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地震响应分析的人工波合理性的讨论  

2010-07-06 21:31:23|  分类: Ansys |  标签: |举报 |字号 订阅

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研究意义

        结构的非弹性地震反应分析需要地震地面运动时程作为输入。由于地面运动具有很强的随机性,需要大量的时程资料才能保证结果有良好的统计性质。然而,时程分析需要大量的时间,且质量高的合适的地震时程非常有限,实际结构处的场地等条件无法满足,于是需要进行人工波的研究。
        由上所述,使用实际地震的时程记录很难满足被分析结构的设计要求和场地特性。一种产生人工波的方法是根据抗震设防要求和场地特性以及峰值加速度等要求人工构造加速度时程。

         这种方法使用很普遍,但是这种人工波存在几个缺点:

(1)是平稳随机过程或伪非平稳随机过程,震动能量的变化与实际地震大不同;

(2)相关性非常大,国外规范对用作时程分析的多组波(大于3)位移、速度或加速度时程相关性规定分别不大于0.3,0.2,0.1。相关性太大就不具有统计意义的代表性。

(3)用频域或时域的方法调整实际地震记录,使其反应谱与规范中对应于被分析结构抗震要求场地特性的反应谱相同。这种方法既保持了原记录的真实的非平稳特性,亦使之能够适合于对特定结构的分析。事实上,经这种方法调整以后,原地震记录的形状基本能保持不变。但需要注意的是,现行规范的反应谱最长周期只到6秒,对于周期较长的大跨桥是不满足的,在针对大跨桥梁的抗震规范出台之前,长周期分量的确定依然没有依据。这点普通人工波也是无法避免的。
(4)用作时程分析的时程记录除满足相关性要求之外,还要求使用的时间段振动能量百分比在95以上,且时程记录需要进行基线调整,使得终止速度和位移为零,否则会在分析中带来漂移现象。

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