关于中美规范在地震波选择方面的探讨
- 格式:ppt
- 大小:2.66 MB
- 文档页数:21
地震波选择现状探究摘要:本文介绍了目前常用的地震波选择方法,并阐述了不同方法所想达到的目标。
本文特别介绍了常用作目标谱的几种反应谱,并详细介绍了不同反应谱的的由来和其所代表的含义,并对以这些反应谱作为目标谱选择地震波的利弊进行了分析探究。
关键词:地震环境反应谱选取地震波引言地震波输入是结构弹塑性分析的关键因素。
九十年代以前,由于地震波不是很多,可供选择的地震波较少,九十年代以后,随着地震波的不断增多,提供可选择的地震波也变得丰富,可以按照不同的需求选择合适的地震波,这样就面临着按照何种标准选取地震波合适的问题。
地震波的三个主要影响结构非线性反应分析结果的要素是地震动峰值、频谱特征和持续时间,则选取地震波也是针对符合以上三个主要因素而言,目前主要选取地震波的方法主要有下列几种。
1 基于地震和场地信息选取①ATC-63 中的选取方法作为采用结构易损性曲线( fragility curve) 评价建筑结构抗倒塌能力的基础,ATC-63[1]以广泛的适用性为出发点,提出了一套基于台站和地震信息的地震波选取方法。
其宗旨在于,一方面要排除不必要的或人为引入的离散性,如过小的地震或极少发生的震源机制下获得的地震波、仪器的有效记录频段与仪器安放位置的影响等;另一方面又希望保留地震波本身合理的离散性,包括地震波的频谱与持时特性的差异,以使所建立的地震动选择集可以为评价不同建筑结构的抗震性能提供统一的标准。
因此,其地震波选取规则尽量不直接限制地震波的频谱与持时特性,而是通过台站与地震信息来间接控制所选地震波的频谱与持时特性。
其中,台站信息包括台站所在的场地条件、台站与地震断层的距离、台站强震仪的有效记录频段等;地震信息则主要是独立的地震事件及其震级和震源机制等。
2 基于规范反应谱的选取方法地震波的反应谱反映的是地震波中各频率成分的大小,基于反应谱选取地震波就是为了使得选取的地震波与反应谱相符,从而使得地震波包含所期望的频谱成分。
中美抗震设计规范地震作用主要参数比较和转换首先是地震烈度。
中美两国使用不同的地震烈度评定标准,分别是中国的《地震烈度评定标准》和美国的《修订版美国地震工程规范》。
虽然两者评定标准不同,但通过一定的转换关系可以相互对应。
一种常用的转换方法是根据地震烈度的描述特征进行转换,例如中国的6度和美国的VI度可以相对应。
其次是地震波参数。
中美两国在地震波参数的选择上也存在一些差异。
中国抗震设计规范使用的是近场地震动参数,采用的是地震动参数的峰值加速度、峰值速度和峰值位移。
而美国抗震设计规范则更加重视地震波的频谱特性,使用地震动参数的响应谱来刻画地震动的强度和频率分布。
因此,在进行参数转换时,需要考虑两种参数的差异性。
地震地表运动参数是指地震波对地表运动的影响程度。
中美两国地震地表运动参数的比较可以从地震波的强度和持续时间来进行。
一般来说,美国的地震波相对剧烈,持续时间较短,而中国的地震波相对较弱,持续时间较长。
因此,在抗震设计中,美国更加注重地震波的峰值参数,而中国更加注重地震波的累积效应。
最后是地震力参数。
地震力参数是地震作用对建筑物结构产生的力的描述,包括地震力系数、反应谱和地震效应系数等。
中美两国在地震力参数的设计上也存在一定的差异。
美国抗震设计规范更加注重结构的抗震性能,采用地震力系数或反应谱方法来计算结构的抗震力。
而中国抗震设计规范则更加注重结构的整体性能,采用地震效应系数方法来计算地震力,将地震力转化为与结构性能有关的地震效应。
总体而言,中美抗震设计规范地震作用主要参数的比较和转换需要考虑地震烈度、地震波参数、地震地表运动参数和地震力参数等因素。
这些参数在不同的设计规范中有着不同的侧重和表述方式。
在实际应用中,需要根据具体的结构和地震情况进行参数的选择和转换,以确保结构的抗震性能和安全性。
中美抗震规范的对比研究地震是一种普遍存在的自然灾害,给人类社会带来了严重的破坏和人员伤亡。
因此,各国都制定了相应的抗震规范,以保障建筑物在地震中的安全性。
中美作为地震频发地区,其抗震规范的对比研究,对于提高建筑物的抗震能力有着重要的意义。
其次,中美在抗震设计参数上存在差异。
中美两国在抗震设计参数上存在一定差异,使用的地震参数也不尽相同。
例如,中国要求建筑物的地震设计水平达到6度,而美国要求新建建筑物的设计基本风速应满足1%震级所要求的风速。
此外,美国的设计基准地震分为5%和2%设计基准地震,而中国抗震设计中并未明确规定此类参数。
因此,在抗震设计参数上的差异也会影响到建筑物的抗震性能。
另外,中美在抗震设计方法上也存在一定差异。
中美两国的抗震设计方法主要有弹性设计和阻尼设计两种。
弹性设计主要采用确定性方法,依靠经验公式进行计算,适用于不考虑结构非线性行为的简单建筑物。
而阻尼设计方法主要采用概率性方法,考虑结构的非线性行为,适用于要求更高抗震性能的建筑物。
而美国在抗震设计上更加注重地震动分析和非线性分析,给出了更为详细的设计方法和要求。
此外,美国还对建筑物进行了性能级别的分类,使得设计更加具体和针对性。
最后,中美在抗震建筑材料和结构体系的要求上也有所不同。
中国对于抗震建筑材料的要求分为耐震等级I~Ⅳ,Ⅳ级为最高耐震等级,应用于特殊用途建筑物。
而美国对抗震建筑材料的要求主要通过性能参数进行指定,如混凝土的强度等级。
在结构体系上,中国主要采用的是框架结构体系和抗震墙结构体系,在设计上更加简化。
而美国则采用了更多的结构体系,如剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系等,能够提供更好的抗震性能。
综上所述,中美在抗震规范上存在一定的差异。
中国注重经验公式和弹性设计方法,在抗震建筑材料和结构体系的要求上相对简化;而美国注重地震动分析和非线性分析,在抗震建筑材料和结构体系的要求上更为细致。
只有通过深入了解两国抗震规范的差异,才能为改善建筑物的抗震能力提供有针对性的建议和措施。
中美规范地震作用计算的对比中美地震规范将地震作用计算作为结构设计的重要组成部分,对于建筑物和其他工程结构的耐震性能具有关键作用。
中美两国的地震规范在地震作用计算方面有着一些共性和差异。
一、共性1.基本思想:中美地震规范都采用了基于地震地表运动的设计原则,即将地震作用抽象为地震地表运动方程,并通过地震反应谱、加速度、速度和位移等参数来描述地震作用。
2.设计地震动参数:中美地震规范都需要确定一定的设计地震动参数,如地震分组、设计地震加速度、地震反应谱等。
这些参数是根据历史地震记录、地震活动性及构筑物的特性等因素来确定的。
3.结构模型:中美地震规范都要求建立适当的结构模型,以进行地震作用的计算。
模型要考虑到结构的几何形状、材料性质、刚度分布等因素。
二、差异1.结构设计等级:中美地震规范在对地震作用计算的要求上存在差异。
美国规范中要求的地震分析方法较为复杂,适用于各种结构类型,并给出了不同结构设计等级的要求。
中国规范中地震设计分级的要求相对较简单,主要依据于结构的高度、重要性等因素。
2.地震动参数的确定:中美地震规范在地震动参数的确定上也存在差异。
美国规范中采用地震分级来选择设计地震加速度和地震反应谱,而中国规范中的设计地震加速度和地震反应谱是根据地震地域和设计地震烈度来确定的。
3.设计方法:中美地震规范在地震作用计算的具体方法上有所不同。
美国规范中一般采用时间历程分析方法,对于一些特殊结构可以采用简化方法;中国规范中强调使用等效静力法进行地震作用计算,并对时程分析方法给予限制。
4.频谱形状:中美地震规范对地震动频谱的形状要求也存在差异。
美国规范中要求地震反应谱是平均谱,即在不同周期范围内均匀取值;中国规范中要求地震反应谱是设计谱,具有两个峰值。
总的来说,中美地震规范在地震作用计算方面有着共同的基本思想和要求,但在具体的设计方法、参数确定和规范要求等方面存在一定的差异。
这些差异主要源于两国地震活动性、构筑物特性以及结构设计理念的差异。
中美混凝土抗震设计规范对比1概述近来我国在国际上承担的工程项目越来越多,很多国家和地区都要求采用美国规范设计,因此有必要学习美国规范,并了解美国规范与我国规范间的差异。
本文对比了中美两国规范中关于荷载组合、抗震设计基本原则(主要对比抗震设防目标和水准、建筑设计和建筑结构的规则性这两方面的内容)、抗震设计方法这三方面的内容。
对比的规范介绍如下:1、ASCE/SEI 7-10:是按概率极限状态设计原则和结构可靠度理论编制的,统一了美国各种结构设计规范的基本设计原则和荷载取值标准(包括地震作用的取值标准)及荷载效应的组合原则和计算公式、荷载分项系数及组合系数的取值规定等,类似于我国的荷载规范,并包括了类似于我国抗震规范中的抗震设防标准、地震动参数及地震作用的取值标准等内容。
2、UBC 97:Uniform Building Code, UBC——《统一建筑规范》是美国第一个带有建筑抗震内容的规范,第一版于1927年出版,由“国际建筑官员协会”(International Conference of Building Officials,即ICBO)出版发行,主要用于美国西部各州,是被广泛采用的规范之一。
3、IBC-2003:IBC规范第一版于2000年颁布,每三年修订一次,自此, 其他3本通用规范便不再更新, IBC 规范逐渐成为了美国全国唯一的通用建筑规范。
IBC规范的颁布与实施,取代了UBC、SBC和NBC等规范,从而使美国的新建建筑规范达到了统一。
在抗震设计方面,IBC大多引用了ASCE 7-10的内容。
可以把IBC视为一个规范门户,由它通向各个专门规范。
4、《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010):《建筑抗震设计规范》是中华人民共和国国家标准,由中华人民共和国住房和城乡建设部主编。
按该规范进行抗震设计的建筑,其基本的抗震设防目标是:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,主体结构不受损坏或不需修理可继续使用;当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时,可能发生损坏,但经一般性修理仍可继续使用;当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
中美抗震规范有关地震作用计算规定的差异李明;马占雄;赵强;李少友【摘要】Based on the study on provisions on seismic action specified in GB50011-2010 (China) and ASCE / SEI 7-10 (USA),this paper in detail com-pares the differences of response spectra between the two countries, including the basic regulations of response spectrum curves, the influence of site types and the relative difference of response spectra. Besides, the paper also compares the calculation methods of horizontal seismic action and the shear force of a frame structure by applying the static calculation method in GB50011-2010 and ASCE/SEI 7-10 respectively.%在对中国GB 50011-2010规范[1]和美国ASCE/SEI 7-10[2]规范中的水平地震作用进行对比研究的基础上,详细对比了中美规范中设计反应谱的差异,主要包括了反应谱曲线的基本规定、场地类别的影响和反应谱取值. 此外,还对比分析了中美规范中水平地震作用计算的差别,并以一个三层框架结构为例,分别根据GB 50011-2010和ASCE/SEI 7-10,采用底部剪力法(等效侧向力法)进行了对比分析.【期刊名称】《重庆建筑》【年(卷),期】2016(015)002【总页数】4页(P18-21)【关键词】抗震规范;地震作用;反应谱;基底剪力【作者】李明;马占雄;赵强;李少友【作者单位】湖北省电力勘测设计院 , 武汉 430040;重庆大学土木工程学院,重庆400045;重庆大学土木工程学院,重庆 400045;重庆大学土木工程学院,重庆400045【正文语种】中文【中图分类】TU391目前,我国的涉外工程越来越多,一些国家和地区要求结构设计中采用美国规范,这就要求我国结构设计行业从业人员应该熟悉美国规范并对中美规范的差异有一定的了解。
中美抗震规范的地震作用计算与钢筋混凝土结构抗震措施的比较研究共3篇中美抗震规范的地震作用计算与钢筋混凝土结构抗震措施的比较研究1随着科技的不断进步,地震对于人类的威胁越来越大。
为了保障建筑物在地震中的安全性,各个国家都推出了相应的抗震规范。
本文将比较中国和美国的抗震规范,并分析两国在钢筋混凝土结构抗震设计方面的差异。
一、地震作用计算1.1 中国的地震作用计算中国的抗震规范中,地震作用的计算主要依据近地地震动参数和结构自重参数得出。
具体的计算方法比较复杂,但一般可以通过以下公式来计算:F=K_L*C_D*C_F*W其中,F表示地震作用力,K_L表示地震性质系数,C_D表示结构方向系数,C_F表示地震频率系数,W表示结构自重。
1.2 美国的地震作用计算美国的地震作用计算与中国有一些区别,主要采用了离散点分析法,并以地震谱作为计算依据。
在计算的过程中,需要考虑到地震的成分方向,地形和场地条件等因素。
具体计算方法比较繁琐,主要方程如下:V=E.R其中,V表示地震作用力,E表示地震分布,R表示结构可靠度。
二、钢筋混凝土结构抗震措施2.1 中国的钢筋混凝土结构抗震措施中国的抗震规范主张采用抗震等级进行结构安全设计。
同时,还规定了一系列的抗震措施,比如在结构的构造和连接方式上要符合规范要求,钢筋混凝土的抗震设计要按照强度等级来进行,以保证结构在地震中的稳定性。
2.2 美国的钢筋混凝土结构抗震措施美国的抗震规范中也设有抗震等级的概念。
同时,针对钢筋混凝土结构抗震设计,美国要求建筑物的柱子和梁等悬挂部位必须采用预应力设计和型钢构件,以增强极限状态下的抗震性能。
三、比较分析从上述内容可以看出,中国和美国在地震作用计算方面有一定的差异,中国的计算方法相对工程而言较为简单,而美国则采用了更加精细化的计算方法。
另外,在钢筋混凝土结构抗震措施方面,两国的规范存在一些不同,如美国更加倾向于采用预应力设计和型钢构件来确保结构的稳定。
中美抗震规范有关地震作用计算规定的差异I. 研究背景- 地震是一种具有破坏性的自然灾害,深刻影响着人类社会的发展- 为了提高结构的抗震能力,需要制定严格的抗震规范- 中美两国作为世界上重要的工业化国家,其抗震规范的制定和实施对抵御地震灾害具有重要意义。
II. 中美抗震规范的概述- 中美两国抗震规范的制定意义和背景- 规范的适用范围及基本原则- 对主体结构、建筑物外壳、非结构部分等的地震设计要求III. 抗震规范中地震作用的计算规定差异- 中美两国地震作用的计算方法及应用范围- 中美两国地震动参数的不同选择- 中美两国对于各类建筑设计地震加速度的限制IV. 中美抗震规范的差异及对结构抗震性能的影响- 比较中美两国抗震规范的主要差异- 比较差异对地震防护性能的影响- 建议如何改进现有差异,以提高抗震性能V. 结论与展望- 总结中美两国抗震规范的主要差异及其影响- 探究未来中美两国在抗震规范制定和实施方面的合作前景- 提出未来抗震规范的发展方向及相关技术创新的研究方向。
I. 研究背景自然灾害是人类社会面临的一项极大挑战,其中地震是最具破坏性的灾害之一。
在地震灾害的侵袭下,建筑物的抗震能力和安全性是人们格外关注的问题。
为解决地震造成的损失和人员伤亡,各国政府和科学家对抗震措施进行了大量的研究和探索。
抗震规范作为一种保障结构抗震能力的重要法规性文件,已成为避免地震灾害的基本措施之一。
中美两国作为世界上工业化程度较高的发达国家,拥有成熟的工程技术和设计经验,在抗震规范的制定和实施方面具有重要的地位和影响力。
我国的抗震规范是在多年的抗震工程实践中不断完善和发展的,逐步形成了一套完备的规范体系;而美国则有其独特的地理环境和抗震工程发展历史,其抗震规范制定也具有一定的特殊性。
本文通过对中美两国抗震规范有关地震作用计算规定的差异展开研究,旨在深入了解两国在抗震规范制定方面的不同之处,从而为各国的抗震工程实践提供参考。
中美规范地震作用及抗震构造措施的对比分析摘要:在中、美两国规范中,都通过抗震构造措施来保障结构的延性,以保证在强烈地震作用下不发生严重的破坏。
本文对地震作用计算及若干构造要求进行了细致的对比分析,对我国工程技术人员了解我国规范同美国规范的对比,方便设计人员使用美国规范具有一定的积极作用。
关键词:中国规范,美国规范,抗震,配筋率,锚固长度规范在结构设计方面起着重要的指导作用,同时也反映着一个国家和地区技术和经济的发展水平。
我国与美国、欧洲相比,有着不同的历史背景,在设计中欧美国规范的可靠度水平比中国高。
国际工程在我国总包项目中所占的份额越来越大,由于美国规范在国际工程设计中的认知度相对较广,本文通过系统的研究中、美规范相关条文,同时阅读了大量的相关文献,对中、美规范地震作用计算及抗震构造措施进行了细致全面的对比分析,得出了一些有价值的结论,对广大工程技术人员加深中、美规范的认识和理解,增强我国建筑设计业的国际竞争实力,设计出安全适用、技术先进、经济合理的精品工程具有一定的积极意义。
1 地震加速度、水平地震剪力的对比现代抗震设计理论的发展开始于20世纪初,并一直受到各国的高度重视,随着人们对地震特性和结构动力特性理解的不断加深,抗震设计理论也在不断发展和完善。
但由于各国在地域性、经济条件和抗震设防思想等方面存在差异,各国抗震设计规范的具体规定也存在许多不同之处。
以美国为代表的经济发达国家拥有较完整的相关抗震理论和标准,其抗震设计思想比较先进,我国抗震规范的设防水平相比而言仍处于较低水平[1]。
对两国抗震设计方法加以比较能够反映出新世纪两国抗震设防的安全水平,为抗震设计、研究工作提供参考价值(中美规范相关地震参数见表1.1、1.2)。
表1.1 中国规范地震设计参数[2]表1.2 美国规范地震设计参数[3]美国抗震设计规范中的有效峰值加速度(EPA),在给定的重现期内,有效峰值加速度由短周期谱反应加速度除以2.5得,而Ts对应中国反应谱曲线中特征周期Tg:因此可以根据以上公式换算出对应于美国规范给出相应短周期(0.2s)和长周期(1s)谱反应加速度的地区对应中国规范的设计基本地震加速度值和特征周期。
第36卷第8期建 筑 结 构2006年8月中美欧抗震设计规范地震动参数换算关系的研究罗开海 王亚勇(中国建筑科学研究院工程抗震研究所 北京100013)[提要] 通过对中美欧抗震设计规范中场地类别以及设计地震危险性特征等内容的分析比较,确定了中美欧抗震设计规范中场地类别的对应关系,给出了三本规范间地震动参数的换算关系以及中国地震分区在美欧规范中的地震动参数值。
[关键词] 抗震设计规范 场地类别 地震危险性 地震动参数R esearch on Conversion R elationships Among the P arameters of G round Motions in Seismic Design Codes of China, America and EuropeΠLu o K aihai,W ang Y ay ong(Institute of Earthquake Engineering,China Academy of Building Research, Beijing100013,China)Abstract:By the com paris on am ong the seismic design codes of China,America and Europe ab out the site classification and the seismic hazard characteristics,the coincidence relations of the site classifications are determinated am ong the three codes.The conversion relationships between the parameters of ground m otions in China code and that in the other codes,and the parameter values of ground m otions of Chinese seismic z ones in the forms of America code and Europe C ode,are presented.K eyw ords:seismic design code;site classification;seismic hazard characteristics;parameters of ground m otions0 引言目前世界各国的工程设计技术标准在设计理念、设计原则甚至设计要求等诸多方面均存在许多差别。