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1.
《世界地震工程》2016,(1)
LSSRLI-1与SHAKE2000是目前国内外等效线性化地震反应分析程序的代表。将LSSRLI-1和SHAKE2000对软土场地进行计算对比,比较加速度峰值、反应谱和剪应变,分析其异同,研究存在的差异及原因,讨论剪应变与加速度峰值和反应谱的相关性,以指导方法和程序的改进。研究结果表明:2个程序计算出的PGA和反应谱结果在某些情况下存在不可忽视的差异,大部分情况下SHAKE2000计算出的PGA要大于LSSRLI-1的结果,在0~3s周期段内大部分情况下SHAKE2000的反应谱大于LSSRLI-1的结果;2个程序计算出的剪应变存在较大差异,LSSRLI-1计算出的的剪应变明显比SHAKE2000大;2个程序计算出的PGA、平均谱值比相对差与剪应变相对差存在相关性,不考虑非线性下,两个程序计算出的地表加速度反应谱基本没有差异,计算地震动的算法应相同;但计算剪应变的结果不同,导致考虑土层非线性的迭代计算结果出现差异。 相似文献
2.
《地震工程与工程振动》2015,(3)
地震过程中震动传播的局部场地效应通常用一维的场地反应分析方法来考虑,目前使用最多的是线性、等效线性化和非线性三类,其中国内外分别以LSSRLI-1和SHAKE2000为代表的等效线性化程序使用最为广泛。LSSRLI-1是我国地震安全评价程序,提出已有20多年,为我国的防震减灾事业做出了巨大贡献,但也在实践过程中表现出了一些缺点和不足,是否可以改进有待研究。本文以经典波动理论为基础编制了相应的土层反应分析线性计算程序,并与LSSRLI-1和SHAKE2000就硬和软两种场地上地表加速度反应谱和土体剪应变分布进行了对比分析,考虑了不同输入波以及不同震动强度对分析结果的影响,也讨论了土体剪应变计算偏差对地表反应谱的影响。结果表明:硬和软场地上SHAKE2000计算出地表加速度反应谱和土体剪应变分布均符合较好;硬和软场地上传递函数计算中LSSRLI-1、SHAKE2000和精确解三者一致;硬场地上LSSRLI-1计算所得土体剪应变分布同SHAKE2000和精确解相比偏差很小且对反应谱的影响可以忽略;某些情况下,软场地上LSSRLI-1计算出的土体剪应变分布同SHAKE2000和精确解相比明显偏大,该偏差会导致地表响应显著偏小,说明LSSRLI-1用于软场地地震反应分析时其剪应变求解方法有待改进。 相似文献
3.
以日本KiK-net强震观测台网中硬场地井下记录为样本，对传统等效线性化方法LSSRLI-1（频域）、SHAKE2000，时域非线性方法DEEPSOIL和频域一致等效线性化方法SOILQUAKE等几种计算程序在硬土场地地震反应分析中的可靠性进行对比检验。检验工况包括KiK-net井下台网中地表峰值加速度不小于0.05g的水平硬场地的总计344台次的加速度记录，涉及5个台站，土层厚度6~50m，地表峰值加速度范围0.050~0.805g。结果表明:认为硬土场地以往计算方法能够体现土层放大的认识是片面的，在中强地震动情况下，现有流行方法计算出的地表响应会偏小，强地震动下会严重偏小，会给工程抗震设计提供偏于危险的输入；硬场地中烈度8度以下（地表PGA在0.19g以下），SHAKE2000和DEEPSOIL、LSSRLI-1（频域）计算结果与实际记录差距可以接受，但烈度8度以上，计算出地表响应均较实际记录明显偏小，且随地震动强度增加差距急剧增大；硬场地中，无论何种烈度，SOILQUAKE16计算的地表加速度响应与实测相当，可体现出土层放大作用。 相似文献
4.
为了评价4种等效线性场地响应软件的适用性,选取深厚场地作为研究对象,将基岩地震波作为地震输入,根据土层剪切波波速和容重确定初始剪切模量并设置对应的模量衰减和阻尼比曲线,分别用SHAKE 2000、 DEEPSOIL、EERA和Strata 4种等效线性场地响应程序计算得到地表的加速度时程及相应的加速度反应谱和傅里叶幅值谱\,场地的最大剪应变和峰值加速度随深度的变化曲线。计算结果表明,由4种场地响应软件得到的地表加速度时程对应的加速度反应谱和傅里叶幅值谱一致,由于土层划分方式不同,Strata软件得到的峰值加速度和最大剪应变深度曲线不同。总结4种软件的不同,DEEPSOIL可以较全面考虑土的动力特性,Strata提供随机振动理论进行场地响应分析并可以考虑土层参数的变异性。 相似文献
5.
《世界地震工程》2017,(3)
土层地震反应分析方法分为频域与时域两大类,目前国际上最好的一维程序为SHAKE2000与DEEPSOIL,但二者的适用性和比较情况尚不得知。构造了符合我国规范的4种类别场地,对14个场地在3条地震动输入和3个烈度下总共82组工况进行对比计算,研究二者计算出的地表峰值加速度、反应谱和剪应变的异同。结果表明:二者差异大小与场地类别、输入PGA和输入地震动的频率分布有关,其中场地类别起主要作用,其他因素影响较小;只有在Ⅰ类场地下二者差异可忽略,其他类别场地存在差异,深软场地差异十分显著;虽然DEEPSOIL在计算反应谱高频部分表现优于SHAKE2000,但无论地表加速度峰值还是整体反应谱都要逊于后者,特别是对Ⅲ类场地和Ⅳ类场地情况;DEEPSOIL计算得到的土体剪应变普遍大于SHAKE2000,在软土场地表现十分显著,很多工况结果达到了不合理的程度,这应是其表现逊色的原因;在Ⅲ类和Ⅳ类场地下,两程序很多计算结果与现有认识相差很大。其结果为了解掌握土层地震反应分析方法的国际现有水平及今后方法改进提供了一定基础。 相似文献
6.
基于谐波入射下的波动理论频域精确解,导出线性时域精确解,并在Matlab环境中编制相应的计算程序;选取8个简化的中硬场地剖面,用LSSRLI-1、精确解和SHAKE2000三种方法计算各场地在不同输入条件下的地震反应。结果表明:程序计算所得地表反应谱和土体剪应变分布与SHAKE2000结果一致;LSSRLI-1方法得到的地表反应谱与前二者结果一致;LSSRLI-1方法在某些情况下得到的土体剪应变分布与另外二者结果存在较大偏差,该偏差对地表反应谱有着不可忽略甚至非常显著的影响。 相似文献
7.
为了对国内外广泛使用的3个一维土层地震反应分析程序（DENSOR98、SHAKE91和LSSRLI-1）的计算精度进行检验,本文以4次地震中唐山响瞠井下三维台阵的基岩强震记录为输入地震动,利用这3个程序对此测井剖面分别进行计算,计算结果分别与同次地震中相应的台阵地表强震记录相比较,可得如下结论：在地震动不大的情况下,3个程序都可满足工程要求,其差别为SHAKE91算得的峰值偏大,DENSOR98算得的峰值偏小,LSSRLI-1得到的反应谱更接近实际,DENSOR98得到的反应谱偏低,从安全角度和经济角度综合来看,LSSRLI-1程序较好。 相似文献
8.
根据我国建筑抗震设计规范中场地的分类原则,确定日本KiK-net中台站的场地类别。运用SHAKE2000和LSSRLI-1对不同类别场地的峰值加速度、反应谱、剪应变等进行计算,给出Ⅰ~Ⅳ类场地的计算结果,并将计算结果进行汇总后进行对比分析,得到不同场地条件下SHAKE2000和LSSRLI-1计算结果的差异以及计算结果与实测记录之间的差别。研究表明,土的动模量比、阻尼比的非线性以及场地类型对计算结果影响较大,Ⅰ、Ⅱ类场地中大多数情况下SHAKE2000和LSSRLI-1计算结果相差不大;Ⅲ、Ⅳ类场地中多数情况下SHAKE2000和LSSRLI-1计算结果相差不大。以实测记录为基准,SHAKE2000结果好于LSSRLI-1计算结果,特别是对于Ⅲ、Ⅳ类场地中,土体为强非线性工况而言,SHAKE2000结果要明显好于LSSRLI-1计算结果。初步分析表明,SHAKE2000与LSSRLI-1计算结果差异来自于计算剪应变的不同。 相似文献
9.
《地震工程与工程振动》2017,(4)
利用日本Ki K-net强震动观测台网数据库中巨厚土层的井下地震记录,对新研发基于频率一致等效线性化的一维土层地震反应计算方法 SOILQUAKE16以及当今国际上两种代表性一维土层地震反应计算方法 SHAKE2000和DEEPSOIL5.0在巨厚场地的可靠性进行对比检验。检验工况包括了土层厚度分别是215 m和148 m两个台阵,取其中地表峰值加速度不小于0.02 g的60台次水平地震加速度记录,地表峰值加速度范围为0.024~0.425 g,加速度峰值放大系数2.76~4.01。对比检验结果表明:烈度6度和7度偏下的较弱地震动下,SOILQUAKE16、SHAKE2000和DEEPSOIL5.0四个方法结果精度相当,计算出地表PGA与加速度反应谱均与实际较为接近,此时几种方法皆可采用;烈度7度中上、8度和9度的较强地震动下,DEEPSOIL5.0和SHAKE2000计算出的地表PGA较实际记录偏小,且随地震动强度增加与实测结果差距急剧增大,甚至小于井下输入,加速度反应谱"矮粗胖"不合理现象严重,不宜采用;而SOILQUAKE16计算出的地表PGA和反应谱均与实际记录相当,克服了以上弱点,可体现出深厚土层的放大作用,建议采用。SOILQUAKE16计算程序现已通过网络平台http://www.soilquake.org.cn提供共享服务。 相似文献
10.
一维等效线性化土层地震反应分析程序的代表有LSSRLI 1与SHAKE2000。LSSRLI 1是我国地震安评工作中推荐使用的程序,代表20世纪80年代的国际先进水平,而目前代表国际先进水平是SHAKE2000。针对等效线性化程序存在的不足,有必要对LSSRLI 1进行改进。为了寻找LSSRLI 1与SHAKE2000之间的差异,通过建立Ⅰ至Ⅳ类场地的土层剖面模型,对比分析两程序的计算结果,得到在不同场地条件下两程序的差异情况以及这些差异的变化规律。结果表明,Ⅰ、Ⅱ类场地中两程序计算结果差异不大,Ⅲ、Ⅳ类场地中两程序计算的PGA、反应谱与剪应变结果差异较大。初步分析可知,剪应变相对差与PGA、反应谱、剪切模量相对差存在相关性,通过修正剪应变的计算可以缩小LSSRLI 1结果与SHAKE2000结果的差距。 相似文献
11.
Equivalent linear method considering frequency dependent characteristics of stiffness and damping 总被引：4，自引：0，他引：4
Nozomu Yoshida Satoshi Kobayashi Iwao Suetomi Kinya Miura 《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》2002,22(3)
Equivalent linear dynamic response analysis of ground is based on complex moduli and Fourier series expansion; therefore, it is not an equivalent method but an approximate method. Two deficiencies in the conventional equivalent linear method represented by SHAKE are described first. The maximum shear strength is overestimated, resulting in overestimation of the peak acceleration under a strong ground motion, and the amplification is underestimated at high frequency. The latter sometimes results in underestimation of the peak acceleration under weak ground shaking, and gives an incident wave with unrealistic large accelerations or a divergence of analysis in deconvolution analysis under strong ground motion. Both deficiencies are shown to come from the same cause, i.e. computing the effective strain as a constant fraction of the maximum strain. Since this is a key concept of the equivalent linear analysis, one cannot overcome both deficiencies at the same time in the conventional method. An apparent frequency dependence in stiffness and damping is shown to appear in the dynamic response, although soil itself does not show frequency dependent characteristics. Following this observation, the effective strain is expressed in terms of frequency from the similarity concept of the strain–frequency relationship between time domain and frequency domain. This enables the reduction of both deficiencies at the same time, resulting in a marked improvement in the equivalent linear analysis. The accuracy of the proposed method is examined by the simulations of three vertical array records during large earthquakes. The proposed method always gives much better prediction than conventional equivalent linear methods for both convolution and deconvolution analyses, and it is confirmed to be applicable at more than 1% shear strain. 相似文献
12.
目前，在进行核电场地安全性评价时，主要采用一维等效线性化程序LSSRLI-1，而一维等效线性化方法在考虑地形效应时有很大的局限性，特别是在研究场地地形效应的影响时偏差较大。对于抗震设计要求远高于一般建筑的核电站来说，选用合适的方法进行二维建模分析是非常必要的。选取了某核电场地典型剖面15个钻孔资料，在MIDAS二维等效线性分析环境下进行了建模，并选取了以年超越概率10-4合成的地震动中10条最大样本时程作为基底输入进行分析。通过与LSSRLI-1的计算结果进行对比，研究了地形效应对地表和核岛基础处（8.5m）加速度反应谱的影响，并提出了设计建议。分析得出:二维分析中地形效应对地表加速度最大值反应谱的双峰形态影响较大，并且计算结果对AP1000谱的超越情况有所变化；对核岛基础处（8.5m）峰值加速度的影响程度比地表要小，没有表现双峰形态变化较大的形态。 相似文献
13.
以天津滨海某厚层淤泥场地为例,分别采用等效线性化法（LSSRLI-1）和新一代土层地震反应分析SOILQUAKE软件方法在场地危险性计算确定的不同设防水准地震动输入条件下进行了建模土层地震反应计算。计算结果表明：（1）对厚层淤泥软弱场地,与新版区划图结果相比等效线性化法可能会低估场地地震作用,甚至是低估场地设防烈度;（2） SOILQUAKE软件方法在软弱场地设计地震动参数确定时仍能体现一定的放大作用,尤其是强地震动作用下,克服了等效线性化方法在软弱场地计算时出现的设计谱明显矮、宽现象,与当前认识相一致,为软弱场地重大工程设防参数确定提供了参考;（3） SOILQUAKE软件方法在软弱场地设计地震动参数确定较新版区划图结果设防标准有大幅度提高,考虑到相关抗震设防规范的协调性,还需进一步对其他类型软弱场地进行大量强震记录输入计算检验,以便更好的工程应用。 相似文献
14.
Local site conditions can significantly influence the characteristics of seismic ground motions. In this study, site response analyses using one-dimensional linear elastic (LE), equivalent-linear (EQL) and nonlinear (NL) approaches are performed at different seismic hazard levels of Singapore. Two seismic stations, namely, the KAP and BES stations located at soft soil sites, are selected from the national network of Singapore. Firstly, site response estimates using the LE, EQL (SHAKE04) and NL (DEEPSOIL) approaches are compared with the borehole recordings. Results show favorable matches between the predictions and the observations at the KAP site, while under-predictions are observed for all the three site effect approaches at the BES site. Secondly, the applicability of the LE, EQL and NL models is examined at different hazard levels of Singapore. It is found that for the hazard level at a return period of 475 years, the computed maximum strain (γmax) is 0.06% and then the EQL model can provide accurate site response predictions. However, for the hazard level at a return period of 2475 years, the calculated γmax is larger than 2%, resulting in notable differences in the predictions of different site response models. This study highlights the importance of site effects in seismic hazard analysis of Singapore. 相似文献
15.
研究基岩输入时程随机数对场地峰值加速度的影响，对核电厂设计地震动参数的合理确定具有重要意义。本文选取了某重要核电站场地具有代表性的3个钻孔，建立了场地计算模型。根据确定性方法、概率性方法得到的基岩反应谱及其包络谱，基于不同随机数，分别合成了400条基岩输入时程。采用LSSRLI-1程序进行了场地地震反应，根据4800个计算结果，研究了不同随机数对地表峰值加速度的影响，给出了自然对数下峰值加速度标准差的估计，揭示了峰值加速度的分布规律，提出了对核电厂设计地震动参数合理确定的建议。 相似文献
16.
Centrifuge modeling of seismic response of layered soft clay 总被引：1，自引：0，他引：1
Centrifuge modeling is a valuable tool used to study the response of geotechnical structures to infrequent or extreme events
such as earthquakes. A series of centrifuge model tests was conducted at 80g using an electro-hydraulic earthquake simulator mounted on the C-CORE geotechnical centrifuge to study the dynamic response
of soft soils and seismic soil–structure interaction (SSI). The acceleration records at different locations within the soil
bed and at its surface along with the settlement records at the surface were used to analyze the soft soil seismic response.
In addition, the records of acceleration at the surface of a foundation model partially embedded in the soil were used to
investigate the seismic SSI. Centrifuge data was used to evaluate the variation of shear modulus and damping ratio with shear
strain amplitude and confining pressure, and to assess their effects on site response. Site response analysis using the measured
shear wave velocity, estimated modulus reduction and damping ratio as input parameters produced good agreement with the measured
site response. A spectral analysis of the results showed that the stiffness of the soil deposits had a significant effect
on the characteristics of the input motions and the overall behavior of the structure. The peak surface acceleration measured
in the centrifuge was significantly amplified, especially for low amplitude base acceleration. The amplification of the earthquake
shaking as well as the frequency of the response spectra decreased with increasing earthquake intensity. The results clearly
demonstrate that the layering system has to be considered, and not just the average shear wave velocity, when evaluating the
local site effects. 相似文献