脉冲型地震动的潜在破坏能分析
集集地震近断层速度脉冲分析
集集地震近断层速度脉冲分析罗全波; 陈学良; 高孟潭; 李宗超; 李铁飞【期刊名称】《《国际地震动态》》【年(卷),期】2019(000)010【总页数】10页(P2-11)【关键词】近断层速度脉冲; 方向性效应; 滑冲效应; 上盘效应; 峰值速度; 速度反应谱【作者】罗全波; 陈学良; 高孟潭; 李宗超; 李铁飞【作者单位】中国地震局地球物理研究所北京 100081【正文语种】中文【中图分类】P315.9引言在近断层区域，当发震断层以接近场地剪切波的速度发生破裂时，会释放板块内部经过较长时间所积累的巨大能量。
由于能量是在瞬间得以释放，因此，在台站观测记录的初始阶段出现了波形简单、高幅值、长周期的速度脉冲。
由于地震波冲击作用和结构共振效应的存在，近断层强地震动中含有的长周期速度脉冲会对大型土木工程结构（桥梁、隧道、储油罐等）造成严重的破坏。
地震学界和工程学界已广泛认识到，长周期建筑随着经济快速发展呈现出逐年递增的趋势，开展速度脉冲的研究对地震危险性分析和工程抗震设计具有极其重要的意义。
国内外发生的多次脉冲型大地震造成了严重的人员伤亡和财产损失，如1979年Imperial Valley地震、1994年Northridge地震、1999年台湾集集地震和2008年汶川地震，由震害调查和数值模拟均表明，近断层区域具有较大的地表破裂和集中性的强地震动[1-2] 。
为了分析近断层速度脉冲，学者们从脉冲特征、能量叠加以及震源参数等角度进行了研究[3-5] 。
NGA数据库从历次大地震事件中收集到的速度脉冲记录不到200条，而中国台湾密集的数字化强震台网在集集地震中获得了大量脉冲记录，这为分析速度脉冲提供了重要的数据基础。
本文基于学者们的已有研究成果[6-7] ，以1999年集集大地震为例，简述了速度脉冲的方向性效应、滑冲效应和上盘效应。
沿着断层走向和不同断层距的区域，比较了速度大脉冲的峰值特征和分布范围，从统计意义上分析了脉冲型平均速度反应谱的三分量特征，并讨论了近断层脉冲型地震动可能引起的地质灾害。
关于近场地震影响的思考
关于近场地震影响的思考经过几年的云南结构人的不懈努力，隔震结构设计在各设计院都已经越来越熟悉。
从研究生毕业到现在笔者也一直在进行隔震结构设计，过程中笔者参与了住房和城乡建设部课题建筑隔震设计施工管理措施研究、省里的地方规程《建筑工程叠层橡胶隔震支座性能要求和检测规范》、《建筑工程叠层橡胶隔震支座施工及验收规范》、《隔震工程专用标识技术规程》等等。
但是在不断的学习和工作中仍然有不少的问题会突然间冒出来，下面这个是我在有一年的云南结构年会做的一个思考，但这么多年来这个问题一直困扰着我，我也在工作中一直不断寻求更加清晰的解决方法来指导自己的设计。
现在贴出来算是抛砖引玉，后面我会再把自己最近的想法做个阐述。
一、近场地震影响问题的提出采用隔震技术能明显提高结构的抗震性能，因此隔震结构在高烈度地区的应用越来越多。
昆明市东川区（设防烈度为9度，0.40g ）城区内的很多房地产、学校、医院等工程都采用了隔震技术，而东川区整个城区距离小江断裂带的距离几乎均在10km范围内。
国内外虽然对于近断层地震影响的研究还不够充分，但从震害及相关研究分析表明，其对结构抗震性能的影响不能忽略，尤其是对于长周期结构如隔震结构的影响很大。
我国规范、规程中对如何考虑近场影响的做了如下规定：(1)《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第3.10.3 条建筑结构的抗震性能化设计应符合的要求，其中包括对处于发震断裂两侧10km以内的结构，地震动参数应计入近场影响，5km以内宜乘以增大系数 1.5,5km以外宜乘以不小于1.25的增大系数。
(2)《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第12.2.2条规定，当处于发震断层10km以内时，输入地震波应考虑近场影响系数，5km以内取1.5，5km以外可取不小于1.25。
条文解释中提到，当隔震结构位于发震断裂主断裂带10km以内时，要求各个设防类别的房屋均应计及地震近场效应。
(3)《建筑抗震设计规范》GB50011-2010附录L.1.3条提到近场系数的概念。
地震动的速度脉冲对结构反应及结构减隔震性能影响研究
平 ，而且使 岩 样 的各 向异 性更 早 出现 在岩 样 中。受损 岩样 最 终 的破 裂 方 向在 初 始扩 容 时就 已 经被 决 定 了，而未 受损 岩样 最终 的破 裂方 向直 到应 力达 到 主 扩容 点 时才 被决 定 ，但 受 损岩 样 与未 受损岩样 在 最终破 裂 时各 向异性基 本相 同。ＡＥ的定位 结果 也表 明，初 始 裂纹 损伤 越 大 ，
裂 纹 问越容 易发 生相 互 作用 ，从 而越 早形 成局部 剪切 带 。而不 受损 岩样 的裂纹 首 先是 均 匀扩
展 在 岩样 中。 （ ３ ）由于 岩样 中增 加 的裂纹 损伤 ， 裂 纹和 孔 隙 中的 流体 对岩 石脆 性破坏 过 程 中的物理 力
学性 质也发 挥 着重要 作 用 。流体 的存 在特 别是 难 以压 缩 的流体 如 水 的存 在 ，则会 对裂 纹起 到
近 断层地 震 动 非常 复杂 ，受地 壳介 质和 地表 局 部场 地 影 响 的 同时 ，更 受地 震 断层破 裂 尺 度 、断层 面 位错 的发展 过 程 、破 裂 速度 、滑 动方 向等 因素 的 影响 。近 断层地 震 动 常具 有震 动 集 中性 、 速 度脉 冲 、永 久位 移 以及破 裂 的方 向性和 上／ 下盘 效应 等特 征。其 中，地震 动速 度脉
国
际
地
震
动
态
冲 随带着 很高 能量 ，结构 在近 断层脉 冲 型地震 动激 励 下 的反 应 力 、位 移和 延 性都 会较 一 般地 震 记录 激励 下的大 。本 文 的研 究 目的是揭 示近 断层 速度 脉冲 的工程 影 响特 性 ，为近 断层 区域 工程结构 抗震 设 防提供有 参考价 值 的建 议 。为 了排 除地震 动谱特 征 的不 同对结 构地 震 反 应分 析 结果所 造成 的影 响 ， 本 文提 出 了一种 控 制地 震 动峰值 速 度 和 位 移 的人 工 合 成地 震 动 的方 法， 将 实 际的速度 脉冲 型地震 动 与相对应 的有 相 同反 应谱且 控制 峰值速 度 但 无速度 脉 冲 的人 工合 成地 震动作 为输 入 ，对工程 结构 的地 震反应 进 行对 比分 析 ，以突 显速度 脉 冲这 一 因素对 工 程结构 的 影响 。在进行 工程 结构 反应分 析计 算 时 ，考 虑 了速度 脉 冲 形 成机 制 的 不 同，分 别 选 取 了典 型 的具有 向前方 向性 效应和 具有 滑冲效 应 的速 度脉 冲 型强震 动记 录时程作 为输 入地 震 动 ，同时建 立 了钢筋 混凝土框 架 结构 、基础 隔震建 筑和 大跨斜 拉 桥结 构 ３种 代表 性 结 构模 型。计 算分析 了地 震动 的速度脉 冲对 结构地 震反 应 和减 震效 果 的影 响 ，及 两种 不 同产 生机 理 的地 震 动速度脉 冲对框 架结 构建 筑及基 础 隔震建 筑影 响 的差异 。 本 文主要研 究 内容和结 论包 括 以下 ５个 方面 ： （ １ ）提 出一种 以绝对 加速度 反 应谱和 峰值 加速 度 、峰值 速度 、峰值 位 移 多参数 为控 制 目 标 的人工地 震 动时程合 成 的方法 。在 拟合 目标加 速度 反 应谱 的 前提 下 ，通过 单 独调 整傅 里 叶
近断层脉冲型地震动作用下考虑波动效应的梁桥破坏分析
近断层脉冲型地震动作用下考虑波动效应的梁桥破坏分析夏春旭;张倩
【期刊名称】《震灾防御技术》
【年(卷),期】2024(19)1
【摘要】在近断层地震动激励的初始阶段,输入地震动从结构底部以波动形式向上传播,然而波动效应对近断层脉冲型地震动作用下梁桥结构地震破坏过程的影响特征尚不明确。
为此,利用数值分析方法对某三跨梁桥在近断层脉冲型地震动作用下考虑波动效应的破坏过程、破坏机理开展研究。
研究结果表明,在近断层脉冲型地震动作用下,墩柱底部截面曲率发展较合理,梁桥墩顶支座抗震能力较强,梁桥桥台处容许剪切位移是桥梁结构的抗震弱点,因此,在近断层地区的梁桥桥台抗震措施设计中应保证具有充足的容许剪切位移。
【总页数】10页(P130-139)
【作者】夏春旭;张倩
【作者单位】大连大学;大连大学
【正文语种】中文
【中图分类】U44
【相关文献】
1.近断层脉冲地震作用下曲线梁桥振动台试验研究
2.近断层方向性效应地震作用下曲线梁桥试验
3.近断层地震作用下考虑温度和碰撞效应的曲线梁桥地震响应分析
4.
近断层脉冲型地震动作用下黏滞阻尼器和双调谐质量阻尼器对曲线高墩刚构桥减震控制5.近断层地震下梁式桥考虑SSI效应的能力谱法
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近断层脉冲型地震动对结构设计影响的相关问题研究进展
１ ５ ｋ ｍ， 矩 震级大于 ５ ； 周正华 等在对强震近场加 速度 峰值 比和反应谱 统 计分析时 ， 将断层距 分为 ０ — １ ０ ｋ ｍ、 ０ — ２ ０ ｋ ｍ、 ０ — ３ ０ ｋ ｍ， 矩震级大 于５ ， 分 别 讨论 ， ． 召 广彪等在建立 加速度 、 速度和位移峰值衰减关系 时， 分别取 断 层距 ≤２ ５ ｋ ｍ、 ２ ０ ｋ ｍ和 １ ５ ｋ ｍ， 矩震级 ６ ． ０ — ７ ． ６ ； 周锡元等在对集集地震 近 场竖 向与水 平 反应谱 比值 研究 时 ， 取 断层距 ≤２ ０ ｋ ｍ等 。在上 述文 献 中， 仅邵 广彪依据统计 分析 ， 初 步划分 了近场 区域 ， 其过程 为首先将 震
近断层豚 冲型地震动对结构设计影响硇相关问题研究进展
沈 阳新 大陆建 筑设 计有 限公 司 毛 爱江
［ 摘 要］ 经过 １ Ｏ 余年的研 究 ， 各 国学者 已达成共识 ， 一致认 为近场地 震动呈现 了 较 以往 地震动更复杂的特征 ， 如脉冲效应、 竖向效应 等， 是 引起 工程结构破 坏的重要原 因。综述 了 相 关问题 的研究成果 ， 包括近 场地震 动区域 的划分近场脉冲型地震动作为输入地震动 的选择标准及近场脉 冲型地震 动对 结构破 坏作 用， 并对今后 需要进 一步研 究的问题进 行 了展 望。 ［ 关键词 ］ 近 断层 脉冲 输入地震动 破坏作用 地震是危 害人 类生命 财产安全最严重 的突发式 自 然灾 害之一。随 着人类 社会 的发 展和人们 生活的高度城 市化 ， 地震 必将对人们 生命和
２ ０ ０ ３ 年伊 朗 ６ － ３ 级 巴姆地震 ， ２ ０ ０ ８ 年我 国的汶 川地震等 ， 造成 的城市基 础设施 破坏 、 人员伤亡 和财产损失令世 人触 目惊 心。深入分 析这些地 震造 成工程结 构普遍严 重破坏 的原 因 ， 修改和完 善原有 的抗 震设 计 和
近场脉冲型地震下增量动力分析烈度指标的选择
近场脉冲型地震下增量动力分析烈度指标的选择黄佳梅【摘要】合理选择烈度指标IM是基于性能的抗震设计理论的关键.为了研究近场脉冲型地震下合理的烈度指标,以一座常规5跨连续梁桥为例,用增量动力分析方法对OpenSEES软件所建立的有限元分析模型进行一系列非线性动力分析,结果表明:近场脉冲型地震下,不建议采用峰值加速度PGA作为烈度指标,建议采用基本周期对应的谱加速度Sa(T 1)或峰值速度PGV.【期刊名称】《湖南工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(029)001【总页数】5页(P86-90)【关键词】桥梁抗震;近场脉冲型地震;增量动力分析;烈度指标【作者】黄佳梅【作者单位】湖南工程学院建筑工程学院,湘潭 411104【正文语种】中文【中图分类】U442.550 前言近场地面运动记录主要有两个方向，一个是与地震破裂带垂直的方向，另一个是与地震破裂带平行的方向，前者有明显的速度脉冲，而后者则没有.一般无特殊说明，近场地震主要是指有明显速度脉冲的地面运动[1].近场脉冲型地震动对工程结构具有很大的破坏性，其对结构的影响主要体现在高能量的速度脉冲上.研究表明，与非脉冲型地震动相比，脉冲型地震动增大了结构的位移响应，而这种位移需求的增大极有可能引发结构的破坏[2].与远场地震记录相比，近场脉冲地震动弹性反应谱的加速度敏感区较宽，在长周期阶段可能出现比较大的加速度反应谱值.因此无论对地震学家还是结构工程学家来讲，近场地震动的特征以及如何在工程结构的设计中考虑其影响都是非常重要的研究课题.增量动力分析中，曲线的离散性问题一直是热门研究点.离散性的减小不仅有助于降低地震分析样本的数量，也能增加中位估计曲线的可靠性.为了降低曲线的离散性，通常可通过合理选择烈度指标来实现[3]；能表征地震波强度的参数很多，常用的有地面峰值加速度PGA和结构基本周期对应的谱加速度Sa(T1)，此外还有谱速度PGV、峰值速度SV等.Vamvatsikos[4]针对IDA曲线的离散现象进行了基于分位值的结构抗震性能评估，对比了Sa(T1)与PGA分别作为IM函数时的IDA曲线，结果显示Sa(T1)比PGA有更好的收敛效果.Tothong [5]将弹性反应谱延伸到非线性领域，但是塑性反应谱隐含了地震波频谱特性与结构的非线性性能之间的耦合作用，这使常用的地震灾害区划图变得复杂.Mehanny [6]提出了一种双参数模型，将Sa(T1)替换为能够考虑基本周期延长(被称为周期滑移)的烈度指标S*=Sa(T1)1-αSa(Tf)α，并针对4种典型建筑结构，8条地震记录的IDA 统计分析得到：Tf=2T1以及α=0.5时IDA 曲线簇收敛程度最好.杨成[7]等通过对S*中参数α及Tf进行修正，提出了渐变参数控制的烈度指标.但是，对于烈度指标的研究一般很少对地震波加以区分，而是单纯依靠对地震动强度指标进行选择和修正，而没有地震波的类型及频谱特性进行更深入的研究.而已有研究表明，对于近场脉冲型地震，加速度反应谱值已经不足以预计结构的响应，研究学者们建议采用峰值地面速度、峰值地面位移、塑性谱位移甚至采用矢量烈度指标(例如同时考虑谱加速度与其他参数)来表征地面运动烈度.本文以一座常规5跨连续梁桥为例，用增量动力分析方法对OpenSees软件所建立的有限元分析模型进行非线性动力分析，研究5种常见的烈度指标下IDA曲线的离散性，最终提出近场脉冲地震下合理的烈度指标.1 分析模型本文以一座等跨径规则连续梁桥为例，整体概况如图1所示.用美国太平洋地震工程研究中心(PEER)主导研发的OpenSees软件建立全桥分析模型.图1 算例桥梁(等跨径连续梁桥)算例桥梁采用双柱式桥墩，墩柱采用相同的截面及配筋形式，几何直径为1.5 m，配筋率为1.47%.有限元模型中，主梁用弹性梁单元进行模拟.由于桥墩是地震中的耗能构件，因此桥墩采用弹塑性纤维梁单元进行模拟，纤维单元中混凝土和钢筋的力学性能分别采用Concrete01 和Steel01来模拟.桥台处支座为滑动式橡胶支座，桥墩处为普通板式橡胶支座.结构的阻尼比按5%计算，基本周期为T1= 2.14 s.2 地面运动的选取本文所选地面运动记录来源于美国太平洋地震中心强震数据库(PEER Ground Motion Database)，12条选自FEMA P695中推荐的近场地震波，其余12条选自Baker用小波分析法得到的近场脉冲波[8]，共24条地面运动记录，其反应谱如图2所示.图2 文中所用的24条地震波反应谱3 增量动力分析增量动力分析是通过对选择的多条地震波，以调幅的形式，将每条地震波缩放成一组不同强度的地震波，并对结构进行非线性动力分析，以此来分析结构在不同地震强度下的抗震性能.本文的研究中，考虑到近场地震具有高能量速度脉冲的特点，在分析中以PGV为调幅指标，调整PGV使其在20～250 cm/s之间等步长变化，步长根据不同情况设置为10 cm/s或20 cm/s.目前国内外规范中常用的地震动强度指标主要有PGA、PGV以及结构基本周期所对应的反应谱值(Sa(T1,5%))，其中PGA是最早采用也是目前使用最广泛的地震动强度指标，目前在日本常用PGV，美国多采用Sa(T1，5%).本文选择5种地震动强度指标为研究对象，如表1所示.表1 本文考虑的5种烈度指标烈度指标(IM)描述PGA峰值地面加速度PGV峰值地面速度PGD峰值地面位移Sa(T1)基本周期处对应的弹性谱加速度S∗=Sa(T1)1-αSa(Tf)α双周期弹性谱加速度本文在考虑结构损伤时，暂时仅考虑桥墩的破坏情况，且在设计桥墩的截面及配筋时，通过合理构造措施避免桥墩发生剪切破坏的可能，认为桥墩仅发生弯曲破坏.结构的损伤主要可以用多种指标来衡量，如节点位移、截面变形指标等.根据震害经验，1#、4#桥墩会先于2#、3#桥墩破坏，因此本文选取1#墩底的曲率为损伤指标.4 计算结果与分析4.1 弯矩-曲率关系桥墩截面弯矩-曲率关系分析结果如图3所示，可知桥墩达到破坏时的极限曲率为0.0167/m.图3 桥墩截面弯矩-曲率关系4.2 不同烈度指标对应的IDA曲线分别以表1中所选的5种烈度指标为基础作IDA曲线，如图4所示.图4 不同烈度指标下1#墩底最大曲率IDA曲线为了对上述5组分别以不同烈度指标构建的IDA曲线的离散性进行比较，引入Iervolino和Cornell等人的研究成果[9]，假定结构的地震需求服从对数正态分布，即认为DM和IM之间服从如下关系式：DM=a·IMb(1)式中，a,b分别为估计的参数，可以通过最小二乘回归分析得到，为了计算方便，通常式(1)可以转换成式(2)的线性回归函数：ln(DM)=c+bln(IM)(2)线性对数拟合结果如图5所示.图中1#墩底最大曲率的对数用ln(Curvature)表示.表2给出了对线性拟合中的相关参数a，b的均值和标准差进行了统计，并用皮尔森相关系数r是用来反映两个变量ln(DM)和ln(IM)之间线性相关程度的统计量.r 的绝对值越大表明相关性越强.图5 不同烈度指标下IDA分析结果的线性对数拟合情况拟合结果表明：所选择的5种IM参数中，以基本周期所对应的谱加速度Sa(T1)作为IM参数，拟合参数c，b的标准差最小，皮尔逊相关参数r最接近于1，表现最差的是PGA.双周期对应的谱加速度S并未优于基本周期所对应的谱加速度Sa(T1).因此，对于近场脉冲型地震，不建议采用PGA作为烈度指标，建议采用Sa(T1)或者PGV.表2 线性拟合情况变量 c值 b值均值标准差均值标准差皮尔森相关系数rln(PGA)1.534720.269380.392420.050090.41158ln(PGV)7.05030.12390.4925 10.023040.7765ln(PGD)1.676080.191870.548480.035670.66323ln[Sa(T1)]1.7 70170.051950.571710.009660.95962ln(S)2.006580.082190.567690.015280.9 06065 结论本文以一座常规5跨连续梁桥为例，用OpenSEES软件建立有限元分析模型，选取24条近场脉冲型地震动对模型进行增量动力分析，根据IDA曲线及计算数据的线性对数拟合结果可知：近场脉冲型地震下，不建议采用峰值加速度PGA作为烈度指标，建议采用基本周期对应的谱加速度Sa(T1)或峰值速度PGV.参考文献【相关文献】[1] 江义,杨迪雄,李刚.近断层地震动向前方向性效应和滑冲效应对高层钢结构地震反应的影响[J].建筑结构学报，2010,32(9):103-110.[2] 张海明,易伟建,邝世杰.带脉冲效应近场纪录的概率地震反应分析[J].武汉理工大学学报，2010,32(9):184-187.[3] Vamvatsikos D. Seismic Performance, Capacity and Reliability of Structures as Seen Through Incremental Dynamic Analysis[D].Stanford:Stanford University,2002.[4] Tothong P, Luco N. Probabilistic Seismic Demand Analysis Using Advanced Ground Motion Intensity Measures[J]. Earthquake Engineering & Structural Dynamics， 2007,36(13):1837-1860.[5] Mehanny S S, Cordova P P. Development of a Two-parameter Seismic Intensity Measurer and Probabilistic Assessment Procedure[J]. Journal of Engineering and Applied Science， 2004, 51(2):233-252.[6] 杨成,潘毅,赵世春,等. 烈度指标函数对IDA曲线离散性的影响[J].工程力学，2010,27(S1):68-72.[7] Baker J W. Quantitative Classification of Near-Fault Ground Motions Using Wavelet Analysis[J]. Bulletin of the Seismological Society of America， 2007, 97(5):1486-1501. [8] Iervolino I, Cornell C A. Probability of Occurrence of Velocity Pulses in Near-Source Ground Motions[J]. Bulletin of the Seismological Society of America， 2008, 98(5):2262-2272.。
考虑近断层脉冲型地震动影响的抗震设计方法
高校 理科研 究
考虑近断层脉 冲型地震动影响帕抗震 设计方法
吴 大群 ’ 王 春 吴金 国 （ ． 州工 学 院土木 建筑 学院 ２沈 阳铝 镁设 计研 究院 ３沈 阳建 筑大 学土木 学 院 ） １ 常 ． ．
［ 摘 要］ 本文综述 了基于力、 基于位移和基于能量的设计 方法， 分析 了其在考虑近 断层脉 冲型地震动影响 时采取 的方法 ， 出当前 指 在考虑近断层脉 冲型地 震动影响时， 能采用基 于力的设计 方法。最后 ， 仅 对有待进一 步深入研 究的问题进行 了探讨 。 ［ 关键 词 ］ 断 层 脉 冲 型地 震动 抗 震 设 计 方 法 近 近断层 （ ｅｒｆ ｈ） ｎａ－ａ 地震 动 ， ｕ 也称 为 近场 （ｅｌｆ ｌ） Ｈ ａ一ｉｄ 或近 源 （ｅｒ ＂ｅ ｎ ａ— ｓｕｃ ） ｏｒｅ地震 动， 它是指 当震 源距较小时 ， 震源辐射地 震波中的近场和 中 场项不能忽略的区域 的地震动 。对近断层地震 动 ， 虽然早在 １５ ９ ７年人 们就 已经有 所认 识， 大多数 研究人员也 认同近断层 地震动是 强烈依赖 于断层破 裂机制 、 包含 明显的破 裂方 向性效应 （ ｐｕｅｄｒｃｉｔ ｆｃ） ｒ ｔｒ ｉ ｔ ｉ ｅｆ ｔ ｕ ｅ ｖｙ ｅ 和滑 冲效应（ｅｍａｅ ｔ ｉ ｌ ｅ ｎ 也经 常使用 术语 ｆｎ －ｔ ） ｐｒ ｎｎ ｓ ａ ｍｅｔ ｄ ｐｃ ｌ ｇ ｓ ｐ 的地震 ｉ ｅ 动， 并针对近断层地震 动对结 构的破坏机理展开 了大量 的研究 １大部 。 分研究者认 为近断层地震 动对结构 的破坏作用与 其速度脉 冲有 关， 这 种速度脉 冲型地震 动具有类 似脉冲的波形 、较长 的脉冲周期和丰富的 中长周期分量 ， 含有较高 的能量 ， 引起结构产生 较大位移 ， 而造成 会 从 结构的破坏 ， 至倒塌 。因此 ， 甚 如何在抗震设计方法 中考虑近断层脉冲 型地震动影 响成为各 国学者研究 的热点 。 １基于力的设计方法 ． 基于力 的设计方法可分为静力法和反应谱法［ 静力法产生于二十 ４ １ 。 世 纪初期 ， 是最早 的结构抗震设计 方法。上世纪初前后 的几次大地震 ， 使 人们认识 到地震对结构 的破坏 作用与其引起 的结构 的水平 惯性力有 关， 因此提 出把地震作用看成作用 在建筑物上的一个总水平力 ， 其大小 为建筑物总重量与地震系数的乘积 。 该方法认为结构在地震作用下 ， 随 地基作整体水平刚体移动 ， 结构运 动加速度等于地面运动加速 度 ， 且惯 性力沿建筑高度均匀分布 ， 没有考虑结构的动力效应。 反应谱法依据地 震加速度反应谱计算地震作用 引起 的结 构的水平惯性力 ， 中 ， 震加 其 地 速度反应谱为一系列 自振周期 ，阻尼 不同的单 自由度体系在 给定 输入 地震动作用下的最大加速度反应 ， 该方法 考虑了结构的 自 振特性 ， 比静 力法更加合理 ， 是当代结构抗震设计采用的主要方法。 传统 的设 计方法都是 基于力 的， 实现过程 为 ： １初 步估算结 构 其 （） 构件 的截 面尺寸 ；２） 据底部 剪力法 、 型分 解反应谱法 或时程分 析 （ 依 振 法等计算结构的水平地震作用 ， 在计算水平 地震 作用时 ， 需要依据设 计 谱（ 我国规范为地震影响系数 曲线 ）然后求 出各 结构构件 的内力 ， 算 ， 验 结构的弹性变形和弹塑性变形 ；３ 计算恒载 和活载作用下 的结构构 件 （） 内力 ；４ 荷载组合 ， 行结构构件的设计。 国规范在基于力 的设计方 （） 进 各 法 中，都是通过调整设计 谱来加强对近 断层地震 动区域结构 的设 防力 度 的 ，即相 当于调整 了加速度 反应谱 的谱 值 ，如美 国建筑统一 规 范 （ Ｂ ，９ ７ 中引入 了近断层放 大因子 ； Ｕ Ｃ １９ ） 日本在对抗震 基本法 （０ ２ 进 ２０ ） 行修改时 ， 在生成设计谱 时选取了更多的近断层地 震记 录 ， 这种方法本 质上是在一 定条件下 ， 在某 些周期段 ， 提高 了设计 谱的谱值 ， 从而在结 构设计中 ， 相应提 高了地 震作用的计算值 ，增 大了构件的内力计算结 果 ，最 终通过 提高混凝 土结 构的配筋或加大截 面尺 寸等方法来考虑近 断层脉冲型地震动 的影 响。 这种通过提高设 计谱值考 虑近断层脉 冲型地震动影 响的方 法 ， 工 程设计人员 容易接受 ， 具有很好 的实用性 ， 同时通过增 大地 震作用计算 值 ， 高混凝土结构 的配筋 或截面尺寸等 ，使结构具 有更 高的抗震能 提 力，对抵御近断层脉 冲型地震 动的也有一定 的作用 ， 具有一 定的有效 性。 ２基于位移的设计方法 ． 震害、 试验和理论 分析均表 明 ， 在大震作用 下 ， 结构倒 塌的主要 原 因在 于结构重要构件 的变形和耗能 能力 不足 ， 认为在结构设计 时 ， 控制 结构在大震作用下的变形小于 目标 位移 更合理 。而基 于力 的设计 方法 是 首 先 计 算 结 构 的 受 力 ， 后 再 验 算 结 构 的 位 移 是 否 满 足 规 定 的 限值 ， 然 不 能 实 现 在 设 计 前 控 制 结 构 的位 移 ， 因此 ， 现 了 基 于 位 移 的抗 震 设 计 出 方法 ， 这种方法可以在设计前控制结构 的位移 ， 较基于力的设计方法 更 容 易 实 现 对 结 构 的 性 态 控 制 。 基于位移的实际方法 ，对于单 自由度体 系其具体设计过程为 ： １ （） 指定 目标位移 ， 假定第 二屈服刚度 比和 目标延 性 ， 计算屈服位移பைடு நூலகம்；２ 求 （） 出需求谱和能力谱 的交点 ， 即性态点 ， 跟据性态 点所对应的谱加速度值 可以求出结构屈服时对应 的谱加速度 ；３ 跟据结 构屈服时对应 的谱加 （） 速度和结构 质量 ， 可求 出结 构受到 的水平地震作 用 ；４ 其余设 计过程 （） 同基于力的设 计方法 。多 自由度体系的设计过程 为 ：１ 指定多 自由度 （） 体系的初始位 移向量 ；２） 算等效单 自由度体 系的位 移 ；３ 跟据单 自 （ 计 （） 由 度体 系计算地震作用 的方 法 ， 计算多 自由度体 系受 到的总地震作用 ； （ 将 总地震作用分配 到各楼层 ， ４） 得到各楼层 的地震作用 ；５） （ 其余设计 过程 同基 于力 的设 计 方 法 。 在基于位移 的抗震设计方法 中 ， 对于近断层脉 冲效应 的考虑 ， 主要 体现 于对非 弹性需求谱的调整 。 需求谱的建立过程为 ： 首先建立拟加速 度谱 ； 然后求 出强度折减系数 谱 ； 最后跟 据转换关 系 ， 如式（ ） （ ） ． １和 ２
基于谱分析与RC梁桥检验的脉冲型近场地震动强度度量指标
基于谱分析与 Ｒ Ｃ梁 桥检 验 的脉 冲 型近 场 地 震动 强 度 度 量 指 标
江 辉 ， 朱 唏 ， 倪 永 军
北 ０ ０ ４ （ 京 交 通 大 学 土 木 建 筑 工 程 学 院 ， 京 １０ ４ ） 北
摘
要 ：近 场 地震 动 和 远 离震 源 地 区 的地 震 地 面运 动存 在 显 著 区别 ， 度 脉 冲 是 其 造 成 巨 大 震 害 后 果 的 主 要 因 速
ｐ ｓ ｓ Ｔｈｅ ｔ ｉ ｏ ｕｌｅ ． ｒｇ ｎｏｍ ｅ ｒｃ ｆ ｎｃ ｉ ｎ ｓ ｐ ｒｍ ｐ ｅ ｉｈ ｈ ｇｈ ｆ ｅ ｅ ｃ ｏ ｐ ｅ ｔ ｆｄ ｆｅ ｅ ｔｐｒ ｐｏ ｔｏ ａ ｔ ｉ ｕ ｔｏ ｕ ｅ ｉ ｏｓ ｄ ｗ ｔ ｉ —ｒ ｑｕ ｎ ｙ ｃ ｍ ｏｎ ｎ ｓ ｏ ｉｆ ｒ ｎ ｏ ｒ ｉ ｎｓｗ ｓ ｉ ｒ ｄｕ ｅ ｎ ｏ ｔ ｘｉｔｎ ｎｔ ｏ ｃ ｄ ｉ ｔ ｈｅ ｅ ｓ ｉ ｇ ｐｕｌｅ ｓｍ ｕｌｔｏ ｏｄ ｌ． Ｔ ａ ｉ ｎｔ ｃ ｏ ｎｔ ｔ ｅ ｃ ｍ ｕ ａ ｉ ｅ ｅ ｅ ｇ ｍ ｏｕ ｎｄ ｓ ｉ ａｉｎ ｍ ｅｓ ｋ ｎｇ ｉ ｏ ａ ｃ ｕ ｈ ｕ ｌ ｔｖ ｎ ｒ ｙ ａ ｎｔａ
Ｂａ ｅ ｎ Ｓ ｅ ｔ ａ Ａｎ ｌ ｓｓ ａ ｄ ＲＣ ｉ ｇ ｅ ｋ ｓ ｄ ｏ ｐ ｃ ｒ ａ ｙ ｉ ｎ Ｂｒ ｄ ｅ Ｃｈ ｃ
ＪＡＮＧ ｕ ， Ｚ Ｕ ， ＮＩＹｏ ｇ Ｊ ｎ Ｉ Ｈ ｉ Ｈ Ｘｉ ｎ —ｕ
（ ｃ ｏ ｌ ｆ ｉｉ Ｅ ｇｎ ｅ ｉｇ ｅ ｉｇ Ｊ ｏｏ ｇ Ｕｎ ｖ ｒｉ ．Ｂ ｉｎ ０ ０ ４ Ｃｈｎ ） Ｓ ｈ ｏ ｏ ｖｌ ｎ ｉｅ ｒ 。Ｂ ｉｎ ｉ ｔ ｎ ｉ ｓ ｙ ｅ ｉｇ １ ０ ４ ， ｉａ Ｃ ｎ ｊ ａ ｅ ｔ ｊ
近断层脉冲型地震动强度表征
近断层脉冲型地震动强度表征全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：近断层脉冲型地震动强度表征地震是地球内部能量释放的结果，地震动是地震引起的地表运动所产生的波动。
地震动的强度表征对于地震危害评估和抗震设防至关重要。
近断层脉冲型地震动是一种特殊类型的地震动，其特点是包含有高频脉冲，具有短周期和较大幅度的地震波。
近断层脉冲型地震动通常发生在近断层区域，即活动断层附近的地震发生区域。
由于地震动的传播受到地质构造影响，当地震发生在近断层区域时，产生的地震波会经过断层的反射、折射和衍射，从而形成一种特殊的脉冲型地震动。
这种地震动具有较大的破坏性，对建筑物和基础设施造成严重的破坏。
近断层脉冲型地震动的强度表征主要包括PGA（Peak Ground Acceleration）、PGV（Peak Ground Velocity）和PGD（Peak Ground Displacement）等几个参数。
PGA是指地震波在地表上产生的最大加速度，是衡量地震动破坏性的重要指标；PGV是指地震波在地表上产生的最大速度，是反映地震波能量传递的指标；PGD是指地震波在地表上产生的最大位移，是描述地震波振幅大小的指标。
近断层脉冲型地震动的强度表征与传统的地震动强度表征有所不同。
传统的地震动强度表征主要依靠地震波的频谱特征进行分析，而近断层脉冲型地震动则更注重地震波的瞬时峰值参数。
由于近断层脉冲型地震动具有短周期和高幅度的特点，传统的地震动强度表征方法往往难以准确描述其强度。
近断层脉冲型地震动的强度表征对于抗震设防和地震灾害预防具有重要意义。
在地震灾害预防中，通过对近断层脉冲型地震动强度的分析和评估，可以确定地震灾害的潜在风险区域，为地震应急预案和抗震设防提供科学依据。
在抗震设防中，针对近断层脉冲型地震动的特点，可以采取相应的抗震措施，如增加建筑物的抗震设计强度、加固基础设施、加装减震设备等，以减少地震造成的破坏。
近断层脉冲型地震动的强度表征也是地震学和工程地震学研究的一个重要方向。
2021年2月13日日本福岛M_(j)7.3级地震潜在破坏区快速估计
Voi. 37,No. 2Apr. 2201第37卷，第2期2201年4月世界地震工程WORLDEARTHQUAKEENGENEERENG 文章编号：107 -6669(2021)02 -0099 -252221年2月1日日本福岛阿7・3级地震潜在破坏区快速估计汪源，宋晋东，李山有(中国地震局工程力学研究所，中国地震局地震工程与工程振动重点实验室,黑龙江哈尔滨150087)摘 要:基于2201年2月13日日本福岛Mp3级地震加速度记录，离线模拟了阈值预警方法在此次地震中快速估计潜在破坏区的表现。
结果显示，该方法能够在台站P 波触发后3s 就快速对台站及其周边区域进行地震破坏性判断，同时估计的潜在破坏区域也基本与美国地质调查局(USGS )ShabeMap 震后实测VII 度以上区域吻合，展示了该方法在此次地震中运用的可行性；然而该方法没有对处在震后实测VII 度以上区域内的宫城县南部沿海以及福岛县小部分东北区域给出准确的潜在破坏区判断，这一估计偏差为该方法的适应性研究以及下一步优化提供了参考。
关键词:潜在破坏区;地震预警;阈值预警;警报级别中图分类号:P315.3 文献标识码:ARapiO estimation of poteatial damage zone foe the Mj7・3 Fukushimaearthquake in Japan on FeCreare 13, 2221WANG Yuan , SONG Jindona , LI SSanyon(Institute cf Engineering Mechanice : China EaehquaUe Administration ； Key Laboratoy cf Earthquake Engivee/ng and EngineeringVibraVon cf China EarthquaUe AdministraVon , Harbin 150082 ,China )Abstrect : Based on tha bccelerahon recorbs of tha M-7. 3 eurthquada in FuUusPimb, Japan on Fe/ruay 1,2021, this papar simulated tha penomiavco of tha thresPold-nasey eurthquada euriy wamina method in qu/hiy estimatina tha pote/tiai Uamaga arex. Tha results show that this method can qu/hiy Uetemiiva tha seismic Uestmctivv/ess of tha station and its surynndina arex within 8s aftar tha station ' s P wave is triggered . Mxnwh/a, tha estimated potentiai Uamaga area is basicaliy tha sama as tha area that USGS SSaPeMap MMI > VII, showina tha feasibilita of tha method used in this eurthquada ; but this method faits ta givv an acchrata -ungemeyt of tha pote/tiai Uamapa arex for tha coastai arex of Miyagi and tha northexsteru repion of FuUushima in tha arex that USGS ShadeMap MMI > VII, which pyvibas a yfxxco for tha adaptivv reseurch and improveme/ts of this method.Key wore ： :20tey/at Uamaga zona ; eurthquada eariy wamina ； thysholdNvX earthquada euriy wamina ； aleR level 引言地震预警，指的是地震发生后对即将到来的破坏性地震动进行预测和警报,是近年发展起来的防震减灾收稿日期/021 -03 -13；修订日期：2021 -23 -25基金项目：国家重点研发计划课题(2018YFC1504003)；国家自然科学基金项目(51408564)作者简介:汪 源(1792-),男，博士研究生，主要从事地震预警及烈度速报技术研究.E-mait ： 434585644@ qq. cm通讯作者:李山有(1765 -)男，博士，研究员,博士生导师,主要从事地震预警研究.E-mail : li S Pavyod@ 16. cm第2期汪源，等：2421年2月4日日本福岛M7.J级地震潜在破坏区快速估计91有效手段之一J]°世界上多个地震活跃国家或地区已运行或正在发展地震预警系统，如日本、墨西哥、美国、意大利、中国和中国台湾等J一5°快速准确预测地震发生后的潜在破坏，是地震预警的终极目标，预测烈度并产出与实际烈度接近的结果，也是地震预警系统效能的评判准则⑻°为实现这一目标,地震预警系统发展出两种预警方式,即区域预警与现地预警J]°区域预警基于地震波初期信息快速估计震源参数，再利用地震动衰减关系预测并判断地震可能造成的破坏及其影响范围J],能够对远场台站提供较多的预警时间，但震源参数估计产生的偏差、地震动衰减关系的不确定性、目标区域的场地条件和大震级事件的破裂尺度等诸多因素都会造成目标场点地震动预测结果的误差⑼"3。
近场地震动的研究现状以及存在的问题
近场地震动的研究现状以及存在的问题引言近年来发生的地震中，近场地震带来的灾害日益显著，对近场地震的研究已经得到越来越多国内外学者的关注。
我国是一个地震多发国家，境内地震带及地震断层众多，许多城市就位于断层附近或地震带中。
汶川地震、青海玉树地震以及云南彝良地震的接连发生说明我国很可能又进入了一个新的地震活跃期。
本文对近场问题的研究进行了比较全面的总结，包括：近场地震动的定义和基本特性的研究以及近场地震动对工程结构影响研究，并指出目前在研究中仍然存在的问题。
1 近场地震动的定义近场地震动也称为近断层地震动，是指当震源距较小时，震源辐射地震波中的近场和中场相比不能被忽略的区域的地震动[1]。
从地震学的观点出发，近场被定义为在震源周围一定比例波长范围内的位置。
目前，虽然关于近场地震动没有一个统一的定义，大多数研究人员都认为近场地震动是指强烈地依赖于断层的破裂机制、包含明显的破裂方向性效应和永久的地面位移的地震动[2]。
近场区域的划分至少与震级大小、断层的类型、断层的尺度、断层的埋深和断层的破裂过程等因素有关。
震源机制、断层破裂方向与场地的关系以及断裂面的相对滑动方向等因素，使近场地震动表现出与一般的远场地震动明显不同的性质。
近场地震动最显著的特点是方向性效应和滑冲效应引起的脉冲型地震动，并且以速度脉冲型地震动最为常见，可能引起大尺度的永久地面位移。
但是，并不是所有的近场地震动都含有速度脉冲。
2 近场地震动的基本特征2.1 上盘效应对于一般的倾斜断层，破裂面和地表面的夹角成锐角的一侧称为上盘，另一侧则称为下盘。
在倾斜断层中，到断层的地表断裂迹线C点距离相等的两点A、B，分别处于上盘和下盘，A点地震动比B点的地震动要大，而且上盘的强地震动衰减比下盘的要缓，强地震动的分布区域要大，强烈地震动主要分布在上盘，这就是所谓的上盘效应。
上盘效应是近场地震动的一个重要的特征，特别是逆冲断层的上盘效应十分明显[2]。
在地震动参数衰减关系修正过程中将上盘效应的影响考虑进去是十分必要的。
速度脉冲型近场地震作用下某混合减震结构动力响应特性研究
速度脉冲型近场地震作用下某混合减震结构动力响应特性研究赵攀宇;吴勇;战祖弘;陶安平;沈佳;曹历
【期刊名称】《建筑结构》
【年(卷),期】2024(54)9
【摘要】近断层地震动的速度脉冲效应对结构的抗震性能具有不利影响,我国规范对近场效应的考虑通过不同断层距的近场增大系数体现。
以距离断裂带不足5km 的某混合减震框架结构为工程背景,选取一组典型的速度脉冲型近场地震波,并用基于小波分析的识别方法进行验证,同时基于抗规选波方式考虑场地地震环境选取另一组地震波,在均满足有效持时、地震动加速度峰值、反应谱相似性的前提下,对比设防、罕遇地震下脉冲波和规范选波结构响应的差异。
结果表明:速度脉冲型地震动对近断层减震项目的结构响应有一定的放大作用,设防地震下基底剪力增大系数约为1.07,罕遇地震下基底剪力增大系数约为1.18~1.19,罕遇地震下消能元件的耗能更充分,结构构件的塑性损伤进一步发展,放大作用较设防地震更为显著;对于短周期减震结构,当选波没有区分速度脉冲地震记录同时又按抗规乘以1.5的近场增大系数时,可能高估结构的响应。
【总页数】8页(P126-133)
【作者】赵攀宇;吴勇;战祖弘;陶安平;沈佳;曹历
【作者单位】华图山鼎设计股份有限公司;西华大学土木建筑与环境学院;四川国恒建筑设计有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU318.1
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近断层地震动反应谱特性与强度指标分析
近断层地震动反应谱特性与强度指标分析 倡
已有研究在分析近断层地震动时，大多只研究 向前方向性效应或者未明确区分向前方向性效应和
倡国家自然科学基金项目（５１３０８４４６） 。 第一作者：董尧荣，男，１９８８ 年出生，硕士研究生。 电 子 信 箱 ：４６０５３６７２８ ＠ｑｑ ．ｃｏｍ 收稿日期：２０１４ －０１ －０５
１ ０２ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｖｏｌ畅４５，Ｎｏ畅７，２０１５
当结构的自振周期小于 ０畅６ ｓ 时，近断层向前 方向性地震动对体系的速度响应和位移响应均较接 近普通地震动；当基本周期大于 ０畅６ ｓ 后，普通地震 动对体系的速度响应和位移响应逐渐减小，最终趋 于平缓，而近断层向前方向性地震动则一直快速增 长，直至 ７ ｓ 后才开始缓慢下降直至平稳。 由此得 出，在中长周期区段，近断层向前方向性地震动对体 系的速度响应和位移响应均较普通地震动大得多。 ３畅１畅２ 近断层滑冲型地震动与普通地震动作用 下 弹性反应谱对比分析
ＤＯＩ： １０畅１３２０４ ／ｊ．ｇｙｊｚ２０１５０７０２１
ＡＮＡＬＹＳＩＳ ＯＦ ＳＰＥＣＴＲＡＬ ＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳ ＡＮＤ ＩＮＴＥＮＳＩＴＹ ＩＮＤＩＣＥＳ ＦＯＲ ＮＥＡＲ－ＦＡＵＬＴ ＧＲＯＵＮＤ ＭＯＴＩＯＮＳ
Ｄｏｎｇ Ｙａｏｒｏｎｇ Ｃｈｅｎｇ Ｙｕ Ｂａｉ Ｇｕｏｌｉａｎｇ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｘｉ摧ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｇｙ， Ｘｉ摧ａｎ ７１００５５， Ｃｈｉｎａ）
【国家自然科学基金】_刚构桥_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731
科研热词 纤维模型 地震响应 动水压力 高墩 静力性能 附加质量 连续刚构桥 连续刚构 车桥耦合振动 车桥耦合 行波效应 结构性能 稳定性 矩形空心墩 深水桥梁 活性粉末混凝土 模态综合叠加法 桥梁结构 有限元法 施工技术 整车模型 数据采集和传输 效益分析 振动响应 抗震性能 安全预警 大跨度连续刚构桥 大跨度桥梁 墩-水耦联振动 塑性损伤模型 基准状态 动载试验 动力弹塑性分析 动力响应 加固维修 刚构拱桥 光纤光栅传感器 健康监测系统 健康监测 传感器 t型刚构桥
推荐指数 4 3 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41
科研热词 连续刚构桥 标高控制 施工控制 增量动力分析 地震反应 响应面法 高墩大跨桥梁 高墩大跨 高墩 频谱分析 预拱度 静力分析 随机模拟 阻尼比 钢-混凝土组合结构 连续钢构 连续梁 连续刚构 运营期 跑车试验 自适应mc法 自由衰减振动 脉动风场 组合桥面系 组合刚构桥 移动荷载 目标位移 独柱曲线刚构桥 独柱墩 灵敏度分析 波形钢腹板 河谷地形 水下工程 模型试验 槽型组合梁 检测 梁桥 梁底崩裂 桥梁工程 桥梁 本征正交分解 曲率分布 易损性 施工期时变可靠度 施工 改进大质量法 抗震性能 抗倾覆 性能评估 径向外崩力 弹塑性 底板崩裂
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
地震频谱特征与地震动
地震频谱特征与地震动地震是地球上的一种自然灾害，时常给人们带来巨大的破坏和伤害。
地震动是地震能量在地表传播而引起的震动，对于地震工程来说，了解地震频谱特征对于建筑物的抗震设计具有重要意义。
本文将介绍地震频谱特征与地震动相关的知识，帮助读者了解并应用于工程实践中。
一、地震频谱特征地震频谱是描述地震波能量分布的函数，它可以将地震波的频率和幅值联系起来。
地震频谱可以分为响应谱和能谱两种类型。
1. 响应谱响应谱是结构物对地震波动力作用反应的图表，它可以描述结构物在不同频率下的加速度、速度或位移响应。
响应谱分为加速度响应谱、速度响应谱和位移响应谱三种类型。
通常，工程设计中使用的是加速度响应谱。
2. 能谱能谱是将地震波按频率进行分解，并计算出对应频率下的地震波动能量值。
能谱能够直观地反映地震波的特征，并且能够与结构物的抗震能力进行对比。
二、地震动地震动是指地震波在地表传播而引起的震动。
它包括地震波的加速度、速度和位移三个方面的参数。
1. 加速度地震动加速度地震动是指地震波加速度传播到地表时的数值，它是描述地震强度的重要参数，常用单位是g（重力加速度）。
2. 速度地震动速度地震动是指地震波速度传播到地表时的数值，它表示地震波对结构物产生的速度影响。
3. 位移地震动位移地震动是指地震波位移传播到地表时的数值，它表征了地震波对结构物产生的位移影响。
三、地震频谱与地震动之间的关系地震频谱是描述地震波的频率和幅值关系的函数，而地震动是地震波在地表的传播效果。
地震频谱特征对地震动有重要影响。
1. 频率对地震动的影响在地震频谱中，频率决定了地震动的周期。
频率较低的地震动周期长，对结构物的影响较为显著；而频率较高的地震动周期短，对结构物的影响较小。
2. 幅值对地震动的影响地震频谱中的幅值表示地震波在不同频率下的能量值。
幅值较大的地震动对结构物的影响较大，可能引起结构物破坏。
通过分析地震频谱特征，可以预测地震动的强度和特点，为抗震设计提供有效的参考。
基于三角函数的脉冲型近场地震动的近似模型
基于三角函数的脉冲型近场地震动的近似模型地震波是一个复杂的信号，它由一系列地震源产生，传播至远处，以不同的方式互相影响，然后被观测器捕获。
因此，地震动的研究为解释地震机制提供了重要证据，也有助于发展地震工程的其他应用。
脉冲型地震动是一种能够表达地震机制的特征，可以用于分析地震活动的不同部分，以及理解地震影响的空间格局和随时间变化的规律。
地球物理学家致力于构建脉冲型地震动的近似模型，其中利用三角函数表示瞬变运动的基本特征，以拟合时空上的某些实际记录。
脉冲型近场地震动（PREM）是真实记录的动态分析中常用的模型，它可以在许多不同的研究领域，如大地测量、地震学和地质学中，以及工程应用中，实现地震影响的快速综合。
本文研究了基于三角函数的脉冲型近场地震动的近似模型，主要内容包括：（1）脉冲型地震动的特征；（2）利用三角函数建立模型的原理；（3）脉冲型近场地震动的应用；（4）结论。
首先，脉冲型地震动是一种特殊的地震波，具有高度瞬变的大变速度和大变谱，通过调节采样点数量和谱线可以实现该类地震动的再现。
尤其是在近场地震动中，其变速度和变谱形式更为复杂，其时空特征不容易建模。
其次，基于三角函数的脉冲型近场地震动的近似模型把时空特征用三角函数表示，以解决实际记录中复杂的地震动问题。
在此基础上，调整上升沿和下降沿的时间参数，分别以A和B表示，确定变速度和谱线。
最后，脉冲型近场地震动模型可用于表征和分析地震波组成的时空变化，用于研究地震活动的起源和传播，及地震精细结构的发掘。
此外，这种模型还可以应用于建筑物震动仿真，大地测量分析，以及消除地震波的干扰等工程领域。
综上所述，基于三角函数的脉冲型近场地震动的近似模型可以提供一种有效的解决方案，以表征瞬变运动的基本特征，准确地描述时空上的地震变化。
脉冲型近场地震动模型的应用不仅可以深入解释地震机制的演变，而且在大地测量、地球物理研究、地震工程设计几个领域也有重要的意义。
脉冲震荡PPT课件
对比不同参数下的脉冲信 号，总结规律和特点。
对实验结果进行解释和讨 论，分析可能的影响因素
。
根据实验结果和分析，得 出关于脉冲震荡特性的结
论。
讨论
探讨脉冲震荡在实际应用 中的潜在价值和作用。
04
脉冲震荡的应用实例
脉冲波在通信领域的应用
脉冲波在通信领域的应用主要涉及雷 达、声呐、无线通信等领域。
声呐则利用水中的脉冲波进行水下目 标的探测和定位，广泛应用于海洋资 源调查、水下考古等领域。
脉冲波的特性包括幅度、宽度、位置 等，这些特性可以通过数学模型进行 描述和计算。
数学上，脉冲波可以用阶跃函数或冲 激函数来表示，这些函数在特定点上 具有无穷大的值，但在其他点上为零 。
脉冲波的特性分析
脉冲波的特性分析是研究脉冲波 的传播规律、性质和应用的重要
手段。
通过分析脉冲波的特性，可以了 解其在不同介质中的传播规律、
02
脉冲震荡的基本原理
波动方程
波动方程是描述波动现象的基本方程，它描述了波动在空间和时间上的变化规律。
在物理学中，波动方程通常采用偏微分方程的形式，表示波在空间中的传播和变化 规律。
波动方程的解可以描述波的形状、传播速度和方向等特性。
脉冲波的数学模型
脉冲波是一种特殊类型的波，其波形 在时间或空间上具有突然的跳跃或突 变。
脉冲震荡的产生与传播
产生
脉冲震荡的产生通常需要外部能量源，如电场、磁场或机械 力等，通过能量转换机制将外部能量转化为介质内部的振动 能量。
传播
脉冲震荡在介质中传播时，会受到介质的阻尼、扩散和吸收 等因素的影响，导致能量逐渐衰减。同时，脉冲震荡的传播 速度与介质的性质有关，取决于介质的密度、弹性模量和热 导率等因素。
近场效应及近场脉冲型地震
工程抗震的设计思想：基于承载力的抗震设计思想、基于能力的抗震设计思想、基于能量的抗震设计思想、基于损伤的抗震设计思想、基于位移的抗震设计思想以及基于性能的抗震设计思想。
第2章近场效应及近场脉冲型地震近场地震常常含有加速度、速度和位移脉冲，而其中以速度脉冲最为常见和显著。
这种含速度脉冲的地震的特点有：较长的脉冲周期；有明显的速度峰值；类似脉冲的波形。
由于近场地震动含有明显的速度脉冲，因此近场脉冲型地震动的峰值速度和峰值加速度的比值（PGV/PGA）会比较大[ 近场地震王京哲朱晞]。
2.1速度脉冲2.1.1速度脉冲的判别对于速度脉冲目前还没有一个统一的判断准则，本文采用文献[4]的观点。
即如果速度时程中具有急剧的“突起”，并满足以下两个条件：（1）速度脉冲持时在0.5秒以上；（2）速度时程中最大峰值是第二大峰值的二倍以上，如果有两个峰值较为接近，则二者中峰值稍小者是其余最大峰值的二倍以上。
则认为这种“突起”是一个速度脉冲。
并以该突起的个数给速度脉冲分类，有一个就称其为单瓣速度脉冲，详见下文。
2.1.2速度脉冲的形成的机制速度脉冲产生的直接原因主要有以下两点：（1）由于破裂传播的多普勒效应引起的方向性即前文所说的方向性效应；（2）地面永久位移即滑冲效应。
2.1.3速度脉冲的形式速度脉冲根据上文“突起”的个数可以分为单瓣速度脉冲、双瓣速度脉冲、三瓣速度脉冲和四瓣速度脉冲等。
（1）单瓣速度脉冲：南加州Imperial V alley地震Brawley Airport站台的地震记录（H-BRA315）有着明显的单瓣速度脉冲，如图所示。
V e l o c i t y [c m /s e c ]V e l o c i t y [c m /s e c ]V e l o c i t y [c m /s e c ]V e l o c i t y [c m /s e c ] 2.2近场效应国内外很多研究表明，近场地震有以下几种特征：上盘效应、方向性效应、滑冲效应和竖向效应[2]。
1979年帝王谷地震速度脉冲型地震动的识别和初步讨论
1979年帝王谷地震速度脉冲型地震动的识别和初步讨论韩璐;陶正如;曹泽林;陶夏新
【期刊名称】《地震学报》
【年(卷),期】2022(44)1
【摘要】以1979年M;6.5帝王谷地震为例,比较了小波变换法、峰点法(PPM)和零点法(ZVPM)识别近断层速度脉冲型强震记录的能力,三种方法识别出的脉冲峰值基本一致,脉冲周期略有差别.为分析速度脉冲的产生机制,包括产生时间、位置以及凹凸体的影响,借助频率-波数域格林函数法(FK法)合成近断层宽频带地震动,采用峰点法逐步识别各子源地震动叠加过程中产生的速度脉冲.通过时频方法分析叠加过程中子源地震动频率成分的变化,分析凹凸体和台站的空间关系对脉冲产生的影响,初步探讨近断层速度脉冲的产生机制.
【总页数】12页(P158-169)
【作者】韩璐;陶正如;曹泽林;陶夏新
【作者单位】中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室;河北工程大学土木工程学院;哈尔滨工业大学土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】P315.9
【相关文献】
1.近断层速度脉冲型地震动特征周期的估计与调整
2.基于小波分析的近断层地震动最强速度脉冲识别方法与应用
3.考虑速度脉冲型地震动的实际高层隔震结构地震
响应研究水4.近断层速度脉冲型地震动对多层校舍减震加固性能影响研究5.近场地震动加速度脉冲的小波变换识别
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