地震地面运动加速度记录与强度参数选择的统计方法研究

摘要

美国太平洋地震研究中心（PEER）提出的新一代“基于性能的地震工程”概率决策框架中，地震动的不确定性研究是其中一项主要内容。地震动不确定性的影响因素众多，多采用“记录对记录”的方法进行刻画。其中，如何合理的地震动记录和地震动强度参数的选择是核心研究内容，开展这方面的研究对工程结构的设计和评定具有重要的现实意义。
　　本文基于增量动力分析，提出了“最可信地震动”(Maximum Credible Earthquake)的概念，并给出了“最可信地震动”的选择原则。选取40条真实地震动记录，针对短周期、中长周期和长周期结构分别建立了相应的单自由度模型和多自由度模型。其中，单自由度模型的和多自由度模型的动力分析分别在 NONLIN软件和OpenSees中进行。分析得到算例结构（单自由度和多自由度）在设计基础地震(Design Basis Earthquake, DBE)和最大可能地震(Maximum Considered Earthquake, MCE)下的最可信地震动。
　　本文选取了36个地震动强度参数，编制MATLAB程序计算得到不同地震动记录的强度参数值。并将前述40条真实地震动记录作为输入，针对算例结构（单自由度和多自由度）由弹塑性动力时程分析计算结构反应参数。基于统计方法，对地震动强度参数进行了相关性、有效性、实用性、有益性、充分性和鲁棒性分析。通过综合考虑不同地震动强度参数在六种统计准则下的指标计算结果，给出了不同周期结构模型统计适宜的地震动强度参数结果。

目录

地震地面运动加速度记录与强度参数选择的统计方法研究

STUDY ON STATISTICAL METHODS FORSELECTION OF ACCERELATION RECORDSAND INTENSITY MEASURES OF EARTHQUAKEGROUND MOTIONS

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 地震动加速度记录的研究进展

1.3 地震动强度参数的研究进展

1.4 本文的主要研究内容

第2章 地震地面运动的强度参数

2.1 引言

2.2 地震动的各种强度参数

2.3 地震动强度参数的分类分析

2.4 地震动加速度记录的选取原则

2.5 地震动加速度记录的强度参数分析

2.6 本章小结

第3章 SDOF 和MDOF 模型的设计和建立

3.1 引言

3.2 单自由度模型

3.3 多自由度模型

3.4 本章小结

第4章 地震动加速度记录选择的统计方法

4.1 引言

4.2 最可信地震动的概念

4.3 基于IDA 的最可信地震动记录选择方法

4.4 单自由度模型最可信地震动记录的选择

4.5 多自由度模型最可信地震动记录挑选

4.6 本章小结

第5章 地震动强度参数选择的统计方法

5.1 引言

5.2 概率地震需求分析

5.3 地震动参数的相关性

5.4 地震动参数的有效性

5.5 地震动参数的实用性

5.6 地震动参数的有益性

5.7 地震动参数的充分性

5.8 地震动参数的鲁棒性

5.9 地震动参数的综合选择

5.10 本章小结

结论与展望

参考文献

附 录

附表 1 本文所选地震动记录信息

附表 2 结构反应参数和地震动参数的相关性图

附表 3 单自由度模型反应参数和地震动参数的鲁棒性图

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致 谢