[发明专利]一种结构地震反应分析中地震波的选取及调整方法

摘要

本发明公开一种结构地震反应分析中地震波的选取及调整方法，包括以下步骤步骤一，结合地震动反应谱谱型特点和自定义的结构动力放大系数，选取梁桥结构自振周期Tn对比区间；步骤二，选取地震动反应谱高频段对比区间；步骤三，分别计算出天然波反应谱曲线和目标谱曲线在两个对比区间所对应的面积比KN和KT；步骤四，选取合格的天然地震波（0.8≤KT/KN≤1.2）；设定调整系数，使天然地震波在两个区段的反应谱面积接近目标谱面积；以桥墩的反应作为研究对象，对桥梁进行动力弹塑性分析。该方法通过双参数选波原则，大大减小了地震波选取工作的难度，能确保桥梁地震动时程分析结果的可靠性，是一种实用的地震波选择及调整方法。

主权项

一种结构地震反应分析中地震波的选取及调整方法，其特征在于，依次包括以下步骤：步骤一，结合地震动反应谱谱型特点和自定义的结构动力放大系数，选取梁桥结构自振周期Tn对比区间；具体为：首先根据有阻尼体系的简谐荷载反应计算原理，将梁桥结构稳态反应的振幅u0与梁桥结构的等效静位移ust之比定义为梁桥结构的动力放大系数Rd，即：(1)式中，ω/ωn为频率比，即外荷载激振频率与梁桥结构自振频率之比，ζ为梁桥结构的阻尼比；根据式（1）画出Rd‑ω/ωn曲线图，由Rd‑ω/ωn曲线的覆盖范围，ω/ωn关注区间确定为梁桥结构自振周期Tn的0.7‑1.3倍之间，并将这个区间段定义为低频段第一对比区间；步骤二，选取地震动反应谱高频段对比区间；即：根据我国桥梁抗震细则中设计反应谱的峰值区间定义及设计反应谱的关系曲线，将0.1s至特征周期Tg这个区间定义为地震动反应谱高频段第二对比区间；步骤三，对地震动反应谱曲线进行量测，把反应谱曲线与周期坐标所围的面积作为表征反应谱的参数：计算出天然地震波反应谱曲线在步骤一、步骤二定义的两个对比区间的面积，并将天然地震波反应谱曲线在0.1s‑Tg之间所包围的面积定义为SN1和在0.7Tn‑1.3Tn之间所包围的面积定义为SN2，两个对比区间的面积比为KN=SN1/ SN2；计算出设计反应谱曲线在步骤一、步骤二定义的两个对比区间的面积ST1和ST2，面积比为KT=ST1/ ST2；步骤四，选取合格的天然地震波，其判定准则为设计反应谱和天然地震波反应谱高频段所包围的面积与低频段所包围的面积的比值差异在±20%之间，即：0.8≤KT/KN≤1.2                                      (2)设定调整系数K1，即：(3)对所选取的合格的天然地震波反应谱各控制点谱值进行调整，使天然地震波反应谱曲线在两个对比区间的面积分别尽量接近设计反应谱曲线在两个对比区间的面积，即使K1趋于1；然后以桥墩的反应作为研究对象，开始对桥梁进行动力弹塑性分析，分析桥墩墩底弯矩、墩底剪力和墩顶位移。