[科研][选波][地震波] 某短周期隔振结构选波 [前三周期接近特征周期](GMS选波系统-选波应用案例15)

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之前用GMS选波系统( http://www.jdcui.com/?page_id=6118做的一个有趣的选波案例,结构是一个周期较短的纲结构,而且准备做隔震,也是小伙伴找我做的,这里简单记录一下。

选波基本信息如下。

二类场地,地震分组第一组,设防烈度8度(0.3g)。根据我国规范《抗规》和《高规》,反应谱的特征周期Tg=0.35s,小震影响系数0.24,小震时程分析的地震加速度最大值(PGA)为110cm/s2。结构阻尼0.03,结构前三阶周期分别为0.81s,0.76s,0.63s。可见结构的周期较短,且十分靠近规范反应谱的特征周期。另外,小伙伴表示,结构准备做隔震支座,隔震后结构的周期预估增大到1.5s左右。其中整个选波过程根据小伙伴的要求,主要是按我国《抗规》及《高规》的要求进行。

根据小伙伴提供的主要信息,采用 GMS 进行选波,

(1)控制地震波的场地特性,比如场地剪切波速等参数,贴近二类场地,

(2)同时,考虑隔震前后结构的主要周期范围,尽量控制所选地震波反应谱在0.5s~2.0s内尽可能贴合我国规范反应谱,2.0s后尽量与规范反应谱匹配(设置不同权重,当然具体细节这里就不展开了)。

(3)所选地震波持时均在15s以上,满足规范15s及5T1的要求。

(4)地震波反应谱均值与规范反应谱在主要周期点较为吻合,同时基底剪力也要进行控制。

虽然短周期反应谱波动比较大,一般选波稍微困难,但总体上GMS选的地震波结果还是可以的,所选地震波反应谱在结构主要周期范围内(0.5s~2.0s)与规范反应谱吻合非常好,为方便选用,一共选了8组天然波及6组人工波,如下。

最后,让小伙伴进行基底剪力验算,将时程基底剪力与反应谱基底剪力进行对比。

结果,发现较多地震波时程的基底剪力偏大(与CQC剪力比大于120%)。检查了很久,后面才发现原来是因为小伙伴的这个项目比较特殊,该结构前三阶结构周期的质量参与系数仅有60%,三阶以后的振型对结构的响应,包括基底剪力的影响很大,而三阶以后的大部分振型的周期已经在反应谱平台段,由于天然波反应谱在平台段实际上波动很大的,而刚好该结构这些频段的周期对还影响较大,因此,对于该类结构地震波的选择,虽然可以进一步采用GMS对平台段反应谱也进行更加严格的控制,以达到剪力不至于过大的要求。但实际上天然波反应谱在平台段的的波动性是很大的,而选波恰恰是应该反应这种离散性,对于平台段周期起控制作用的结构,时程波剪力与CQC剪力的比值应该可以放大一点(即稍微区别对待一下那些常规平台段周期影响不太大的结构),因为规范反应谱平台段是认为拉平的,无法反应天然波的波动性,而这波动性恰恰可能使该类结构的基底剪力显著增大。

PS: (1)写累了,上述表示有些乱,也没时间细致理顺了,anyway,做个笔记。

(2)另外,其实小震选波及大震选波,侧重点不同。有时间再吹。

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