地震反应谱与什么有关(影响地震反应谱的因素有哪些)
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什么是地震反应谱?什么是设计反应谱?它们有何关系
地震反应谱是指建筑或者地基对地震动的反应在频率域下的表示。设计反应谱就要设计不同结构对地震的反应。
地震反应谱的介绍
由于地震的作用,建筑物产生位移、速度和加速度。人们把不同周期下建筑物反应值的大小画成曲线,这些曲线称为反应谱。
一般来说,随周期的延长,位移反应谱为上升的曲线;速度反应谱比较恒定;而加速度的反应谱则大体为下降的曲线(下图)。一般说来,设计的直接依据是加速度反应谱。加速度反应谱在周期很短时有一个上升段(高层建筑的基本自振周期一般不在这一区段),当建筑物周期与场地的特征周期接近时,出现峰值,随后逐渐下降。出现峰值时的周期与场地的类型有关:I类场地约为0.1~0.2s;Ⅱ类场地约为0.3~0.4s;Ⅲ类场地约为0.5~0.6s;Ⅳ类场地约为0.7~1.0s;
建筑物受到地震作用的大小并不是固定的,它取决于建筑物的自振周期和场地的特性。一般来说,随建筑物周期延长,地震作用减小。
衡量地震作用强烈程度目前常用地面运动的最大加速度Amax作为标志,它就是建筑物抗震设计时的基础输人最大加速度,其单位为重力加速度g(9.81m/s^2)或Gal(gal=10mm/s^2),大体上,7度相当于最大加速度为l00Gal,8度相当于200Gal,9度相当于400Gal。
在地震时,结构因振动而产生惯性力,使建筑物产生内力,振动建筑物会产生位移、速度和加速度。地震力大小与建筑物的质量与刚度有关。在同等的烈度和场地条件下,建筑物的重量越大,受到地震力也越大,因此减小结构自重不仅可以节省材料,而且有利于抗震。同样,结构刚度越大、周期越短,地震作用也大,因此,在满足位移限值的前提下,结构应有适宜的刚度。适当延长建筑物的周期,从而降低地震作用,这会取得很大的经济效益。
但是,从世界范围来说,地震预报仍处于探索阶段,尚未完全掌握地震孕育发震的规律,地震预报主要是根据多年积累的观测资料和震例而作出的经验性预报,因此,不可避免地带有很大局限性。目前的地震预报水平和现状,大体可这样概括:人们对地震孕育发生的原理、规律有所认识,但还没有完全认识;能够对某些类型的地震作出一定程度的预报,但还不能预报所有的地震;做出的较大时间尺度中长期预报有一定的可信度,但短临预报的成功率还相对较低,特别是临震预报。
什么是地震反应谱?什么是设计反应谱?
地震反应谱:就是单自由度弹性系统对于某个实际地震加速度的最大反应(可以是加速度、速度和位移)和体系的自振特征(自振周期或频率和阻尼比)之间的函数关系。
设计反应谱:结构抗震设计所采用的反应谱,是基于实际地震记录的统计谱和上海场地平均地质特征的地震反应分析统计谱综合而成。