文章目录

摘要

abstract

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 反应谱的概念及其数值计算

    1.2.1 反应谱的概念

    1.2.2 反应谱的数值计算过程

1.3 反应谱研究历程及应用

    1.3.1 反应谱的研究历程

    1.3.2 建筑抗震设计规范中的反应谱

    1.3.3 重大工程的设计反应谱

1.4 本文主要研究内容

第二章 强震观测及强震记录的选取

2.1 引言

2.2 强震观测概述

2.3 强震记录选取

2.4 本章小结

第三章 设计反应谱形状改进的方案

3.1 引言

3.2 设计反应谱标定方法

    3.2.1 三参数标定法

    3.2.2 双参数标定法

    3.2.3 最小二乘标定法

    3.2.4 遗传算法标定反应谱法

    3.2.5 差分进化标定法

3.3 设计反应谱标定方法对比

3.4 反应谱标定存在问题

3.5 关于设计反应谱形状的讨论

    3.5.1 地震反应谱统计分析

    3.5.2 新目标反应谱形状及其标定参数的确定方法

    3.5.3 新旧设计反应谱曲线对比分析

3.6 本章小结

第四章 设计反应谱特征参数的统计分析

4.1 引言

4.2 平台值影响因素的研究现状及分析

4.3 特征周期影响因素的研究现状及分析

4.4 动力放大系数谱最大值统计分析

4.5 动力放大系数谱特征周期统计分析

4.6 本章小结

第五章 场地相关反应谱标定方法的改进

5.1 引言

5.2 目标谱形状的确定方法

5.3 遗传算法标定目标反应谱及拐点周期

5.4 设计反应谱形状及谱型控制参数的确定

5.5 应用实例

    5.5.1 目标谱形状的确定

    5.5.2 遗传算法标定目标谱及拐点周期

    5.5.3 设计反应谱形状及其谱型控制参数的确定

    5.5.4 标定结果对比

5.6 场地相关反应谱的计算过程

5.7 场地相关反应谱标定新方法的工程应用

    5.7.1 工程实例一

    5.7.2 工程实例二

5.8 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 本文结论

6.2 展望

参考文献

致谢

附录

文章摘要:在工程抗震和岩土工程领域,反应谱是用来表述地震地面运动强度的一种方法,它是抗震设计的基础。设计反应谱源于地震反应谱,它是不同场地在不同强度地震作用下的动力响应在平均意义下的一种表达。设计反应谱形状的规定、表达方式及其标定方法的研究是工程抗震领域长期关注的基本问题。如何给出一种能够更加真实地反应地震动频谱特性和场地动力特性的设计反应谱曲线,是重大工程工程抗震领域的热点问题之一。本文在现有研究的基础上,选取国内外1227条强震记录进行统计分析,围绕设计反应谱形状及标定方法开展了深入的研究,给出了一种新的设计反应谱表达方式,并提出新的场地相关反应谱的标定方法。主要研究内容及成果如下:（1）总结归纳和梳理了抗震设计反应谱的发展演化过程,对设计反应谱的标定原理进行了详细介绍和评述。通过对Newmark三参数标定法、双参数标定法、最小二乘标定法、差分进化算法和遗传算法的对比分析,讨论了目前各种标定方法的特点及其适用性。通过分析和讨论得出设计反应谱的表达形式和形状的规定是实现设计反应谱合理标定的关键问题。（2）通过对大量地震加速度反应谱曲线形态的研究,采取多种回归分析的方法对地震加速度反应谱曲线进行了分段拟合,在此基础上,总结提出了一种新的三段式设计反应谱曲线标定模型,对现行的设计反应谱形状和标定方法进行了改进。改进后的设计反应谱曲线在不同段分别由二次函数曲线,三次函数曲线和幂函数下降曲线构成。新的设计反应谱以曲线拟合代替了传统的设计反应谱在上升段和平台段的直线拟合,在一定程度上降低了原设计反应谱平台段表达对地震反应谱标定造成的离散性和误差。（3）按照场地类别、震级和震中距三个因素对参与统计的1227条强震记录进行分组,根据新的设计反应谱表达形式对每条反应谱曲线进行标定。通过分析标定结果,给出了新设计反应谱的特征参数(设计反应谱最大值β