抗震设计与地震动参数

时间:2015-06-09 来源:网络 作者:佚名 收藏到我的收藏夹
简介:为了减轻工程建筑在地震作用下造成的破坏,达到减轻地震灾害的目的,必须对新建工程采取设防措施,抗震设防的措施主要包括三个环节:选址、设计和施工。 选址的原则是:选择场地潜在地震发生

为了减轻工程建筑在地震作用下造成的破坏,达到减轻地震灾害的目的,必须对新建工程采取设防措施,抗震设防的措施主要包括三个环节:选址、设计和施工。

选址的原则是:选择场地潜在地震发生的危险较小或地震影响较小的地区;选择场地反应较小的地段。场地的选择应根据地震地质、地震活动、工程地质、地形地貌有关资料,以安全与经济、环境、工程等方面作出综合评价,最终选择对抗震设防有利的地段,避开不利地段,但当迫不得已时,应采取相应得抗震设计措施。

施工质量是工程建筑达到抗震的保证,施工质量不好,即便有较好的场址和抗震设计也达不到抗震设防的目的。

抗震设计是工程建筑达到防震减灾目的的重要环节,作为抗震设计的前提和基础是取得科学合理、符合工程场地条件的设计地震动参数,而这些地动参数的提供正是来自于工程场地地震安全性评价工作。

地震动参数是工程抗震设计的依据,不同工程对工程场地地震安全性评价的深度以及提供的参数的要求不同,这取决于工程的类型,工程的安全性,危险性以及社会影响等因素。比如对一般工业民用建筑,我国已经颁发的抗震设计规范都以基本烈度为基础来确定设防烈度,以烈度值换算成地震动峰值加速度进行抗震设计,但对一些重要工程和特殊工程如超高层建筑,大桥、大坝、核电厂等只提供峰值加速度还不能满足抗震设计要求,还必须提供地震过程的频率特性和强震动的持时等地动参数。地震动的重要工程特性至少应包括地动峰值(加速度或速度峰值),反应谱及强震持时这三项参数。

地震动是由震源释放出来的地震波引起的地面运动。它是由不同频率、不同幅值(或强度)在一个有限时间范围内的集合。所以通常以幅值、频率特性和持续时间三个参数来表达地震的特点。

地震动幅值是地震振动强度的表示,通常以峰值表示的最多,如峰值加速度、峰值速度。峰值是指地震动的最大值。地震动峰值的大小反应了地震过程中某一时刻地震动的最大强度,它直接反映了地震力及其产生的振动能量和引起结构地震变形的大小,是地震对结构影响大小的尺度。

地震动频谱特性就是强震地面运动对具有不同自振周期的结构的响应,反应谱是工程抗震用来表示地动频谱的一种特有的方式,这是由于它是通过单自由度体系的反应来定义的,容易为工程界所接受。震害经验表明:小震近震近坚硬场地上的地震动容易使刚性结构产生震害,而大震软厚场地上的地震动容易使高柔结构产生震害。这一规律从地震动的频谱特性去理解就很容易解释,前一种地震动的高频比较丰富,而后一种则以底频含量较强,由于共振效应,前者易使高频结构受到破坏,后者易使底频结构受损。

强地震动的持续时间在震害及对结构的影响,主要发生在结构反应进入非线性化之后,持时的增加使出现较大永久变形的概率提高,持时愈长,则反应愈大,产生震害的积累效应。

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