地震动强度指标与结构地震响应的相关性研究 被引量：30

1

作者 李雪红 李晔暄 +2 位作者 吴迪 徐秀丽 李枝军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第23期184-189,共6页

目前结构抗震分析时使用的地震动强度指标较多,各种地震动强度指标的适用性尚未有统一的定论,缺乏系统的分析。采用考察结构最大地震响应与地震动强度指标之间的线性相关性的方法,选取具有代表性的100条原始地震动记录作为输入,基于不... 目前结构抗震分析时使用的地震动强度指标较多,各种地震动强度指标的适用性尚未有统一的定论,缺乏系统的分析。采用考察结构最大地震响应与地震动强度指标之间的线性相关性的方法,选取具有代表性的100条原始地震动记录作为输入,基于不同周期的SDOF系统和实际减隔震桥梁,研究各地震动强度指标与结构地震响应的相关性。根据研究结果,将地震动强度指标划分为4类,其中以Sa(T1)为代表的第Ⅰ类强度指标与不同周期结构的相关程度都较高,而以PGA为代表的第Ⅱ类和以PGD为代表的第Ⅲ类强度指标分别对短周期和长周期结构的相关程度较高,以PGV为代表的第Ⅳ类强度指标相对较稳定,建议采用第Ⅰ类强度指标作为衡量地震动强度的指标参数。并通过工程实例进一步论证了对于自振周期已知的结构,地震动的不同强度指标与结构地震响应的相关性不同。 展开更多

关键词 地震动强度指标 地震响应 相关性

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基于汶川地震数据的地震动强度指标与中长周期SDOF体系最大响应相关性 被引量：24

2

作者 韩建平 周伟 李慧 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期185-196,共12页

选择国家地震台网中心发布的2008年5月12日汶川地震四川台站中峰值加速度值大于0.2g的18组水平地震动记录,将加速度峰值统一调整为0.4g,采用时程分析法计算了阻尼比为5%、周期分别为0.5s、1.0s、2.0s、3.0s、4.0s、5.0s的双线性SDOF体... 选择国家地震台网中心发布的2008年5月12日汶川地震四川台站中峰值加速度值大于0.2g的18组水平地震动记录,将加速度峰值统一调整为0.4g,采用时程分析法计算了阻尼比为5%、周期分别为0.5s、1.0s、2.0s、3.0s、4.0s、5.0s的双线性SDOF体系对应不同延性系数(1.0、2.0、3.0)的加速度、速度及位移响应,研究了不同地震动强度指标,如峰值速度、峰值位移、峰值速度与峰值加速度比、累积绝对速度、均方根加速度、均方根速度、均方根位移、Arias强度、特征强度、加速度谱强度、速度谱强度和Housner强度与这些响应最大值的相关性。研究结果表明:不同地震动强度指标与中长周期双线性SDOF体系最大响应的相关性差别很大;同一地震动强度指标与不同周期段SDOF体系最大响应的相关性差异明显;同一地震动强度指标与某一周期段SDOF体系线性、非线性最大响应的相关性差异也很明显。建议对不同结构进行时程分析时,在考虑结构周期范围的基础上可选择多个合适的地震动强度指标选择和调整地震动输入;对中长周期结构,相比于规范中的峰值加速度强度指标,选择速度型地震动强度指标选择和调整地震动输入更为合理。 展开更多

关键词 地震响应 地震动强度指标 单自由度体系 时程分析 相关性

原文传递

地震动强度参数与地铁车站结构动力响应指标分析 被引量：22

3

作者 钟紫蓝 申轶尧 +3 位作者 甄立斌 张成明 赵密 杜修力 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期486-494,共9页

影响地铁车站动力响应的地震动强度参数有多种,研究地震动强度参数和结构地震响应指标的关联性对地下结构抗震设计具有重要的现实意义。为了研究近场地震动作用下适用于评价地铁地下车站的地震动强度参数,以大开地铁车站为原型,基于非... 影响地铁车站动力响应的地震动强度参数有多种,研究地震动强度参数和结构地震响应指标的关联性对地下结构抗震设计具有重要的现实意义。为了研究近场地震动作用下适用于评价地铁地下车站的地震动强度参数,以大开地铁车站为原型,基于非线性时程分析结果,通过对22个地震动强度参数与结构地震响应指标进行双对数线性回归分析,从有效性、实用性和效益性对地震动强度参数与结构地震响应指标进行分析评价。研究结果表明:以地表峰值加速度PGA为代表的加速度型地震动参数以和加速度谱强度ASI为代表的谱相关型地震动参数更适合用于研究单层地铁车站结构,适合用于预测结构在地震作用下的动力响应;顶底板层间位移角、中柱底部剪力和中柱底部弯矩适合作为预测地铁地下结构的动力响应指标。 展开更多

关键词 地震动 强度参数 非线性动力分析 地震响应指标 有效性

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地震动强度指标与框架结构响应的相关性研究 被引量：20

4

作者 陈健云 李静 +1 位作者 韩进财 徐强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期105-112,144,共9页

随着当前结构性能设计及耗能减震技术的普遍应用,根据合理的地震动强度指标来选择和调整实测地震动记录进行结构地震动响应分析,对于保证结构抗震设计的可靠性具有重要的意义。该研究将13种常用的地震动强度指标按照加速度型指标、速度... 随着当前结构性能设计及耗能减震技术的普遍应用,根据合理的地震动强度指标来选择和调整实测地震动记录进行结构地震动响应分析,对于保证结构抗震设计的可靠性具有重要的意义。该研究将13种常用的地震动强度指标按照加速度型指标、速度型指标和位移型指标分为3类,对强震作用下13种常用的地震动强度指标与不同周期框架结构响应参数的相关性开展了研究。研究结果表明:3类地震动强度指标中,加速度型指标与短周期框架结构响应参数的相关性最好;速度型指标与中周期和中长周期框架结构响应参数的相关性最好;位移型指标与中长周期框架结构响应参数的相关性相对较好;同一结构在线性反应阶段与非线性反应阶段的响应参数与地震动强度指标的相关性是变化的。 展开更多

关键词 地震动强度指标 框架结构 时程分析 地震响应 相关性

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近断层地震动作用下长周期结构的地震动强度指标 被引量：17

5

作者 耿方方 丁幼亮 +4 位作者 谢辉 李爱群 宋建永 李万恒 王玉倩 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期203-208,共6页

选取国内外13次地震的26个近断层地震动记录,研究适用于长周期结构的地震动强度指标.采用时程分析法计算了自振周期3.0～8.0 s的单自由度结构的加速度、速度和位移响应,研究了峰值加速度、均方根加速度、峰值速度、均方根速度、峰值速... 选取国内外13次地震的26个近断层地震动记录,研究适用于长周期结构的地震动强度指标.采用时程分析法计算了自振周期3.0～8.0 s的单自由度结构的加速度、速度和位移响应,研究了峰值加速度、均方根加速度、峰值速度、均方根速度、峰值速度与峰值加速度比、峰值位移和均方根位移与这些响应最大值的相关性.在此基础上以宿迁某高层隔震建筑为对象,进一步考察实际长周期结构的最大地震响应与地震动强度指标的相关性.研究结果表明:不同地震动强度指标与长周期结构最大响应的相关性差别很大,加速度型地震动强度指标的相关性最差,速度型强度指标随着结构周期的增加其相关性愈差,位移型强度指标随着结构周期的增加其相关性愈好.相比峰值加速度和峰值速度强度指标,近断层地震动作用下长周期结构时程分析时,选择位移型地震动强度指标用于选择和调整地震动输入更为合理. 展开更多

关键词 地震动强度指标 近断层地震动 时程分析 相关系数

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利用地震动强度指标评价场地液化的离心模型试验研究 被引量：14

6

作者 周燕国 谭晓明 +3 位作者 梁甜 黄博 凌道盛 陈云敏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1869-1877,共9页

场地地震液化灾变(液化触发与震后变形)评价对基础设施抗震设计和安全服役有重要意义。为研究目前常用地震动强度指标IM的液化灾变评价能力,开展水平饱和砂土场地离心机振动台模型试验,对模型在50 g离心加速度下进行了20次不同幅值的振... 场地地震液化灾变(液化触发与震后变形)评价对基础设施抗震设计和安全服役有重要意义。为研究目前常用地震动强度指标IM的液化灾变评价能力,开展水平饱和砂土场地离心机振动台模型试验,对模型在50 g离心加速度下进行了20次不同幅值的振动,得到了液化与非液化响应数据。基于振动台台面输入建立峰值加速度a_(max)、地震剪应力比CSR、阿里亚斯强度I_a和累积绝对速度CAV_5的算法,并利用模型试验数据检验了这几种IM与液化触发和震后变形的相关性。分析表明,几类IM对液化触发的评价能力接近,且从超静孔压产生到初始液化触发都存在明显的IM阈值;几类IM对震后沉降评价能力有一定差异,其中I_a和CAV_5优于a_(max)和CSR,并对造成上述差异的原因做了初步分析。文中研究为选择合理的地震动强度指标评价场地液化灾变提供了科学依据。 展开更多

关键词 地震液化 离心模型试验 地震动强度指标 峰值加速度 地震剪应力比 阿里亚斯强度 累积绝对速度

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基于汶川地震记录的地震动强度指标与SDOF体系响应的相关性 被引量：10

7

作者 韩建平 周伟 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第S1期10-15,共6页

选择2008年5月12日汶川地震四川台站中峰值加速度值大于200Gal的18组水平地震动记录,对周期为1.0s、阻尼比为5%的双线性SDOF体系,利用时程分析方法分别计算其有代表性的地震响应指标,如加速度、速度和位移,利用统计分析方法研究不同地... 选择2008年5月12日汶川地震四川台站中峰值加速度值大于200Gal的18组水平地震动记录,对周期为1.0s、阻尼比为5%的双线性SDOF体系,利用时程分析方法分别计算其有代表性的地震响应指标,如加速度、速度和位移,利用统计分析方法研究不同地震动强度指标,如峰值加速度、累积绝对速度、Arias强度、速度谱强度、加速度谱强度、均方根加速度、特征强度及Housner强度等与线性、非线性响应最大值的相关性。结果表明,不同地震动强度指标与SDOF体系最大响应的相关性差别很大,其中速度谱强度、Housner强度与SDOF体系最大响应的相关性较好,而加速度谱强度、峰值加速度与SDOF体系最大响应的相关性较差。另外,速度谱强度和Housner强度对SDOF体系非线性最大响应的相关性明显好于其对于线性体系最大响应的相关性。因此,对传统的基于峰值加速度选择和调整时程分析输入地震动记录的合理性及可靠性需进一步探讨。 展开更多

关键词 单自由度体系 地震响应 地震动强度指标 相关性

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海域地震动长周期特性及其强度指标研究 被引量：7

8

作者 谭景阳 胡进军 谢礼立 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期1-9,27,共10页

为了分析海域地震动的长周期特性。选取893条三分量海域地震动记录,识别出其中长周期特性明显的水平和竖向海域地震动,比较了海域长周期地震动的动力放大系数谱和抗震设计规范谱的差异,研究了海域地震动强度指标PGA(Peak Ground Acceler... 为了分析海域地震动的长周期特性。选取893条三分量海域地震动记录,识别出其中长周期特性明显的水平和竖向海域地震动,比较了海域长周期地震动的动力放大系数谱和抗震设计规范谱的差异,研究了海域地震动强度指标PGA(Peak Ground Acceleration),PGV(Peak Ground Velocity),PGD(Peak Ground Displacement)与不同强度折减系数下的弹塑性单自由度体系的最大变形需求间的相关性。分析结果表明:由浅源远场强震(震源深度小于45 km,震中距大于120 km,且矩震级大于6.2)产生的海域地震动的长周期特性十分突出,其动力放大系数谱在长周期段(2~10 s)明显超过了抗震设计规范谱的取值,且竖向地震动的长周期特性比水平向地震动更显著;PGD和单自由度体系的最大变形需求的相关性在长周期段最好,因此建议选用PGD作为海域远场长周期地震动的抗震分析强度指标。 展开更多

关键词 海域地震动 长周期特性 强度指标 相关性分析 远场强震

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结构周期延长对倒塌分析中地震动强度指标选择的影响 被引量：6

9

作者 左占宣 李爽 +1 位作者 翟长海 谢礼立 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期141-148,共8页

当结构在强震作用下接近倒塌状态时,其刚度和承载力的退化会导致结构周期延长,为此,研究了周期延长对地震动强度指标选择的影响,将不同周期调整系数β对应的谱加速度(S_a(βT_1),T_1为弹性基本周期)作为地震动强度指标时,研究其倒塌分... 当结构在强震作用下接近倒塌状态时,其刚度和承载力的退化会导致结构周期延长,为此,研究了周期延长对地震动强度指标选择的影响,将不同周期调整系数β对应的谱加速度(S_a(βT_1),T_1为弹性基本周期)作为地震动强度指标时,研究其倒塌分析结果的离散性。基于等效单自由度结构周期(T_(eq)),提出了等效周期谱加速度(S_a(T_(eq)))。研究结果表明:当周期调整系数β增大时,结构抗倒塌能力分析结果的离散性呈现先减小后增大的趋势。与传统地震动强度指标S_a(T_1)相比,所提出的S_a(T_(eq))可以考虑结构非线性变形引起的周期延长,能有效降低倒塌分析结果的离散性达30%以上。 展开更多

关键词 地震动强度指标 刚度和承载力退化 周期延长 等效周期 倒塌易损性分析

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隧道纵向地震易损性分析

10

作者 赵旭 杨宇杰 +1 位作者 黄景琦 曹胜涛 《市政技术》 2024年第6期37-45,共9页

为研究隧道纵向抗震性能,使用改进的地基梁-弹簧非线性分析模型计算隧道纵向地震响应,其中采用PQ-Fiber纤维梁模型模拟隧道纵向的非线性行为,并施加弯矩来考虑隧道与场地之间的切向相互作用。随后,将基于增量动力分析(IDA)方法的结构地... 为研究隧道纵向抗震性能,使用改进的地基梁-弹簧非线性分析模型计算隧道纵向地震响应,其中采用PQ-Fiber纤维梁模型模拟隧道纵向的非线性行为,并施加弯矩来考虑隧道与场地之间的切向相互作用。随后,将基于增量动力分析(IDA)方法的结构地震易损性分析方法应用于隧道结构,探究适用于隧道结构的地震动强度指标(IM)。选取12条近场地震记录,用于IDA分析隧道纵向的抗震性能水平。将概率地震需求模型与工程需求参数相结合,建立结构的地震易损性曲线。结果表明,峰值速度(PGV)是适用于隧道纵向抗震性能的地震动强度指标;场地类型对隧道纵向损伤程度的影响最为深远,其中Ⅰ类场地在地震作用下损伤概率最大。此外,将计算所得易损性曲线与经验易损性曲线和横向易损性曲线进行对比分析,验证了模型的可行性,为隧道结构的抗震设计提供了一定的参考。 展开更多

关键词 圆形隧道 纵向抗震性能 地震动强度指标 增量动力分析 易损性曲线

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地震强度指标选择对长周期钢结构余震IDA分析的影响 被引量：2

11

作者 王海东 张寅科 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2022年第2期58-66,共9页

结构在主震作用下发生损伤,由于刚度和强度退化导致结构周期的延长,再加上高阶周期的影响,在随后的余震对主震损伤结构抗震性能的影响分析中,基于弹性周期的传统谱加速度可能不适用,有必要对地震动强度指标的选择进行进一步研究。本文以... 结构在主震作用下发生损伤,由于刚度和强度退化导致结构周期的延长,再加上高阶周期的影响,在随后的余震对主震损伤结构抗震性能的影响分析中,基于弹性周期的传统谱加速度可能不适用,有必要对地震动强度指标的选择进行进一步研究。本文以9层Benchmark钢框架为研究对象,选取10种地震动强度指标,分别从离散性和相关性两个维度对比分析了其在余震IDA分析中的优劣性。研究结果表明:与最大层间位移角相比,最大残余层间位移角更能够准确地量化主震对结构造成的损伤;对于钢框架结构,基于一段周期的几何平均谱加速度的IM_(Boj&Lev)指标是最优的地震动强度指标,相对于S_(a)(T_(1))离散性降低了30%左右,相关性提高了6%左右。 展开更多

关键词 主余震序列 钢框架 主震损伤结构 IDA分析 地震动强度指标

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长周期地震动强度指标与SDOF体系残余变形相关性分析 被引量：3

12

作者 王世振 白国良 成羽 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2018年第1期105-112,共8页

为分析两类长周期地震动作用下如何选取合理的强度指标作为结构抗震设计的输入,从2011年东日本9.0级地震、2003年十胜冲8.0级地震和2016年熊本7.3级地震数据库中选取90条可靠的远场长周期地震动。从1994年美国北岭6.7级地震和1999年台... 为分析两类长周期地震动作用下如何选取合理的强度指标作为结构抗震设计的输入,从2011年东日本9.0级地震、2003年十胜冲8.0级地震和2016年熊本7.3级地震数据库中选取90条可靠的远场长周期地震动。从1994年美国北岭6.7级地震和1999年台湾集集7.6级地震数据库中选取60条近场长周期地震动,以SDOF体系为研究对象,讨论了阻尼比、屈服刚度折减系数和强度折减系数对残余变形与18个地震动强度指标的相关系数的影响,对比分析了两类长周期地震作用下相关系数之间的异同。研究结果表明:在考虑近场长周期地震动作用时,建议应根据结构周期的大小来选择合适的强度指标作为地震动的输入。远场长周期地震动作用下,以PGA、PGV和PGD为代表的强度指标与残余变形的相关程度均较高,PGV稳定性略好于PGA和PGD,建议PGV作为地震动输入的控制指标。残余变形相关系数受阻尼比、屈服刚度折减系数以及强度折减系数影响不大。 展开更多

关键词 长周期地震动 残余变形 强度指标 相关系数

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基于IDA的基础不均匀沉降张弦梁结构的地震易损性分析 被引量：1

13

作者 柳明亮 王常浩 +1 位作者 张虎 何晴光 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2022年第4期72-82,共11页

基于IDA方法的地震易损性分析是目前一种较为常用的建筑结构抗震性能评价方法。选取15条地震动,三向作用于结构,对影响最大的两类支座分别施加200 mm沉降量后的模型和未沉降模型基于IDA方法进行地震易损性分析。结果表明:在地震动强度... 基于IDA方法的地震易损性分析是目前一种较为常用的建筑结构抗震性能评价方法。选取15条地震动,三向作用于结构,对影响最大的两类支座分别施加200 mm沉降量后的模型和未沉降模型基于IDA方法进行地震易损性分析。结果表明:在地震动强度较小时,短柱端支座沉降模型由于预应力增加会使结构相比与未沉降模型更加趋于稳定;当地震动强度较大时,短柱端支座沉降模型的破坏概率随着地震动强度的增加而迅速增加,此时未沉降模型的破坏概率将大幅低于另外两类模型。 展开更多

关键词 张弦梁结构 支座局部沉降 地震易损性分析 增量动力分析 地震动强度指标

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地下综合管廊地震响应与地震动强度指标的相关性研究 被引量：2

14

作者 谷音 邱诗榕 熊梦婷 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2021年第5期22-37,共16页

以单仓、双仓和两层四仓3种断面形式的综合管廊为研究对象,通过ABAQUS建立地下综合管廊-地基系统的二维数值分析模型,并从PEER数据库选取80条第3类场地地震波,将综合管廊结构的地震响应分别与加速度型、速度型、位移型和混合型4类地震... 以单仓、双仓和两层四仓3种断面形式的综合管廊为研究对象,通过ABAQUS建立地下综合管廊-地基系统的二维数值分析模型,并从PEER数据库选取80条第3类场地地震波,将综合管廊结构的地震响应分别与加速度型、速度型、位移型和混合型4类地震动强度指标进行相关性对比分析,依照不同强度指标获得的相关性规律,得出适用于第3类场浅埋型综合管廊结构的地震动强度指标为加速度型和速度型强度指标,以及频谱型强度指标具有较稳定的相关性。 展开更多

关键词 综合管廊 数值模拟 地震动强度指标 非一致激励

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曲线梁桥近断层地震响应分析 被引量：2

15

作者 左烨 孙广俊 +1 位作者 金昊贵 李鸿晶 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期687-695,共9页

由于近断层地震动的脉冲特性,结构在近断层地震下的动力响应与远场地震动下的情况存在较大不同。首先,选取了近断层脉冲地震动、近断层非脉冲地震动及远场地震动3类地震动记录,采用方差分析方法研究了3类地震动特征参数的差异;其次,以... 由于近断层地震动的脉冲特性,结构在近断层地震下的动力响应与远场地震动下的情况存在较大不同。首先,选取了近断层脉冲地震动、近断层非脉冲地震动及远场地震动3类地震动记录,采用方差分析方法研究了3类地震动特征参数的差异;其次,以一典型的两跨曲线梁桥为工程案例,建立了多尺度有限元模型,对桥梁在3类不同地震动下的非线性时程响应分析进行了数值模拟,从主梁响应、桥墩响应和支座响应等方面进行分析比较;最后,研究了近断层地震动对于曲线梁桥地震响应的影响以及地震动强度指标与曲线梁桥最大响应的相关性。研究结果表明:3类地震动的峰值地面位移和峰值速度与峰值加速度的比值具有明显的差异;曲线梁桥在具有速度脉冲特性的近断层地震动作用下地震响应剧烈,易引起主梁落梁、墩柱及支座破坏;地震动强度指标峰值地面速度(peak ground velocity,简称PGV)/峰值地面位移(peak ground displacement,简称PGD)与位移最大响应的相关性最好,位移型地震动强度指标PGD和均方根位移drms与弯矩最大响应的相关性最好。 展开更多

关键词 曲线梁桥 地震响应 近断层 速度脉冲 地震动强度指标

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远场长周期地震动频谱特征周期与强度指标研究 被引量：7

16

作者 王博 刘伯权 +1 位作者 吴涛 代慧娟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期211-219,共9页

目前尚未有针对远场长周期地震动的频谱特征周期表征参数与抗震分析用强度指标。选择40条远场长周期地震动,采用MATLAB编制程序,分别计算对应于每条地震动的12种代表性频谱特征周期参数与20种强度指标。基于远场长周期地震动频谱特征周... 目前尚未有针对远场长周期地震动的频谱特征周期表征参数与抗震分析用强度指标。选择40条远场长周期地震动,采用MATLAB编制程序,分别计算对应于每条地震动的12种代表性频谱特征周期参数与20种强度指标。基于远场长周期地震动频谱特征周期的平均值及变异系数计算结果,分析各周期参数的特性,并通过计算远场长周期地震动的20种强度指标与以周期和延性系数为变化参数的400个弹塑性单自由度体系5种最大地震响应(最大加速度、最大速度、最大位移、最大输入能、最大滞回耗能)间的相关系数,分析各强度指标与地震响应间的相关性。结果表明:不同周期参数所反映的地震动频谱特性不同,稳定性亦存在较大差异,分析建议以Hilbert边际谱平均周期Tmh作为远场长周期地震动的频谱特征周期表征参数;远场长周期地震动强度指标与最大地震响应的相关性和强度指标的类型、自振周期以及延性系数均有关系,其中,PGV与PGD在各周期范围内均与最大地震响应具有较好的相关性,且相关性随自振周期的增大而增强,建议作为远场长周期地震动抗震分析用强度指标。 展开更多

关键词 长周期地震动 特征周期 强度指标 单自由度体系 相关性分析

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