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设计峰值加速度和反应谱的介绍

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:地震动输入问题,即如何合理选择地震作用的峰值加速度、场地相关设计反应谱以及地震动时程等设计地震动参数,是高拱坝抗震安全评价的前提。目前,在抗震设计中都是取地震动加速度时间历程中的峰值加速度作为地震作用的主要参数。因此,工程抗震设计迫切需要研究提出更符合实际的、既能与给定的作为地震动参数的峰值加速度相对应、又能反映坝址实际地震地质条件的场址相关设计地震反应谱。

设计峰值加速度和反应谱的介绍

地震动输入问题,即如何合理选择地震作用的峰值加速度、场地相关设计反应谱以及地震动时程等设计地震动参数,是高拱坝抗震安全评价的前提。目前,在抗震设计中都是取地震动加速度时间历程中的峰值加速度(PGA)作为地震作用的主要参数。DL 5073—2000《水工建筑物抗震设计规范》要求对高拱坝这类重大工程,都要通过专门的场址地震危险性概率分析,按规定的设防概率水平加以确定。已有研究表明,取决于地震波中高频分量的突显峰值,一般对结构的地震响应影响并不显著,对基本周期较长的高拱坝结构更是如此,以此作为地震作用的主要参数不尽合理。因此,我国最近颁布实施的《中国地震动参数区划图》就已改用与地震反应谱相应的更为合理的有效峰值加速度(Effective Peak Acceleration,EPA)。但迄今国内外重大工程的地震危险性分析却仍采用PGA。按国际大坝委员会(ICOLD)地震专业委员会主席Martin Wieland(2005)的估计,EPA约为PGA的2/3,可见其对工程抗震的影响相当大。基于EPA的地震危险性分析涉及到EPA的定义、相应的衰减规律和设计反应谱等问题,需要认真研究。

目前重大工程抗震设计中的设计反应谱,即在DL 5073—2000中采用的标准反应谱都不能反映与场地地震地质条件的相关性。国内外常在地震危险性分析时给出所谓的“一致概率反应谱”,是综合了各个潜在震源不同震级和震中距地震影响的包络效应,不能反映实际地震的频谱特性,往往导致高拱坝的地震作用偏大很多,难以在实际工程中应用,而且其在概念上也不尽合理,特别在缺乏实测强震记录的我国,需要通过地震烈度转换反应谱各频率分量的衰减关系,依据更为不足。因此,工程抗震设计迫切需要研究提出更符合实际的、既能与给定的作为地震动参数的峰值加速度相对应、又能反映坝址实际地震地质条件的场址相关设计地震反应谱。结合高拱坝抗震设计特点,借鉴已有“设定地震(Scenario Earthquake)”的概念,探索合适的反应谱衰减规律,是解决场地相关设计反应谱的可行途径。(www.xing528.com)

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