Posts tagged ‘反应谱’

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马上更新,coming soon….


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  • 程序图标 ( Program Icon )

    YJK_SPEC

  • 程序介绍 ( Program Introduction)

YJK反应谱工具。

  • 程序界面 ( Program Interface )


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如下图, 网友找我讨论,在使用GB 18306 — 2015《地震动参数区划图》图时,二类场地特征周期为0.4,按 图2的 附表 F.2 分区值是0.35,然后根据分区值0.35 查 图1 的 表1 的第 1

事实上,在查表的时候并不需要 附表 F.2 ,直接根据二类场地的特征周期,来获得其他场地的特征周期。当二类场地特征周期为0.4时,应该是查 图1 的 表1 的第 行,而不是第1行。

再反过来看 附表 F.2,表格逻辑也不是很好,仔细推敲,第一横的等号,应该放到第二行。

PS. (1)这里只是有人找我讨论之前编制的软件《[Tool]GB18306-2015《地震动参数区划图》地震动参数计算》,顺带在这里作个说明。

       (2)另外不知道整个区划图有什么用,貌似现在做工程依然是执行 抗规 的规定。

图 1

图 2


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  • 相关博文(Related Topics)

[1] [Tool]GB18306-2015《地震动参数区划图》地震动参数计算

[2] GB18306-2015地震动参数确定步骤与实例

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马上更新。。。。。。Coming soon

 


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分享一个小程序。  A small program to share with you.

  • 程序图标 ( Program Icon )

        

  • 程序介绍 ( Program Introduction)

程序基于《水电工程水工建筑物抗震设计规范》(NB35047-2015)编制,用于计算水电工程水工建筑物的标准设计反应谱。

This program is used for calculating the Seismic Design Spectrum for Hydraulic structures of Hydropower Project, Based on Chinese code NB 35047-2015. )

规范的标准设计反应谱如下图所示,与《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)规定设计反应谱有所不同。

  • 程序界面 ( Program Interface )


  • 相关话题( Related Topics)

[01]  [Tool]中国规范反应谱生成程序 [Chinese Code’s Design Response Spectrum]

[02]  [Tool] SPECTR – A program for Response Spectra Analysis [反应谱计算程序]

[03]  Earthquake Response Spectra[地震反应谱]

[04]  [Tool]GB18306-2015《地震动参数区划图》地震动参数计算

[05]  GB18306-2015地震动参数确定步骤与实例

  • 致谢 ( Acknowledgements)

感谢网友 水工结构研究生 一会一世  提供的资料  :-)  :-)

( 这又是一个网友建议我编写的小程序。欢迎有需要的小伙伴联系我,www.jdcui.com 提供免费小程序编写服务。有需要的小伙伴可以给我发邮件,我的邮件 : jidong_cui@163.com . )  

  • 注释 ( Comments )

  ( 软件是免费的。如果有需要,请在评论栏留下您的评论,软件将通过邮箱给您发送。如果你发现软件有bug或者软件使用有问题,请联系我!邮箱:jidong_cui@163.com . 如果你喜欢,请在下面给我 点个赞 吧! :-)  :-)  :-)

  ( This app is free . If  you have found any bug in the program or have any problem when using the program, please don’t hesitate to contact me directly.  Email : jidong_cui@163.com. If you like this posts, please give me a thumbs up rating on the button below!)

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  • 三联反应谱的基本概念(Basic Concept of Tripartite Response Spectra

地震反应谱是结构抗震分析与设计中的重要工具。结构抗震设计中常用的反应谱主要包括位移谱SdDisplacement Response Spectra)、伪加速度谱SpaPseudo-Acceleration Response Spectra)及伪速度谱SpvPseudo-Velocity Response Spectra)。三者之间存在以下关系:

SD-SA-SV

由上式可见,三种反应谱之间存在一一相互对应关系。

对上式左右两边取对数,可得以下关系:

log-SD-SA-SV

由以上关系可见:(1)当谱加速度为常数时,谱速度和周期之间呈线性关系,为沿45°斜直线方向;(2)当谱位移为常数时,谱速度和周期之间呈线性关系,为沿-45°斜直线方向;利用上述关系,可以将位移谱SdDisplacement Reponse Spectra)、伪加速度谱SpaPseudo-Acceleration Response Spectra)及伪速度谱SpvPseudo-Velocity Response Spectra)统一表述到4对数坐标系(Four-Way Logarithmic Graphs)中,相应的反应谱称为三联反应谱(Response Spectra Tripartite Plot)。

典型的四对数坐标系下三联反应谱如下图所示:

TripartitePlot

  • 三联反应谱实例(Example of Tripartite Response Spectra

以下结合SPECTR软件对一个地震波(chi-chi)进行反应谱分析,并采用MATLAB绘制三联反应谱。

(1)打开SPECTR,将地震波导入

SPECTR_ACC

(2)计算反应谱

计算阻尼比分别为0%、2%、5%、10%及20%的各类反应谱曲线,其中反应谱的最大周期取50s。

a. 位移反应谱

SPECTR-SD

b. 伪速度反应谱

SPECTR_SV

c. 伪加速度反应谱

SPECTR-SA

d. 三联反应谱

利用推导的反应谱之间的对数线性公式及前面计算的伪速度反应谱,绘制三联反应谱,如下图所示。

TripartitePlot

c. 查看阻尼比为0%,周期Tn=1s的各类反应谱值。

根据SPECTR的计算结果,查得,Tn=1s,伪速度谱值Spv =48.956cm/s,位移谱值Sd = 7.791cm,伪加速度反应谱0.31387g,这点可以按下图蓝色虚线箭头指引在三联反应谱中进行验证和查看。

Tripartite Plot_T1

  • 三联反应谱的特征(Characteristics of Tripartite Response Spectra

采用三联反应谱的主要目的不是为了查看各反应谱的具体数值(PS.毕竟对数坐标十分难看)。主要是通过三联反应谱能够观察到单个反应谱无法观察到的特性。通过三联反应谱可以较为清晰地看出反应谱的区间性:加速度敏感区(Acceleration Sensitive Region)、速度敏感区(Velocity Sensitive Region)及位移敏感区(Displacement Sensitive Region),如下图所示。

Spectral_Regions

如上图所示,对于本例,加速度敏感区的大致周期范围为[0s~0.5s]、速度敏感区的大致周期范围为[0.5s~3s],当周期大于3s时为位移敏感区。

另外,规范的平滑设计反应谱也是在对数坐标系下拟合得到的。

  • 相关博文(Related Posts

[1] Earthquake Response Spectra [地震反应谱]

[2] SPECTR – A program for Response Spectra Analysis [反应谱计算程序]

[3] 地震反应谱的特性(The Characteristics of Earthquake Response Spectrum)

  • 注释(Comments

如有错误或者遗漏欢迎大家给我指出。有任何意见和建议,也欢迎大家联系我,我的邮箱:jidong_cui@163.com 。( Contact me via Email : jidong_cui@163.com )

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(马上更新…)

这两天有网友向我反映,用 GMS 选出的地震波放进 YJK 里进行弹性时程分析,效果很不理想,原本在 GMS 里与规范反应谱匹配的地震波在 YJK 的反应谱对比图里显示不匹配,并且差异巨大,如下。

GMS 选的地震波反应谱对比:

GMS_Spectrum

地震波在 YJK 中的反应谱对比:

调整前-1

从以上两图可看出:GMS 中,地震波反应谱和规范反应谱匹配;在 YJK 中,地震波反应谱值相对于规范反应谱严重偏小,在关键周期上相差超过90%。

那么是什么原因导致两个软件计算的反应谱存在差异呢??? 8-)  :roll:

在确认 GMS 反应谱计算无误的前提下,经过一番测试,最终找到了问题的所在: YJK 中的弹性时程分析参数  积分时长 

积分时程参数在 弹性时程分析-> 计算参数中进行设置,如下图:

弹性时程参数设置

通过说明文档可以知:“ 积分时长 指程序采用的时程数值积分计算的时间总长度,起始积分时刻默认为0秒。不同的地震波持续时间不同,程序根据地震波库中大部分地震波的持续时间,默认了35秒的积分时长,基本保证所有地震波的最大反应在内,同时节省积分计算时间,如遇持续时间较长的地震波,可以适当增加积分时长设置。

经过测试发现,积分时长 不但控制地震波的地震时间,而且控制地震波反应谱的计算。于是找到了问题的所谓,由于一开始分析使用的是默认的积分时长参数35s,而恰好GMS选出来的这批地震波都在100s左右,而YJK里面计算反应谱使用的地震波时长为35s,因此导致计算出来的地震波反应谱比实际反应谱偏小,进而导致了在GMS中选好的反应谱与规范反应谱较为匹配的地震波在YJK里却显示反应谱不匹配的情况。

找到了原因之后,将默认的积分时长修改为 100s,重新进行计算,并进行地震波反应谱和规范反应谱的对比,结果如下图所示:

默认积分时长(35s):

调整前

调整积分时长(100s)后:

调整后

从上图可见,当积分时长取得足够之后,可以发现 GMS 选的地震波与规范反应谱匹配得很好。

由此引出值得注意的问题是

(1)在使用 YJK进行 时程分析时,积分时长 参数不但作为地震时程分析的持时,也作为地震反应谱计算的持时。积分时长 参数的同时影响时程分析和反应谱计算。

(2)若积分时长过小,则 YJK 计算的反应谱将与地震波真实的反应谱相差过大,若以这个地震波反应谱和规范反应谱是否拟合作为选波的参考,将可能导致选择错误的地震波。如本文的例子,若选择过小的积分时长(35s)并以此计算的地震波反应谱对比图来参考选波,则很可能会选到一些持时大于35s,且以前35s加速度计算的反应谱和规范普较为匹配的地震波,而这些地震波真实的反应谱很可能远远大于规定的反应谱,从而导致错误的选取强度偏大的地震波。(PS. 这种情况,偏强的地震波由于持时取小了,那么小震弹性时程计算的基底剪力也很可能是满足规范要求的,即无法发现选波错误。)

建议:

  (1)为避免不必要的错误,在YJK进行时程分析时,积分时长 应选取足够长的地震波持续时间。若持续时间选择过小,则规范谱与反应谱对比图不能作为选波参考。

 (2)针对这个小问题,YJK也可以增加一些选项,比如可以设置是以 积分时长 以 地震波的实际持时 来进行地震波的反应谱的计算。

如有错误,欢迎批评指正!!!  

PS. 感谢网友的反馈!! 8-)  8-) 


 
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最近很开心,前段时间分享了 SPECTR — 地震波反应谱计算工具, 许多网友使用过软件后都给我回馈。

本文利用 SPECTR 软件,对几个实测地震加速度记录进行反应谱分析,总结常用反应谱的一般特性,和大家一回顾反应谱的一些基本概念,也当做 SPECTR 的一个典型的应用吧。

先将总结的资料分享给大家,也算回馈支持网站建设的朋友,希望大家能够继续支持,也欢迎大家相互交流学习。

ResponseSpectrProperties-1

 

ResponseSpectrProperties-2

 

ResponseSpectrProperties-3

ResponseSpectrProperties-4

ResponseSpectrProperties-5

Download :地震反应谱的特性

  • 相关博文(Related Posts

[1] Earthquake Response Spectra [地震反应谱]

[2] SPECTR – A program for Response Spectra Analysis [反应谱计算程序]

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分享一个小程序。  A small program to share with you.

  • 程序图标 ( Program Icon )

        SPECTR

  • 程序介绍 ( Program Introduction)

地震反应谱是地震工程中重要的概念,我们经常需要将地震加速度时程转换为反应谱。SPECTR 是一个简单易用的反应谱计算程序。

Seismic Response Spectra is an important concept in earthquake engineering, we often need to evaluate seismic response spectrum on the basis of a given time-acceleration record. SPECTR constitutes an easy way to evaluate Seismic Response Spectra, featuring a user-friendly visual interface. It is a helpful tool for engineers. 

SPECTR具有以下特点:

(1)导入不同格式的加速度时程,一次可导入多组加速度时程

(2)可对加速度时程进行基线修正,软件提供线性和抛物线基线修正方法

(3)对加速度进行积分生成相应的位移时程序和速度时程

(4)目前支持以下几种弹性反应谱的分析:相对位移反应谱、相对速度反应谱、绝对加速度反应谱、拟速度反应谱和拟加速度反应谱

(5)支持图形式和表格形式查看时程数据、反应谱数据。表格数据支持复制操作,可方便通过快捷键将数据粘贴至Excel快速绘图。

(6)可自由选择坐标轴进行谱曲线绘制,方便谱曲线结果的对比

(7)支持批量进行加速度时程的积分和反应谱分析,并支持批量导出分析结果。方便数据的进一步后处理

SPECTR has the following features:

(1) Read accelerograms saved in in different text file formats, Read multiple sets of accelerograms at a time

(2) Baseline correction of the accelerograms 

(3) Numerically integrates the accelerograms record to generate the corresponding ground motion speed and displacement time history 

(4) Elastic response spectra and pseudo spectra

(5) Allows for results to be copied to any windows application(e.g. MS Excel, MS Word, etc.)

(6) the Seismic Response Spectra plots can  be fully customised from within the program itself

(7) Export multiple sets of results ( displacement and velocity time history of ground motion and Seismic Response Spectra) at a time

  • 程序界面 ( Program Interface )

SPECTR-1

SPECTR-2

SPECTR-About

  • 程序说明 ( Program Help )

程序的使用步骤:

(1)准备好加速度时程文件(文本格式)

(2)打开SPECTR,设置导入格式参数,将准备好的加速度时程文件导入软件

(3)软件自动对导入的加速度时程进行积分计算获得位移和速度,可选择对加速度时程序进行基线修正。如果加速修正后,反应谱会基于修正的加速度时程进行计算。

(4)设置反应谱分析参数(最大、最小周期、阻尼比等)

(5)勾选(Check)需要批量导出加速度时程结果或反应谱分析结果的文件,批量将分析结果导出到文本文件。

The overall steps are as follows.

(1) Prepare accelerograms in text format.

(2) Import accelerograms

(3) SPECTR automatically integrates the accelerograms to generate the corresponding ground motion speed and displacement time history. You can apply baseline correction to accelerograms. If the baseline correction is applied, the response spectra analysis is based on  corrected accelerograms.

(4) Set parameters for Response Spectra calculation (e.g. Maximum period, Minimum period, damping ratio, etc. )

(5) Export multiple sets of results ( displacement and velocity time history of ground motion and Seismic Response Spectra) at a time

  • 实例(Example

以ChiChi地震时程,运用 SPECTR 分析反应谱,并将 SPECTR 的分析结果和 SeismoSignal 的分析结果进行对比。

(1)加速度时程信息

The Chi-Chi (Taiwan) earthquake of September 20, 1999.

Source: PEER Strong Motion database

Recording station: TCU045

Frequency range: 0.02-50.0 Hz

Maximum Absolute Acceleration: 0.361g

CHICHI

(2)SPECTR 软件界面
SPECTR

(3)SeismoSignal 软件界面

SeismoSignal

(4)SPECTR SeismoSignal 结果对比

以绝对加速度反应谱为例,以下给出两个软件阻尼比分别为5%、20%和40%的反应谱分析结果对比图。

5PercentDamping

20PercentDamping.png

40PercentDamping.png

从上述不同阻尼比的反应谱对比结果可看出,SPECTRSeismoSignal 的反应谱分析结果吻合,SPECTR 的分析结果是可靠的。


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  • 程序下载 ( Program Download )

  Download: SPECTR(反应谱计算工具)

PS. 程序免费下载 ,欢迎大家给我提意见 ,敬请尊重劳动成果

  • 文献引用( Cite this work )

  研究者应像下面这样引用本文的研究工作:

崔济东, “SPECTR :反应谱计算程序”, http://www.jdcui.com/?p=1875.

  Researchers should cite this work as follows:

Cui JiDong, “SPECTR – A program for Response Spectra Analysis”, http://www.jdcui.com/?p=1875.

  • 注释 ( Comments )

  ( 软件是免费的。如果你发现软件有bug或者软件使用有问题,请联系我!邮箱:jidong_cui@163.com .  如果您觉得软件挺不错的,希望您给我捐助吧,捐助链接:http://www.jdcui.com/?page_id=4813)

  ( This app is free . If  you have found any bug in the program or have any problem when using the program, please don’t hesitate to contact me directly.  Email : jidong_cui@163.com. If you find this program useful, please donate me: http://www.jdcui.com/?page_id=4813  )

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