[发明专利]基于破坏强度的全球地震动定量排序的输入地震动选取方法

说明书

本发明公开了一种基于破坏强度的全球地震动定量排序的输入地震动选取方法，包括以下步骤：尽可能多的选取地震动记录和地震动参数，并通过相关性分析选出相对独立的代表性参数作为初始地震动参数；明确不同结构在地震作用下的响应指标，并对结构进行分类；初始地震动参数与结构响应的相关性和离散性分析，最终确定不同工况下与结构响应相关性最好的地震动参数，并进行排序；基于确定的地震动参数排序，以超越概率的形式表示地震动对不同结构的破坏强度，并给出推荐输入地震动记录。该方法选择不同超越概率的输入地震动进行抗震设计将面临不同的风险水平，设计者可以根据目标建筑的重要性等级、经济效益以及可承受地震风险水平自行选择输入地震动。

技术领域

本发明涉及结构抗震技术领域，特别涉及一种基于破坏强度的全球地震动定量排序的输入地震动选取方法。

背景技术

挑选合理的输入地震动对结构抗震设计非常重要，传统挑选输入地震动方法存在明显的缺陷。目前挑选地震动记录最常用的方法是基于规范中设计谱匹配的方法进行挑选，在考虑震级、震中距等地震信息基础上，计算地震动的反应谱值，与设计谱进行匹配，选取规定周期点处误差较小的地震动记录作为输入地震动进行抗震设计。各个国家的建筑抗震设计规范规定可能不完全相同，但是进行设计谱匹配的基本思路是一致的。但是通过规范谱法始终存在着较大的离散性，更重要的是所选出的地震动记录代表某一设防水平的地震动记录，但对于未来结构可能遇到的地震风险水平无法评估。

因此，不少的专家和学者针对规范谱法的缺点进行改进或者提出不同的方法挑选输入地震动。例如两阶段法，基于EPA调幅改进规范谱法，权重系数匹配法以及条件均值谱法等等；与规范谱法相比，这些方法选出的地震动进行结构抗震设计时达到了离散性更小效果，但是这些方法从本质上讲都是基于弹性加速度反应谱值Sa(T)得到的结果，但是当结构发生复杂弹塑性反应时，仅仅进行弹性加速度反应谱Sa(T)的匹配并不能满足要求。更重要的是这些方法仍然无法定量评估地震动的破坏强度，对于目标结构在未来可能遇到的地震风险水平无法评估。

最不利设计地震动的方法从与规范谱法完全不同的思路进行考虑，选取最危险的地震动进行抗震设计，以保证结构具备足够的抗震能力，这对于核电站等极其重要的建筑物来说是非常适合的，但是对于抗震设防需求相对较弱的结构(民用住宅、商场或者是货物仓库等)来说，使用最不利地震动进行抗震设计是没有必要的，人们会考虑经济效益以及资源浪费等问题。

因此针对现有抗震设计方法的不足，亟待一套新的挑选输入地震动的方法。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种基于破坏强度的全球地震动定量排序的输入地震动选取方法，该方法解决了传统抗震设计时挑选输入地震动方法的缺点。

为达到上述目的，本发明实施例提出了基于破坏强度的全球地震动定量排序的输入地震动选取方法，包括以下步骤：步骤S1，确定初始地震动参数；步骤S2，确定不同结构的响应指标；步骤S3，对所述初始地震动参数与所述响应指标进行相关性分析和离散性分析，确定不同工况下与结构响应相关性最好的地震动参数；步骤S4，对所述最佳地震动参数进行地震动破坏参数排名，以超越概率形式表示地震动对不同结构的破坏强度，并给出推荐输入地震动记录。

本发明实施例的基于破坏强度的全球地震动定量排序的输入地震动选取方法，通过选取的输入地震动输入结构得到的结构响应，减小了离散性，还可对选取的输入地震动的破坏强度进行定量分析，并且基于地震动的破坏强度进行排序，以概率的形式表征地震动记录的破坏强度，从而明确基于选取的输入地震动在未来可能面临的地震风险水平，为结构抗震设计中挑选输入地震动提供更好地的思路和方法。

另外，根据本发明上述实施例的基于破坏强度的全球地震动定量排序的输入地震动选取方法还可以具有以下附加的技术特征：