本文针对两种类型的脉冲地震动,用基于WPT的PPM法提取出Tp,探讨了Tp与MW之间的关系,给出了PGV、MW、R之间的统计模型,并与现存的模型进行了对比,采用4种单自由度体系结构模型对两种类型的脉冲作用下的结构响应分析,主要得出以下结论:
(1)加速度脉冲与非加速度脉冲的TP与MW之间存在线性相关性,总体上Tp随MW的增大而增大,且加速度脉冲的Tp随MW的增大速率更快。
(2)对于加速度脉冲及非加速度脉冲,与前人模型相比,本文PGV与MW和R之间的统计模型的PGV预测值具有较高的准确性。
(3)在短周期范围内,加速度脉冲与非加速度脉冲的反应谱值接近; 在长周期范围内,非加速度脉冲的反应谱值明显大于加速度脉冲。对于长周期结构,非加速度脉冲会引起更大的结构反应。
(4)最大位移均值比随着Tn的增大而减小。对短周期结构而言,加速度脉冲相比非加速度脉冲引起的结构损失要大; 对中长周期结构而言,相比于加速度脉冲,非加速度脉冲作用下结构损伤更大。
本文对加速度脉冲及非加速度脉冲的参数特性进行了分析。针对两种类型的脉冲地震动,首先,用基于WPT的PPM法提取出Tp,探讨了Tp与MW之间的关系; 其次,给出了PGV、MW、R三者之间的回归分析模型,并与现存的模型进行了对比; 最后采用4种单自由度体系结构模型对两种类型的脉冲进行结构响应分析。主要得出以下结论:
(1)加速度脉冲与非加速度脉冲的周期与矩震级之间存在线性相关性,Tp总体上具有随着MW的增大而增大趋势,且加速度脉冲的Tp随MW的增大速率更快。对于加速度脉冲,本文模型得出的Tp比Baker(2007)、Shahi和Baker(2013)要小; 对于非加速度脉冲本文模型得出的Tp比Baker(2007)、Shahi和Baker(2013)比较接近。
(2)经过统计回归分析,给出了加速度和非加速度脉冲PGV与MW和R之间的统计模型。对于加速度脉冲,随着震级的增大,本文模型的预测值比赵晓芬(2018)模型的预测值大,且当R<30 km时两种模型预测值较为接近; 对于非加速度脉冲,随着震级的增大,本文模型的预测值比赵晓芬(2018)模型的预测值小,这是由于近断层地震动具有很强的方向性,而赵晓芬(2018)模型采用了最强速度脉冲方向,故PGV的预测值较大。
(3)在短周期范围内,加速度脉冲与非加速度脉冲的反应谱较接近,当Tn<0.6 s时,加速度脉冲的反应谱值小于非加速度脉冲; 当0.6 s<Tn<1.8 s时,加速度脉冲的反应谱值大于非加速度脉冲; 在长周期范围内,即Tn>1.8 s时,非加速度脉冲的反应谱值明显大于加速度脉冲。可见对于长周期结构,非加速度脉冲会引起更大的结构反应。
(4)最大位移均值比随着Tn的增大而减小; 在Tn=0.5 s时,加速度脉冲作用下最大位移比非加速度脉冲作用下大,在Tn=1.5 s时,最大位移均值比相较Tn=0.5 s时有所减小,说明非加速度脉冲作用下最大位移相比加速度脉冲作用下有所增大; 在Tn=3.0 s时,非加速度脉冲的作用更加显著,故非加速度脉冲作用下产生的结构位移更大。对短周期结构而言,加速度脉冲相比非加速度脉冲引起的结构损失要大; 对中长周期结构而言,相比于加速度脉冲,非加速度脉冲作用下结构损伤更大。