五层砌体结构非线性地震反应分析综述

GeoFrame_地震属性分析和应用

SIS 软件软件技术应用技术应用技术应用之一之一 斯伦贝谢伦贝谢科技服务科技服务科技服务（（北京北京））有限公司 2007年3月 GeoFrame 地震属性分析和应用地震属性分析和应用

1 地震属性分析和应用 应用地震属性开展储层横向预测是地震资料综合解释的重要研究内容。随着地球物理理论、数学理论的不断发展，通过各种计算方法能够提取和分析的地震属性越来越多，如何从众多的地震属性中选择能够反映客观地质现象的属性对目的层储层开展分析，这是地球物理人员在实际工作中面对的一个主要问题。 GeoFrame 综合地学平台为地球物理人员开展储层横向预测研究提供了一套完善的工具。SATK 、SeisClass 、LPM 以及GeoViz 的组合应用，可以帮助研究人员完成从属性提取、属性优化、定性分析到定量计算的储层预测全过程。本文重点阐述GeoFrame 储层预测的基本思路及地震属性的地质应用。 1、地震属性储层预测的基本思路 地震地层学原理假定，地震剖面上的反射波同相轴具有年代分界面的意义，要研究地层岩性和沉积相主要依据的是地震反射特征及其横向变化，也就是地震属性的变化,这是应用地震属性进行储层预测的基本理论依据。 应用地震属性进行储层横向预测要解决的主要问题是多解性问题，即：一种地震属性参数的变化受多种地质因素的影响，而一种地质现象的改变，也会造成多种地震属性的异常。 因此，在对地震属性分析预测过程中，如何从众多的地球物理参数中选取能反映地质特征变化的参数，是地震属性预测的主要问题。实际工作表明，必须做好以下两项工作： ① 正确认识地震属性 正确认识地震属性是做好属性预测的基础，不同的地震属性参数，它的地球物理含义、数学含义不一样，反映的地质规律也不一样。如：半时能量和总能量，尽管都是振幅类参数，但具体的展布规律却不一样（图1）。 图1 1 相同地区相同地区相同地区半时能量半时能量半时能量和和总能量总能量对比图对比图对比图 半时能量半时能量（（Energy half-time ） 总能量总能量（（Total Energy ）

地震属性分析技术综述

【全文】地震属性分析技术综述 [摘要] 地震属性是从地震资料中提取的隐藏有用信息，因而地震属性分析技术近几年在油气勘探开发中得到了广泛的应用与研究。本文对地震属性分析技术的发展状况进行了归纳、总结，简单阐述了地震属性分析技术的在不同时期所用到的基本原理和方法。特别对新地震属性进行了具体介绍。最后对该技术进一步的研究工作进行了总结和展望。 摘要:在勘探和开发周期的各个阶段，地震资料在复杂油藏系统的解释过程中，扮演着至关重要的角色。然而，缺少一种有效地将地质知识应用于地震解释中的上具。随着一系列属性新技术的出现，对地震属性进行充分研究，就给地质家提供了快速地从三维地震数据中获得地质信息的能力。尤其在用常规解释手段难以识别日的储层的情况下，属性分析技术更是给地质上作人员指出了新的方向。 [关键词] 地震属性储层预测叠前数据叠后数据 关键词:储层;波形分析;地震属性 1.引言 地震属性是指叠前或叠后的地震数据经过数学变换而导出的有关地震波的几何形态、运动学特征、动力学特征和统计学特征的特殊度量值。地震属性的发展大致从20世纪60年代的直接烃类检测和亮点、暗点、平点技术开始，经历了70年代的瞬时属性(主要是振幅属性)和复数道分析，90年代的多维属性(特别是相干体属性)分析，21世纪的地震相分析等阶段[1一SJ。随着地震属性分析技术的发展与研究，该技术已广泛应用于储层预测、油气藏动态监测、油气藏特征描述等领域，并取得了很好的效果。总之，地震属性分析技术可以从地震资料中提取隐藏其中的多种有用信息，这为油气勘探与开发提供了丰富宝贵的资料，也为解决复杂地质体评价提供了实用的分析手段。因此，对该技术进行深人调查研究具有很强的现实意义。 地震属性是指从地震数据中导出的关于儿何学、运动学、动力学及统计特性的特殊度量值。它可包括时问属性、振幅属性、频率属性和吸收衰减属性，不同的属性可指示不同的地质现象。地震属性分析则是从地震资料中提取其中的有用信息，并结合钻井资料，从不同角度分析各种地震信息在纵向和横向上的变化，以揭示出原始地震剖面中不易被发现的地质异常现象及含油气情况。 地震属性分析技术的研究已由线、面信息扩展到三维体信息，从分类提取扰化发展为一项系统的应用技术。随着地震技术的日趋成熟，地震属性技术近儿年也发展迅速，其中有多属性联合解释技术、波形分析技术、吸收滤波技术等。应用地震属性分析技术去完善勘探生产中的油藏描述工作，已经成为油藏地球物理的核心内容。利用地震属性分析技术预测岩性和有利储集体，描述油藏特征及孔隙度变化，寻找难以发现的隐蔽油区，以至于监测流体运动和进行其它综合研究，一直是石油工作人员追求的目标。 1波形分析技术的研究与应用 通常的层段属性只是表示了某儿个地震信号的物理参数(振幅、相位、频率等)，但它们没有一个能够单独描述地震信号的异常，而地震信号的任何物理参数的变化总是对应着反映地震道形状的变化，所以，研究和分析地震资料中代表各种属性总体特征的地震道形状(波形)，应该能有非常不错的效果[，]。 1. 1波形分析技术的原理及处理过程

地震工程学心得体会

精心整理《地震工程学》课程总结? 1.对所学内容的综述? 1.1结构地震反应分析的方法? 结构地震反应分析的方法很多，下面主要介绍反应谱理论和时程反应分析法? 绍。 也并不是一次地震动作用下的反应谱，而是不同地震反应的包线。 1.1.2?? 时程分析法? 时程分析法又称作动态分析法。它是将地震波段按时段进行数值化后，输入结构体系的振动微分方程，采用逐步积分法进行结构弹塑性动力反应分析，计算出结构在整个强震时域中的振动状态过程，给出各个时刻各杆件的内力和变形以及各杆

件出现塑性铰的顺序。? 时程分析法计算地震反应需要输入地震动参数，该参数具有概率含义的加速度时程曲线、结构和构件的动力模型考虑了结构的非线性恢复力特性，更接近实际情况，因而时程分析方法具有很多优点。它全面地考虑了强震三要素；比较确切地、具体地和细致地给出了结构弹塑性地震反应。? 1.1.3地震信号频域分析? ???? X(f）， 1.2? 1.2.1 （1) ??(2 （3 ?（4 性和有效性；? ?? （5）验证抗震理论、结构地震反应分析方法、结构振动控制算法等的可靠性和适用性。? 1.2.2? 结构抗震试验的实施程序? ??

（1）确定研究目标和试验方法，含试验目的、试验设备和试件的采用、需要测量的物理量等；? ?? （2）荷载施加，含与试验设备相关的荷载施加方式和加载规则等；? ?（3）测点布置和数据采集，含各类传感器和数采设备的采用、测点数量的选择；? ??（4）数据分析，含测试数据的常规处理和特殊分析。? （1 ? （2 ????旨在 （3 ?? 入下结构或构件的地震反应，研究和验证结构地震破坏机理、破坏特征、抗震能力和抗震薄弱环节。 ?（4）振动台试验? ?????振动台试验是利用振动台装置进行的结构强迫振动试验，是地震工程研究中最重要的实验手段之一。?

武汉军山长江大桥非线性地震反应时程分析

龙源期刊网 武汉军山长江大桥非线性地震反应时程分析作者：徐凯燕,魏德敏 来源：《湖南大学学报·自然科学版》2010年第05期 摘要:本文以武汉军山长江大桥为例,分析了斜拉桥的动力特性以及在一致激励和非一致激励下的非线性地震反应,并进行了减、隔震研究。结果表明:1)该桥基本周期很长,约为8.881 ,其第一振型为纵飘振型。2)几何非线性对其地震反应影响明显。3)同时考虑三个方向的地震波作用时,非一致激励对主梁和塔抗震设计不利。4)将普通支座更换为铅芯橡胶支座、粘弹性阻尼器,或两种减震装置同时使用时,减震效果明显。从减震效果比较,可以优先采用高阻尼铅芯橡胶支座+粘弹性阻尼器的做法。 关键词:斜拉桥;地震反应;时程分析;一致激励;非一致激励 中图分类号:U441+.3 文献标志码:A Nonlinear Earthquake-Response Time-History Analysis of Wuhan Junshan Yangtze River Bridge Xu-Kaiyan and Wei-Demin Civil and Transportation College of South China University of Technology, Guangzhou, 510640, China Abstract: In this paper, the FEM model of Wuhan Junshan Yangtze River Bridge was established; the dynamic characteristic, nonlinear seismic responses under uniform and non-uniform excitations and seismic control of it were systematic studied. The results show that: 1) the basic cycle of Wuhan Junshan Yangtze River Bridge is about 8.881s, which is very long. Its first mode of vibration is longitudinal floating mode. 2) the geometric nonlinearity has much influence on the response of this kind of bridge. 3) the non-uniform excitations are unfavorable to the design of tower and the main girder when considering the three orthogonal seismic wave input. 4)the replacement of normal bearing by the LRB or VED or LRB+VED is favorable to the seismic control of it, but it is prior to adopt the type ofLRB+VED. Key words: cable-stayed bridge; earthquake-response; time-history analysis; uniform excitation; non-uniform excitation

常用地震属性的意义

常用地震属性的意义 地震反射波来自地下地层，地下地层特征的横向变化，将导致地震反射波特征的横向变化，进而影响地震属性的变化，因此，地震属性中携带有地下地层信息，这是利用地震属性预测油气储层参数的物理基础。随着地震属性处理及提取技术的大量涌现，属性种类多达几百种，实际应用人员应用起来遇到了很大困难，迫切需要按实用的角度，总结各地震属性参数与储层特征参数间的内在联系，为进一步研究建立地震信息与储层参数之间的关系提供可靠的前提条件，做到信息提取有方向、有目标。为了达到这一目的，首先按类别较全面总结了目前常用地震属性，从算法开始，分析了各属性所表达的在地震波波形上的意义，从正向上分析地震属性变化与油气储层特征变化的关系，进而探讨总结了它的潜在地质应用。 1、属性体、属性剖面 这类属性是按剖面（或体）处理的，是一个体文件（或剖面文件），属性值对应 、属性值），可以用于常规地震剖面的方式显示与使用，常空间位置，即（x、y、t 用的属性有：相干体（方差体、相似体等）、波阻抗、道积分数据体，经希尔伯特变换得到的瞬时属性体、倾角、倾向数据体等，这些属性体可以直接应用于解释，也可以用解释层位提取出来转变为属性层，下表为常用属性体属性意义及潜在地质应用一览表。

2、沿层地震属性 这种属性是用解释层位在地震数据体（剖面）中提取出来的属性，它的数值对应一个层位或一套地层，每个属性值对应一个x、y坐标。提取方式有两类：沿一个解释层开一个常数时窗，在此时窗内提取地震属性，提取方式有4种（图2-1a）。用两个解释层提取某一段地层对应的地震属性，提取方式也有4种（图2-1b）。 常用地震属性的计算方法总结如下： (1)、均方根振幅（RMS Amplitude） 均方根振幅是将振幅平方的平均值开平方。由于振幅值在平均前平方了，因此，它对特别大的振幅非常敏感。

一维土层非线性地震反应分析的解析递推格式法

一维土层非线性地震反应分析的解析递推格式法*
李大华1，2 罗兆辉2
1
李
凡2
肖志毅2
孙立彬2
天津市地震局（300201）
2
天津城市建设学院（300381）
email: leedahua@
摘
要：本文引入 “结构动力学数值分析解析递推格式法”求解软土地基地震反应分析问
题，论文研究表明，解析递推格式方法计算精度较高，是无条件稳定的算法，可以解决不等 时间步长问题。 该方法是求解非线性振动问题的通用数值计算方法， 较为适合土层地震反应 分析问题。 论文就一维软土地基非线性地震反应分析问题， 把解析递推格式方法与等效线性 化方法进行了比较，结果表明：① 软弱土层地震反应分析时，两种方法计算结果差别较大； ② 入射波幅值较大时，两种方法计算结果差别较大；③ 对于中等硬度土层、较小入射波幅 值时计算结果相似。 关键词：软土地基，一维土层，非线性地震反应，数值分析，解析递推格式
1．前言
我国是多地震国家 ，近十年来，七级以上的地震频繁发生 。地震造成了严重的建筑 物破坏及人员的伤亡。一般来说，地震烈度Ⅵ度地震时建筑物就有可能发生损坏，Ⅷ度以上 时建筑物可能发生严重的破坏和倒塌 。许多地震震害表明，软土场地的震害比基岩或硬土 场地要严重得多
[4-6] [3] [1] [2]
。现代几次大地震，如 1976 年唐山大地震、美国 1989 年的Loma Prieta
[7]
地震、1994 年的Northridge地震和日本 1995 年的阪神地震都袭击了滨海城市，造成了很大 人员伤亡及建筑损失。人工回填和海湾软土场地震动放大问题也引起了人们普遍关注 。 天津的第四系覆盖土层有几百米厚，地表以下 30 米一般表现为陆相—海相—陆相的完 整沉积旋回，显然天津地基普遍是软土地基。天津处于华北强震活动区，是一个地震频度较 高的地区。天津地区的软土地基，持力能力较差，场地地震动卓越周期较长，未来地震时的 场地地震动对一些高层建筑可能非常不利， 对超高层和大跨度建筑甚至是更危险的。 这就使 得软土地基地震反应分析问题的研究在天津经济建设中尤为重要。 天津市正在兴建地铁， 还 将要兴建大量地下隧道和地下车库， 这些地下建筑物的抗震稳定性问题是城市建设中急需解 决的问题之一，也是天津城市建设中面临又一主要地震工程问题 。 但是目前地震这种突发式自然灾害还没有一种很有效的方法对其进行预报和预警， 人们 能够做的更多的是以“预防为主”来防震减灾。防震减灾的一个有效措施就是对建筑结构进 行动力分析和抗震设计，这时，必须首先确定合理的设计地震动。设计地震动是指在抗震结
* 天津市建委科技项目资助。
[8]

水平成层场地地震反应非线性分析

收稿日期:2004-02-03; 修订日期:2004-03-05 基金项目:中国地震局 十五 科研项目 作者简介:金星(1960-),男,研究员,博士,主要从事工程地震方面研究. 文章编号:1000-1301(2004)03-0038-06 水平成层场地地震反应非线性分析 金 星1,2,3,孔 戈1,丁海平1 (1.中国地震局工程力学研究所,黑龙江哈尔滨150080;2.南京工业大学岩土工程研究所,江苏南京210009; 3.黑龙江省地震局,黑龙江哈尔滨150090) 摘要:本文首先推导了李小军积分格式(中心差分与Newmark 平均加速度法相结合)的增量形式,并据此离散动力平衡方程,同时,采用Pyke 提出的土动力本构模型以及多次透射人工边界条件,提出了一种水平成层场地地震反应非线性分析的显式有限元方法,并据此编制了计算机程序。数值实验表明,这种方法能较好地模拟土层在强地震作用下的非线性特性。关键词:场地地震反应;多次透射边界;非线性;显式有限元方法中图分类号:P315.916 文献标识码:A Nonlinear seismic response analysis of horizontal layered site Jin Xin 1,2,3,Kong Ge 1,Ding Haiping 1 (1.Ins titute of Engi neering Mechanics,China Earthquake Administration,Harbin 150080,China; 2.Institute of Geotechnical Engi neering,Nanjing Universi ty of Technol ogy,Nanjing 210009,Chi na;3.Earthquake Adminis tration of Heilongjiang Province,Harbi n 150090,Chi na) Abstract:Based on the e xplicit iterative formula presented by Li Xiaojun,an incre menta -l iterative scheme is put for ward to discretize the dyna mic bining the dynamic nonlinear constitutive model of soil presented by Pyke and the mult-i transmitting artificial boundary condition,a new approach is proposed to predict the nonlinear seismic response of horizontal layered soil site and a computer program is worked out with the help of the same ideas.As demonstrated by nu -merical e xamples,this approach can significantly improve the simulation of the nonlinear characteristics of soil site under strong ground motions. Key words:site seismic response;mult-i transmitting boundary;nonlinear;explicit finite element mothed 引言 强震观测数据的谱分析表明,强震作用下土层地震反应谱比曲线的峰值点向低频移动,同时谱比曲线的幅值下降 [1~3] 。国内外学者把这一现象归因于场地土的非线性特性的影响。因此,合理地模拟土层的非线 性特性是正确估计场地地震反应的基础。 目前,等效线性化方法仍是场地地震反应分析的主要方法之一,该方法是在总体动力学效应大致相当的意义上,用一个等效的剪切模量和等效阻尼比替换所有不同应变幅度下的剪切模量和阻尼比,将非线性问题转化为线性问题,在频域中进行分析。在小震情况下,这种方法能够较好地模拟实际情况,但在大震情况下,计算结果与实际记录有很大偏差,不能反映土体非线性对地震反应的真实影响。 为了正确模拟土层非线性特性,必须建立合理的土动力本构模型,并在时域中进行分析。对于水平成层 第24卷第3期2004年6月 地 震 工 程 与 工 程 振 动 EARTHQUAKE ENGINEERING AND ENGINEERING VIBRATION Vol.24,No.3Jun.2004

结构抗震课后习题答案解析

《建筑结构抗震设计》课后习题解答建筑结构抗震设计》第 1 章绪论 1、震级和烈度有什么区别和联系？震级是表示地震大小的一种度量，只跟地震释放能量的多少有关，而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。烈度不仅跟震级有关，同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。一次地震只有一个震级，但不同的地点有不同的烈度。 2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防？规范将建筑物按其用途分为四类：甲类（特殊设防类）、乙类（重点设防类）、丙类（标准设防类）、丁类（适度设防类）。 1 ）标准设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用，达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。 2 ）重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为 9 度时应按比 9 度更高的要求采取抗震措施；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3 ）特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为 9 度时应按比 9 度更高的要求采取抗震措施。同时，应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。 4 ）适度设防类，允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施，但抗震设防烈度为 6 度时不应降低。一般情况下，仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3.怎样理解小震、中震与大震？ 小震就是发生机会较多的地震，50 年年限，被超越概率为63.2%；中震，10%；大震是罕遇的地震，2%。 4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系？ 建筑抗震设计包括三个层次：概念设计、抗震计算、构造措施。概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则；抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段；构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。他们是一个不可割裂的整体。

Landmark主要地震属性及其地质意义

Landmark主要地震属性及其地质意义利用地震进行储层预测时主要从振幅属性及其延伸属性出发，分析属性的变化特征，然后与钻井和地质进行标定，赋予属性地质意义。 为了将已知井上的岩性信息，在整个工区进行有效的外推，需要优选出在该区对岩性参数和含油气性反映敏感的属性，我们通过两个层次来完成这一个工作。第一个层次是选择对岩性变化相对敏感的地震属性，这部分工作在属性提取时已完成，其最基本的理论基础是：时间派生的属性有利于对构造的细节进行解释；振幅和频率派生的属性用于解决地层和储层特征； 一般认为振幅是最稳健和有价值的属性；频率属性更有利于揭示地层的细节； 混合属性包含振幅和频率的因素，因此更有利于地震特征的测量；同时在对所提取的地震属性的物理意义的理解也有助于对地震属性的提取第二个层次是使用数学和信息学的方法优选属性。“地震属性和井数据采样伪相关在独立的井数据较少或者参加考虑的独立的地震属性过多时产生的概率较大”（CYNTHIA T. KALKOMEY），由于对于该区已知的独立井信息多数情况下较少，勉强满足统计分析的样本要求，单纯使用相关分析方法产生伪相关的概率较大，因此我们在经过第一个层次的筛选之后，采用数据相关和信息优化组合方法进行属性优选。 目前属性种类很多，属性软件也非常多，这里转列landmark软件中的PAL 属性，供大家参考选择使用：Average Reflection Strength 平均反射强度：识别振幅异常，追踪三角洲、河道、含气砂岩等引起的地震振幅异常；指示主要的岩性变化、不整合、天然气或流体的聚集；该属性为预测砂岩厚度的常用属性； Slope Half Time 能量半衰时的斜率：突出砂岩/泥岩分布的突变点；预测砂岩厚度的常用属性； Number of Thoughs 波谷数：可以有效的识别薄层，为预测砂岩厚度的常用属性；Average Trough Amplitude 平均波谷振幅：用于识别岩性变化、含气砂岩或地层。可以有效的区分整合沉积物、丘状沉积物、杂乱的沉积物等；预测含油气性的常用属性； Average Instantaneous Phase 平均瞬时相位：由于相位的横向变化可能与地

钢筋混凝土高层建筑结构非线性地震反应分析

钢筋混凝土高层建筑结构非线性地震反应分析 发表时间：2018-10-08T15:17:52.453Z 来源：《新材料.新装饰》2018年4月下作者：董丽凤覃水强 [导读] 钢筋混凝土平面房屋结构非线性分析的研究已有七十多年的历史,早期的各种研究结果都对应着特定的内力与变形状态,很少有人讨论结构在各种复杂荷载作用下的非线性全过程分析。 （华北理工大学建筑工程学院，河北唐山 063210） 摘要：钢筋混凝土平面房屋结构非线性分析的研究已有七十多年的历史,早期的各种研究结果都对应着特定的内力与变形状态,很少有人讨论结构在各种复杂荷载作用下的非线性全过程分析。六十年代,计算机及有限元理论的发展,使钢筋混凝土房屋结构的非线性分析研究进入了一个新的时期。以Clough为代表的力学工作者也开始研究在地震作用下的非线性计算理论。经过近三十年来众多学者的并指出其存在的问题。 关键词：高层结构；非线性；地震反应 一、结构抗震理论的发展 近100年来，经过各个国家的学者共同努力，在结构抗震理论的研究方面取得了重大的发展。结构抗震理论的发展可以划分为三个发展阶段：静力理论、反应谱理论和动力理论。 （一）静力理论 水平静力抗震理论最先提出于意大利，日本对它进一步发展，20世纪90年代日本学者大森房吉提出震度法的概念。这个理论认为：结构建筑物所受到的地震作用，可以简单的化为作用于结构的等效水平静力F，其大小等于结构重力荷载G乘以地震系数k，即： （二）反应谱理论 反应谱是指单质点体系在给定地震加速度作用下的最大反应随自振周期变化的曲线，它同时是阻尼的函数。不同的地震记录、不同的场地特性及震中距的远近对曲线都有影响。建筑抗震设计规范[1](GB50011-2001)所规定的地震影响系数α曲线如图1所示。 图中： 1）直线上升段，周期小于0.1s的区段；2）水平段，自0.1s至特征周期区段，应取最大值(maxα)；3）曲线下降段，自特征周期至5倍特征周期区段，衰减指数应取0.9；4）直线下降段，自5倍特征周期至6s区段，下降斜率调整系数应取0.02；5）α为地震影响系数；6）maxα为地震影响系数最大值；7）gT为特征周期；8）T为结构自振周期；9）1η为直线下降段的下降斜率调整系数；10）2η为阻尼调整系数；11）γ为衰减指数。 （三）动力理论 动力理论是直接通过动力方程求解地震反应，起源于20世纪60年代计算机技术的普及应用。由于地震波为复杂的随机振动，对于多自由度体系振动不可能直接得出解析解，只可采用逐步积分法，而这种方法计算工作量大，只有在计算机应用发展的前提下才能实现。通过直接动力分析可得到结构响应随时间的变化关系，因而该方法又称为时程分析法。多自由度体系地震反应方程为：

浅析土木工程结构地震反应分析方法

2012Vol.44No.1林业科技情报 浅析土木工程结构地震反应分析方法 王亚芝 （黑龙江省林业设计研究院） ［摘要］近年来世界范围内频繁发生特大地震，其中包括我国2008年的汶川大地震，日本2011年的大地震，其震害及其次生灾害造成了巨大的人员伤亡和国民经济损失。笔者针对土木工程结构抗震一直是当今研究的热门课题这一重点主线，详细介绍了土木工程抗震领域的主要研究方法。 ［关键词］土木工程结构；地震反应；反应谱法；非线性时程分析；Pushover；IDA Earthquake Reaction Analysis Method Of Civil Engineering Structure Wang Yazhi （Forest Design And Research Institute Of Heilongjiang Province） Abstract：There are especially big earthquakes in the world frequently in recent years，including the earthquake of 2008in China and2011in Japan．They caused large casualties and national economy loss．Civil engineering struc-ture anti－seismic is a hot task．This paper introduces the main research method in the anti－seismic field of civil engineering structure． Key words：civil engineering structure；earthquake reaction；response spectrum method；non－linear time－histo-ries；Pushover；IDA 地震作用理论是研究地震时地面运动对结构物产生的动态效应，结构的地震反应取决于地震动力和结构动力特性两个方面，因此，地震反应分析方法的发展是随着人们对这两方面的认识逐渐深入而提高的。目前世界各国的土木工程结构抗震设计规范中普遍采用的是确定性地震反应分析方法，本文就目前普遍采用的以下四种地震反应分析方法进行详细的阐述。 1动力反应谱分析方法 动力反应谱理论是目前土木工程结构抗震设计中比较常用的一种分析方法。采用动力反应谱方法计算土木工程结构动力响应包括以下几个方面：第一，是确定抗震设计的反应谱，第二，将结构震动方程进行振型分解，根据场地土的平均剪切模量或场地土的剪切波速、质量密度和分层厚度实测反应谱求得每个自由的振子在各个阶段求得振型反应最大值。第三，动力反应谱分析在土木工程结构反应中的最大值可以通过SRSS或者CQC方法将各个不同的振型反应的最大值进行组合，在实际分析中所要考虑的自由度数和振型模态数要确保在纵向和横向获得90%的振型参与系数。 2非线性时程分析方法 时程分析法是20世纪60年代逐步发展起来的一种抗震分析方法。用于进行超高层建筑结构的抗震分析和工程抗震研究等。到80年代，已经成为很多国家抗震设计规范和抗震研究工作的分析方法之一。动态时程分析法是结构在地震动作用下的响应时程，可详细了解结构在整个地震持续时间内的结构响应过程，同时反应出地震动的振幅、频谱及持续时间内对结构的影响。时程分析通过结构构件内力的变化及构件逐步开裂可求出弹性和非弹性阶段的结构的内力与变形。这时结构的薄弱部位的位移即将达到最大值，从而造成结构的最终破坏，直至倒塌的全过程。 动态时程分析方法是随着强震记录的增多和计算机技术的广泛应用而迅速发展起来的以研究结构抗震的一种分析方法。动态时程分析理论考虑了反应谱不能计算结构和结构构件在每个时刻的地震反应包括内力和变形等。对于复杂结构体系，振型密集以及结构受到强烈地震时发生非线性反应的情况下，能够更真实地反映出结构的地震反应，从而能更精确细致地反映出结构的薄弱部位。因此采用动态时程分析理论进行地震反应分析和抗震设计成为在抗震领域比较常用的一种分析方法。但是，动态时程分析方法计算量比较大、耗时多、建立模型复杂，而且需要对计算结果进行整理做统计分析等。3静力弹塑性分析方法（Pushover） Pushover方法是目前常用的一种静力非线性分析方法，国内外学者都对其进行了广泛的研究。Pushover分析的基本思路是用一个单自由度体系来等效实际结构，代替多自由度体系，通过研究等效单自由度体系的地震弹塑性反应来预测实际结构的 · 36 ·

(完整版)地震属性原理

地震属性原理 振幅统计类属性能反映流体的变化、岩性的变化、储层孔隙度的变化、河流三角洲砂体、某种类型的礁体、不整合面、地层调协效应和地层层序变化。反映反射波强弱。用于地层岩性相变分析，计算薄砂层厚度，识别亮点、暗点，指示烃类显示，识别火成岩等特殊岩性。 1．均方根振幅（RMS Amplitude ） 均方根振幅是将振幅平方的平均值再开平方。由于振幅值在平均前平方了，因此，它对特别大的振幅非常敏感。适合于地层的砂泥岩百分比含量分析，也用于地层岩性相变分析，计算薄砂层厚度，识别亮点、暗点，指示烃类显示，识别火成岩等特殊岩性。 2．平均绝对值振幅（Average Absolute Amplitude ） 平均绝对值振幅没有均方根振幅那样，对特别大的振幅敏感。 适于地层的岩性变化趋势分析，地震相分析，也可用于地层岩性相变分析，计算薄砂层厚度，识别亮点、暗点，指示烃类显示，识别火成岩等特殊岩性。 3．最大波峰振幅（Maximum Peak Amplitude ） √

最大波峰振幅的求取方法是，对于每一道，PAL在分析时窗里做一抛物线，恰好通过最大正的振幅值和它两边的两个采样点，沿着这曲线内插可得到最大波峰值振幅值。 PAL画一个使这三个采样点适合曲线并且 沿这一曲线确定出最大值。 最大波峰振幅= 125 最大波峰振幅是分析时窗内的最大正振幅，最适合绘制层序内或沿着特定的反射体上的振幅异常图；这些异常可能是由于气体和流体的聚集，不整合，或是调谐效应而引起的。 适于沿某一层面进行储层分析，也可用于地层岩性相变分析，计算薄砂层厚度，识别亮点、暗点，指示烃类显示，识别火成岩等特殊岩性。 4．平均波峰振幅 (Average Peak Amplitude) 平均峰值振幅是对每一道在分析时窗里的所有正振幅值相加，得到总数除以时窗里的正振幅值采样数得到的。 适合研究某一层的岩性变化，也可用于地层岩性相变分析，计算薄砂层厚度，识别亮点、暗点，指示烃类显示，识别火成岩等特殊岩性。 5．最大波谷振幅 (Maximum Trough Amplitude) 最大波谷振幅的求取方法是，对于每一道，PAL在分析时窗里做一抛物线，恰好通过最大负的振幅值和它两边的两个采样点，沿着这曲线内插可得到最大波谷振幅值。

结构地震反应分析

结构地震反应分析 摘要：结构地震反应分析方法有很多，单自由度体系可以采用duhamel积分法，多自由体系可以采用振型分解法，和直接积分法。在工程实践中，根据建筑物的结构体系，抗震设防烈度，选择合适的方法，计算结构的动力特性和响应。本文对一个7层框架结构进行抗震计算，采用不同的计算方法计算结构动力特性和响应。 关键词：duhamel积分法多自由度体系振型分解法直接积分法 Structural seismic response analysis FeiJianWei Civil and traffic institute structural engineering 200820104470 Abstract: There are many methods for Structural seismic response analysis, single-degree-of-freedom system using duhamel integral method, more free system can use strikeout decomposition method, and the direct integral method. In engineering practice, according to the building of the structure types, the seismic fortification intensity, select the appropriate method to calculate the dynamic characteristics, and response. Article choose a 7 layers framework for earthquake-resistant calculation, using different calculation method to calculate the dynamic characteristics and response. Keywords: duhamel integral method ；multi-freedom system ；vibration mode decomposition method ；direct integral method 1 前言 建筑结构抗震设计首先要计算结构的地震作用，然后再求出结构和构件的地震作用效应。结构的地震作用效应就是指地震作用在结构中所产生的内力和变形，主要有弯矩、剪力、袖向力和位移等，最后将地震作用效应与其他荷载效应进行组合，并验算结构和构件的抗震承载力及变形，以满足“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设计要求。 结构的地震反应是指地震引起的结构振动，它包括地震在结构中引起的速度、加速度、位移和内力等。结构的地震反应分析属于结构动力学的范畴，比结构的静力分析要复杂得多。因为结构的地震反应不仅与地震作用的大小及其随时间的变化特性有关，而且还取决于结构本身的动力特性，即结构的自振周期和阻尼等。然而，地震时地面的运动是一种很难确定的随机过程，运动极不规则，而建筑结构又是一个由各种不同构件组成的空间体系，其动力特性也十分复杂。因此，地震引起的结构振动实际上是一种很复杂的空间振动。这样，在进行建筑结构的地震反应分析时，为了便于计算，常需做出一系列简化的假定[1]。 1.1 结构抗震理论的发展 近百年来，经过各国学者的共同努力，结构抗震理论的研究取得了长足的发展。结构抗震理论的发展可以划分为静力理论、反应谱理论和动力理论三个发展阶段。 1.1.1 静力理论 水平静力抗震理论创始于意大利，发展于日本，1900年日本学者大森房吉提出震度法的概念。该理论认为：结构物所受到的地震作用，可以简化为作用于结构的等效水平静力F，其大小等于结构重力荷载G乘以地震系数k，即： F =α G / g = kG(1.1)

常用地震属性列表及其描述、应用

地震属性列表及其描述、应用 我们将经常应用到的地震属性的简单描述，经过物理分析与长期应用地震属性实践中认识到的地震属性潜在应用情况进行了总结，现列表如下： Average Reflection Strength 平均反射强度：识别振幅异常，追踪三角洲、河道、含气砂岩等引起的地震振幅异常；指示主 要的岩性变化、不整合、天然气或流体的聚集；该属性为预测 砂岩厚度的常用属性； Slope Half Time 能量半衰时的斜率：突出砂岩/泥岩分布的突 变点；预测砂岩厚度的常用属性； Average Trough Amplitude 平均波谷振幅：用于识别岩性变 化、含气砂岩或地层。可以有效的区分整合沉积物、丘状沉 积物、杂乱的沉积物等；预测含油气性的常用属性； Average Instantaneous Phase 平均瞬时相位：由于相位的横 向变化可能与地层中的流体成分变化相关，因此该属性可以检 测油气的分布。同时还可以识别由于调谐效应引起的振幅异 常，为预测含油气性的常用属性； Energy Half Time 能量半衰时：区分进积/退积层序，该属性 的横向变化指示地层或由于流体成分、不整合、岩性变化引起 的振幅异常；预测砂岩厚度的常用属性； Total Energy 总能量：识别振幅异常或层序特征，有效识别 岩性或含气砂岩的变化；区分整合沉积物、丘状沉积物、杂乱

的沉积物等；预测含油气性的常用属性； Total Amplitude 总振幅：识别振幅异常或层序特征，有效识别岩性或含气砂岩的变化；区分整合沉积物、丘状沉积物、杂乱的沉积物等；预测含油气性的常用属性； Maximum Trough Amplitude 最大波谷振幅：识别岩性或含气砂岩的变化振幅异常，特别是层附近；是层序内或沿指定反射进行振幅异常成图的最佳属性之一；该属性通常用于储层的油气预测； Average Peak Amplitude平均波峰振幅：用于识别岩性变化、含气砂岩或地层。可以有效的区分整合沉积物、丘状沉积物、杂乱的沉积物等；预测含油气性的常用属性； Peak Spectral Frequency 频谱峰值：最大熵谱分析结果，为峰值主频，提供了一种追踪由于含气饱和度、断裂、岩性或地层变化引起的相关的频率吸收特征的变化；例如含气砂岩吸收地震高频，因此在该情况下你只能看到低的频谱峰值；Amplitude of Maximum 最大振幅：识别岩性或含气砂岩的变化振幅异常，特别是层附近；是层序内或沿指定反射进行振幅异常成图的最佳属性之一；该属性通常用于储层的油气预测；Positive Magnitude剖面正极值的平均值：用于识别岩性变化、含气砂岩或地层。用于预测含油气性和砂岩厚度的属性；Correlation Components 相关成分：P1 第一主组分用于度量同相轴的线性相干、P2 第二主组分用于指示剩余特征、P3 第

地震振幅属性

1．均方根振幅（RMS Amplitude ） 均方根振幅是将振幅平方的平均值再开平方。由于振幅值在平均前平方了，因此，它对特别大的振幅非常敏感。适合于地层的砂泥岩百分比含量分析，也用于地层岩性相变分析，计算薄砂层厚度，识别亮点、暗点，指示烃类显示，识别火成岩等特殊岩性。 2．平均绝对值振幅（Average Absolute Amplitude ） 平均绝对值振幅没有均方根振幅那样，对特别大的振幅敏感。 适于地层的岩性变化趋势分析，地震相分析，也可用于地层岩性相变分析，计算薄砂层厚度，识别亮点、暗点，指示烃类显示，识别火成岩等特殊岩性。 3．最大波峰振幅（Maximum Peak Amplitude ） 最大波峰振幅的求取方法是，对于每一道，PAL 在分析时窗里做一抛物线，恰好通过最大正的振幅值和它两边的两个采样点，沿着这曲线内插可得到最大波峰值振幅值。 √

PAL画一个使这三个采样点适合曲线并且 沿这一曲线确定出最大值。 最大波峰振幅= 125 最大波峰振幅是分析时窗内的最大正振幅，最适合绘制层序内或沿着特定的反射体上的振幅异常图；这些异常可能是由于气体和流体的聚集，不整合，或是调谐效应而引起的。 适于沿某一层面进行储层分析，也可用于地层岩性相变分析，计算薄砂层厚度，识别亮点、暗点，指示烃类显示，识别火成岩等特殊岩性。 4．平均波峰振幅 (Average Peak Amplitude) 平均峰值振幅是对每一道在分析时窗里的所有正振幅值相加，得到总数除以时窗里的正振幅值采样数得到的。 适合研究某一层的岩性变化，也可用于地层岩性相变分析，计算薄砂层厚度，识别亮点、暗点，指示烃类显示，识别火成岩等特殊岩性。 5．最大波谷振幅 (Maximum Trough Amplitude) 最大波谷振幅的求取方法是，对于每一道，PAL在分析时窗里做一抛物线，恰好通过最大负的振幅值和它两边的两个采样点，沿着这曲线内插可得到最大波谷振幅值。 PAL 画一个适合这三个采样点的曲线 并且沿着这一曲线确定出最大值。 最大波谷振幅= |-90| = 90