基于性能的地震工程学；地震需求；地面运动强度参数；频谱特性；持时中图分类号：TU352.1 文献标识码：A 文章编号：1000-0666（2011）01-0075-060 引言在结构抗震设计和分析中，需要预计在工程场地处的特定地震灾害环境下，待建或已建结构可能遭受到的最大地震反应以及相应的破坏规律，并将这种预计结果进行量化。

在这个过程中，有很多不确定因素会对预计结果产生影响，对这些不确定因素需要认真考虑并尽量减小其对结构地震需求预计的影响，从而提高精确性和计算效率。

而且，在基于性能的地震工程学（PerformanceBased Earthquake Engineering，简称PBEE）中，一个重要任务就是处理在这个过程中每一步所出现的不确定因素，而这些不确定因素均可视为随机变量，只有这样才能更加准确地预计结构的概率地震需求和破坏规律，如易损性曲线等。

在各种不确定因素中，地震地面运动特性的变异性对于结构地震需求的影响最大（Lee，Mosalam，2006）。

地震地面运动特性主要可以用幅值、频谱特性和持时三个基本要素来表示。

震害经验表明，各类结构的震害表现是这三个基本要素综合影响的结果（解丽等，2008）。

1 对于结构地震需求的预计研究在结构抗震研究中，已有大量结果（Muto，1960；Sozen，1980；Moehle，1992）表明，当结构屈服并进入非线性阶段时，结构的破坏更直接地与变形有关而不是与侧向力的水平有关；大量试验研究结果（Krawinkler，Zohrei，1983；Chai et al，1995；ElBahy et al，1999）表明，采用累积破坏参数和能量参数来预计结构的地震需求和能力更为合理，它们能够对可能的破坏水平提供更好的指示作用。

增量动力分析方法及其在性能评估中的应用_张守斌

《建筑抗震设计规范》（ＧＢ５００１１－２００１）第９．１．２０条规定，屋盖支撑杆件宜用型钢，但目前多数设计均采用圆钢，甚至在８度地震区也有用圆钢的，必须引起高度重视。

由于地震为低周反复振动，不同于其他振动，震害较大，尽管屋盖支撑在规范中并无严格的间距布置和长细比λ的构造要求，但其截面宜符合用型钢的构造要求。

结合我国地震分布广阔的实际情况，屋盖支撑一律采用圆钢未免过分极端，建议在８度地震区应用型钢截面，７度及以下可视刚架跨度和荷载大小考虑是否一律采用型钢。

４．２柱间支撑与上面所说的屋盖支撑相同，工程中采用圆钢的也不少。

由于柱间支撑为抗震中的主要受力构件，它不仅要经抗震计算确定其构件截面，还必须满足不同烈度的长细比构造要求，应该比屋盖支撑有更高的要求，所以在≥７度抗震区宜用型钢。

柱间支撑必须符合《建筑设计抗震规范》（ＧＢ５００１１－２００１）第９．１．２６条的布置和交叉支撑斜杆最大长细比的规定，并经纵向抗震计算确定杆件截面。

计算中应按《建筑设计抗震规范》（ＧＢ５００１１－２００１）附录Ｊ．２中Ｊ．２．１和Ｊ．２．３考虑交叉斜拉杆受力、斜压杆卸载的计算公式。

５结语在门式刚架轻钢结构的设计过程中，不仅要注重选取合理的计算模型，还应结合工程的实际情况，优化刚架的截面设计，并对一些平时在实际工作容易忽视和出错的地方予以足够的重视。

只有这样，设计出的门式刚架轻钢结构才会更安全、经济、合理。

【参考文献】【１】ＣＥＣＳ１０２：２００２门式刚架轻型房屋结构技术规程［Ｓ］．【２】ＧＢ５００１７－２００３钢结构设计规范［Ｓ］．【３】ＧＢ５００１８－２００２冷弯薄壁型钢结构技术规范［Ｓ］．【４】ＧＢ５００１１－２００１建筑抗震设计规范［Ｓ］．【收稿日期】２００７－０３－１４杨帆（１９７８～），男，山东单县人，工程师，从事房屋结构设计工作，（电子信箱）ｄｅｅｐｓｋｙ＠１２６．ｃｏｍ。

作者简介【文章编号】１００７－９４６７（２００７）０６－００３３－０３增量动力分析方法及其在性能评估中的应用■张守斌，聂昊（国家林业局工业规划设计院，北京１０００１０）【摘要】介绍了结构在不同性能水准下能力的确定方法———增量动力分析法（ＩＤＡ），结果表明增量动力分析能够准确地反映出结构在大震下的真实行为。

地震波的时频特征分析及其与结构地震响应的关系

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Key words ： structural earthquake responses harmonic wavelet transform time- frequency characteristic spectrum
time-frequency analysis time-varying spectrum characteristic wavelet
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I
1 概述
1.1 本课题研究的目的与意义
地震是一种突发性的自然灾害，其危害性是众所周知的，各国因为地震而受到的直接和间接损失可以说是不计其数。刚刚过去一年的 5.12 汶川大地震，不仅给人民的生命和财产带来了巨大的损失，而且也在人们心中永远地留下了挥之不去的巨大伤痛。虽然，对于地震的预报工作还不能像天气预报一样可行、准确，但是在结构设计中加入一些抗震措施、以期在地震发生时不会因为建筑物的大面积倒塌而给人民生命财产带来巨大损失，这样的办法还是可行的。为了最大限度地减少地震灾害，各国结构研究及设计人员，通过大量的科研工作提出了结构抗震和控制的概念。而基于地震波的研究是抗震与控制的基础，并且得到了人们越来越多的重视。通过对于地震波的研究，我们才可以很好地了解地震，从而才能够很好地进行结构抗震的分析计算和设计。然而，地震波具有极强的非平稳性——不但具有强度非平稳特性，而且具有频率非平稳特性，这种非平稳特性给结构的地震响应带来极大的影响[1-2]。这无疑也给地震波的研究者们带来了很大的困难，因为长期以来由于理论水平和分析工具的局限，研究者们都是将许多非平稳(Non-stationary) 信号简化为平稳(Stationary) 信号来处理的。对于这些固有的以及简化得来的平稳信号，人们处理和分析的传统方法就是傅立叶变换[3] 。傅立叶变换及其反变换，建立了信号的时域和频域之间的关系；但是，它们只能从时域或者频域单独地分析信号，这对于平稳信号分析来说是足够的。对于非平稳信号而言[4] ，即使在频域上有相同的特性 ( 比如具有相同的功率谱密度函数)，它们在时域上的特性可能会相差很远；同样，在时域上具有相同特性的非平稳信号，可能频域上的特性也是相差很远；非平稳信号的频谱既是频率的函数，也是时间的函数。这就要求对于非平稳信号的分析方法能够准确反映出信号的局部时变频谱特性[5]，能够反应出非平稳信号的频谱如何随时间而变化、信号的能量在时间-

地脉动及特殊波形的频谱特性在地震预报中的应用

地脉动及特殊波形的频谱特性在地震预报中的应用
陈化然;郭瑞芝
【期刊名称】《地震》
【年(卷),期】1998(018)001
【摘要】利用功率谱和Ｓｏｍｐｉ谱分析方法，对大震前地脉动及震前特殊波形等记录进行了比较深入的研究，结果表明：（１）较大地震前短周期地脉动及震前特殊波形频谱的峰值频率ｆｍ，拐角频率ｆｃ相对频带宽度△ｆ相对峰值Ｓｍ／Ｓ０，高频段的斜率绝对值│ｂ│及Ｓｏｍｐｉ谱的卓越频率ｆｄ等特征量均可能出呈现出较明显的下降（少数为上升）异常变化。

（２）各频谱特征量呈现异常的时间基本上同步，并与波速异常发展趋势基本相符，（３）
【总页数】8页(P75-82)
【作者】陈化然;郭瑞芝
【作者单位】天津市地震局;天津市地震局
【正文语种】中文
【中图分类】P315.7
【相关文献】
1.地脉动频谱特性在探究场地评价中的应用 [J], 王良;卢育霞;马林伟;孔德政
2.数字记录地磁脉动仪资料在地震预报中的应用前景 [J], 龚绍京;陈化然;李文栋;邓瑞成;张存江
3.泰克科技“脉动之星”应用设计论文大赛——“感受波形实时的脉动，启示科研未来的方向”——Tektronix示波器 [J],
4.泰克科技“脉动之星”应用设计论文大赛“感受波形实时的脉动，启示科研未来的方向”——Tektronix示波器 [J],
5.泰克科技“脉动之星”应用设计论文大赛“感受波形实时的脉动,启示科研未来的方向”——Tektronix 示波器 [J],
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具有不同频谱特性的地震波（精）

具有不同频谱特性的地震波（精）具有不同频谱特性的地震波对单塔悬索桥响应的影响分析林瑞良(福州市建设委员会 350005)［提要］根据空间有限元计算模型，采用混合结构形式，以某市单塔悬索桥为研究对象，运用时程分析法，探讨了具有不同频谱特性的地震波对单塔悬索桥响应的影响问题。

[关键词]单塔悬索桥时程分析地震波现行公路桥梁工程抗震设计规范《公路工程抗震设计规范》(JTJ-004-89)是以反应谱理论为基础的，针对这些问题，本文以某市悬索桥为工程实例，采用动力时程分析法，探讨了不同频谱特性的地震波对单塔悬索桥横向、纵向和竖向地震响应的影响。

一、动力计算模型的基本假设(1) 缆索在纵向分析中取水平位移和竖向位移两个自由度，横向分析中取水平位移一个自由度，竖向分析中取竖向位移一个自由度；(2)吊杆为柔性索，考虑变形；(3)主塔在纵向和横向分析中均取水平位移和转动两个自由度；(4)加劲桁架在纵向分析中取水平位移、竖向位移和转动三个自由度，横向分析中取水平位移和转动两个自由度，竖向分析中取竖向位移和转动两个自由度；(5)作用于全桥纵向、横向上的地震输入波，均取与基础相垂直的水平方向；作用于全桥竖直方向上的输入波取水平向输入波的65%加速度值[1]。

二、刚度矩阵与质量矩阵由于悬索桥结构是由不同类型的构件组成，本文在有限元计算中采用混合结构形式的三维有限元计算模型[2]，将结构划分为如下三类单元：(1)空间梁单元，用于加劲梁及塔架。

(2)空间索单元，用于主缆。

(3)杆面单元，由两根吊杆和一个虚拟刚片组成，用来反映加劲梁与主缆之间的相互作用。

单元质量矩阵采用集中(堆聚)质量矩阵[2]。

将单元刚度矩阵和单元质量矩阵经座标变换，组成总刚度矩阵和总质量矩阵，再利用子空间迭代法计算出结构的特征值和特征向量，即可得到所需的各阶频率和振型。

三、动力方程的建立和求解当结构在地面运动加速度X¨g作用下，结构动力方程为[M]*{U1}+[C]*{U1}+[K]*{U1}=-[M]+*{I}X¨g(1)式中：[M]*和[K]*分别为缩聚后的等效质量矩阵和等效刚度矩阵；U1有惯性力的位移；X¨g为输入地震加速度；[C]为阻尼矩阵，按瑞雷阻尼确定。

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第３３卷第５期
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地震动频谱特性和持时对ＩＤＡ结果影响的研究
潘志宏，洪博
２１２００３）
（江苏科技大学土木工程与建筑学院，江苏镇江
摘要：地震动记录的选择是增量动力分析的基础性工作。为了研究地震动记录的频谱特性和持时对增量动力
ｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｉｎｌｆｕｅｎｃｅｏｆｓｐｅｃｔｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｉｓｒｔｉｃｓａｎｄｄｕｒａｔｉｏｎｏｆｇｒｏｕｎｄｍｏｔｉｏｎｓｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆＩＤＡ，ｆｏｕｒｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄｓｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｉｒｓｔｉｃｐｅｉｒｏｄｏｆｇｒｏｕｎｄｍｏｔｉｏｎｓｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｗｉｔｈｔｈｅｓｅｍｅｔｈｏｄｓｔｈｅｒｅｃｏｒｄｇｒｏｕｐｓｏｆ
分析结果的影响，总结了四种常用的计算地震动记录特征周期方法，建立了地震记录分组，进行了反应谱比较，以建立的地震记录分组为地震输入，结合算例进行了ＩＤＡ分析，比较了ＩＤＡ曲线和地震易损性曲线的差异。在此基础上，按两种地震持时原则输入进行ＩＤＡ分析，分析了地震记录持时对ＩＤＡ结果的影响。研究结果表明，地震记录频谱特性对ＩＤＡ的数值大小和离散程度存在较大影响，足够的持时输入有助于获得稳定性好的ＩＤＡ结果。关键词：地震动记录；增量动力方法；特征周期；地震持时
பைடு நூலகம்
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｇｒｏｕｎｄｍｏｔｉｏｎｒｅｃｏｒｄｓｉｓｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌｄｙｎａｍｉｃａｎａｌｙｓｉｓ（ＩＤＡ）．Ｉｎｏｒｄｅｒ
中图分类号：ＴＵ３１１文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．１３４６５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｖｓ．２０１４．０５．０２８
ＩｎｌｕｆｅｎｃｅｏｆｓｐｅｃｔｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｄｕｒａｔｉｏｎｏｆｇｒｏｕｎｄｍｏｔｉｏｎｓｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆＩＤＡＰＡＮＺｈｉ — ｈｏｎｇ，ＨｅＮＧＢｅ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ２１２００３，Ｃｈｉｎａ）
ｒｏｇｕｎｄｍｏｔｉｏｎｓｗｅｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｉｒｒｅｓｐｏｎｓｅｓｐｅｃｔｒａｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ．ＩＤＡｗａｓｐｅｆｏｒｒｍｅｄｔａｋｉｎｇｔｈｅｓｅｌｅｃｔｅｄｒｏｇｕｎｄｍｏｔｉｏｎｓａｓｉｍｐｕｔｓ，ｔｈｅｎｔｈｅＩＤＡｃｕｒｖｅｓａｎｄｔｈｅｒａｆｇｉｌｉｔｙｃｕｖｅｒｓｏｆｅａｒｔｈｑｕａｋｅｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｏｎｔｈｉｓｂａｓｉｓ，ｔｈｅｉｎｌｆｕｎｅｃｅｏｆｅａｒｔｈｑｕａｋｅｄｕｒａｔｉｏｎｏｎＩＤＡｗａｓａｎａｌｙｓｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｗｏｄｕｒａｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ．ＩｔｗａｓｓｈｏｗｎｒｏｆｍｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｔｈａｔｔｈｅｓｐｅｃｔｒｌａｃｈａｒａｃｔｅｉｓｒｔｉｃｓｏｆｇｒｏｕｎｄｍｏｔｉｏｎｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅｅｖｉｄｅｎｔｌｙｎｏｔｏｎｌｙｔｈｅｍａｇｎｉｔｕｄｅｓｂｕｔａｌｓｏｔｈｅｌｅｖｅｌｏｆｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｏｆＩＤＡ，ａｎｄｓｕｉｃｆｉｅｎｔｄｕｒａｔｉｏｎｔｉｍｅｉｓｇｏｏｄｆｏｒｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｒｅｓｕｌｔｓｏｆＩＤＡ．