• ISSN 1673-5722
  • CN 11-5429/P

基于中远场小震结构台阵观测数据的地震响应分析

尹建华 冀昆 崔建文 温瑞智 任叶飞

尹建华, 冀昆, 崔建文, 温瑞智, 任叶飞. 基于中远场小震结构台阵观测数据的地震响应分析[J]. 震灾防御技术, 2018, 13(4): 911-920. doi: 10.11899/zzfy20180418
引用本文: 尹建华, 冀昆, 崔建文, 温瑞智, 任叶飞. 基于中远场小震结构台阵观测数据的地震响应分析[J]. 震灾防御技术, 2018, 13(4): 911-920. doi: 10.11899/zzfy20180418
Yin Jianhua, Ji Kun, Cui Jianwen, Wen Ruizhi, Ren Yefei. Analysis of Structural Response by Using Strong Ground Motion Recordings from Middle and Far-field Small Earthquake Events[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2018, 13(4): 911-920. doi: 10.11899/zzfy20180418
Citation: Yin Jianhua, Ji Kun, Cui Jianwen, Wen Ruizhi, Ren Yefei. Analysis of Structural Response by Using Strong Ground Motion Recordings from Middle and Far-field Small Earthquake Events[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2018, 13(4): 911-920. doi: 10.11899/zzfy20180418

基于中远场小震结构台阵观测数据的地震响应分析

doi: 10.11899/zzfy20180418
基金项目: 

国家重点研发计划项目 2017YFC1500801

国家自然科学基金 51778589

国家自然科学基金 51878632

黑龙江省自然科学基金 E2017065

详细信息
    作者简介:

    尹建华, 男, 生于1984年。博士研究生。研究方向:工程地震与强震动观测研究。E-mail:yinjhhust@163.com

    通讯作者:

    温瑞智, 男, 生于1968年。研究员。研究方向:工程地震与强震动观测研究。E-mail:ruizhi@iem.ac.cn

Analysis of Structural Response by Using Strong Ground Motion Recordings from Middle and Far-field Small Earthquake Events

  • 摘要: 近年来我国布设的强震动观测结构台阵越来越多,并在数次地震中捕获了一批宝贵的观测记录,这些记录既是对应用日益广泛的结构数值模拟结果的检验和参数标定的依据,也是结构健康监测的重要数据。本文选取昆明防灾减灾中心大楼观测台阵捕获的3次中远场小震记录作为研究对象,对比ANSYS结构数值模拟和观测值之间在时程以及谱特性等方面的响应差别,证明了在弹性范围下二者结果具有较好的一致性。最后,基于观测记录,采用高效简单的经验谱比法进行了结构模态参数快速识别,3次地震下的自振频率计算结果相对稳定,与数值建模计算结果的差值可控制在0.17Hz以内。
  • 图  1  平面布置图(a)和侧视图(b)

    Figure  1.  Set-up in floor plan (a) and side view (b)

    图  2  结构三维效果图(a)和模型图(b)

    Figure  2.  3D model image (a) and sketch figure (b)

    图  3  观测台阵室内环境

    Figure  3.  Equipment layouts in observation room

    图  4  姚安地震各层加速度值

    Figure  4.  Simulated and observed acceleration time-histories at different floors in the Yao'an earthquake

    图  5  姚安余震地震各层加速度值

    Figure  5.  Simulated and observed acceleration time-histories at different floors in the Yao'an aftershock

    图  6  楚雄地震各层加速度值

    Figure  6.  Simulated and observed acceleration time-histories at different floors in the Chuxiong earthquake

    图  7  第9层加速度记录时频分析图

    Figure  7.  Time-frequency analysis plot of acceleration at floor#9

    图  8  姚安地震加速度反应谱

    Figure  8.  Acceleration response spectrum of the Yao'an earthquake

    图  9  姚安余震加速度反应谱

    Figure  9.  Acceleration response spectrum of the Yao'an aftershock

    图  10  楚雄地震加速度反应谱

    Figure  10.  Acceleration response spectrum of the Chuxiong earthquake

    图  11  3次地震下H/V谱比曲线

    Figure  11.  The H/V spectral ratio curves of three earthquake events

    表  1  梁、柱截面尺寸

    Table  1.   Section size for column and beam

    层数 梁/mm 外柱/mm 内柱/mm
    1—5 350×650 600×600 700×700
    6—9 350×650 500×500 600×600
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    表  2  各地震事件相关参数

    Table  2.   Earthquake parameters of three events

    地震事件 震级 震源深度/km 震中距/km 发生时间 B1层EW向PGA/cm·s-2 B1层NS向PGA/cm·s-2
    姚安 6.3 6 175 2009年7月9日19时19分14秒 4.8 6.6
    姚安余震 4.7 13 175 2009年7月9日20时57分31秒 1.2 1.1
    楚雄 5.2 20 93 2010年2月25日12时56分51秒 1.9 2.2
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    表  3  基于经验公式结构自振频率

    Table  3.   Structure natural frequency with empirical formula

    自振频率/Hz 模拟值 张相庭经验公式 公茂盛修正公式
    1阶 1.180 0.946 1.206
    2阶 2.237 2.056
    3阶 2.425 3.051
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    表  4  基于谱比法下的结构自振频率

    Table  4.   Structural natural frequency identification result by using spectra ratio method

    姚安 姚安余震 雄楚 模拟值
    EW/V NS/V H/V EW/V NS/V H/V EW/V NS/V H/V
    自振频率/Hz 1.221 1.685 1.685 1.270 1.343 1.306 1.343 1.086 1.086 1.180
    相差值/Hz 0.041 0.505 0.505 0.09 0.163 0.126 0.163 -0.094 -0.094
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-03-20
  • 刊出日期:  2018-12-01

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