不同加速度转换方法研究及其应用

来源 :中国地震局地震研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:neoo
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抗震设防参数的合理选取,对工程抗震设计有着至关重要的作用。已有众多学者对抗震设计地震参数取值进行了研究,并取得一定的成果,其中包括四级地震作用下地震动参数经验系数转换;基于模糊方法的烈度与地震动参数转换;不同地震动参数组合与烈度的多元回归模型转换;特定基准期内,不考虑场地影响,不同超越概率间地震动加速度值的转换等,但仍没有一种同时考虑任意基准期、任意超越概率以及任意场地条件,且可直接用于建筑抗震设计的地震动峰值加速度转换方法。本文首先通过简述中美日三国抗震理论的发展历程,展现当前抗震技术的研究背景。通过对三国抗震规范进行对比分析,为我国抗震规范的完善提出可供参考的建议。采用极值Ⅲ型分布和极值Ⅱ型分布,分别表征烈度和峰值加速度与超越概率之间的关系,利用重现期与超越概率之间的关系,得到两种不同超越概率和基准期间峰值加速度相互转换的途径。在此基础上进一步考虑场地影响,最终得到两种不同的可直接用于计算任意基准期、任意超越概率、任意场地条件的峰值加速度值的转换公式,并将转换结果与《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015)的取值结果、《改建铁路宁西线南阳段至合肥段增建第二线工程场地地震安全性评价报告》取值结果进行对比分析。并将基于极值Ⅲ型分布建立的烈度与加速度转换关系用于震害预测,结合最优抗震设防标准决策模型,建立一个基于地震动峰值加速度的最优抗震设防标准决策模型,并以丹江口市为例进行试算。通过本文的研究得到如下主要结论:1.通过与区划图进行对比分析发现,在基准期为50年的情况下,当超越概率不小于10%时,方法二的转换值与区划图取值差值最小,方法六较为安全;当超越概率不小于2%且小于10%时,方法三的转换值略高于区划图值,且与区划图值的差值最小,方法七的安全性更好;当超越概率小于2%时,方法四的转换值略高于区划图值,且与区划图值差值最小。在基准期为100年的情况下,方法三、方法四、方法七与安评值的差值相对较小,可以作为抗震设计所需的加速度转换公式。当工程场地位于两个加速度分区交界处时,工程场地的加速度转换方法宜采用较大加速度设防区的基本参数进行转换,以求获取安全度更高的的抗震设计参数。2.本文以丹江口市为例,在谢礼立院士给出的基于抗震性态震害矩阵基础上,可以给出在任意加速度分区内,在某一场地类型上,按某一基准期,某一超越概率建造的建筑对应的基于抗震性态的震害矩阵,验证了利用本文的加速度转换方法建立基于地震动峰值加速度的最优抗震设防标准决策模型的可行性。
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