一种区域地震反应谱场构造方法技术

本发明专利技术公开了一种区域地震反应谱场构造方法，包括：获取区域每一地震动测点的地震反应谱和位置；针对各区域内测点，分别基于其与各周边测点的距离及所有周边测点的地震反应谱，计算其所在位置在每一选定特征周期点处的试探反应谱；然后计算每一区域内测点的实际反应谱与试探反应谱在每个特征周期点处的比值；针对当前待构造反应谱的点，利用其与周围测点的位置关系及其周围测点对应的上述比值，确定各特征周期点处的反应谱加权系数；基于上述结果，针对当前待构造反应谱的点，计算其地震动反应谱；遍历区域内所有待构造反应谱的点，得到区域内地震反应谱场。本发明专利技术可直接给出地形相对平坦区域的地震反应谱场，且兼顾了局部小区域的场地特征。区域的场地特征。区域的场地特征。

【技术实现步骤摘要】
一种区域地震反应谱场构造方法


[0001]本专利技术涉及土木工程结构抗震
，特别涉及一种区域地震反应谱场构造方法。

技术介绍

[0002]地震反应谱对于地震破坏力的初步评价具有重要价值。对于不同类型的结构，所关注的反应谱也存在一定区别。例如，研究人员一般通过地震加速度反应谱来判断地震对于低层结构的破坏力，通过地震速度和位移反应谱判断地震对于高层结构的破坏力。然而，地震发生后，快速的获取受灾区域的地震反应谱场面临诸多挑战。这主要是由于现实的强震台网密度不足以提供精细化的地震反应谱场，难以反映大面积范围内各处建筑所在区域的局部场地情况，导致评估结果出现偏差。因此，如何简单有效的构造发震区域的地震反应谱场对震害评估和震后应急具有重要意义。但目前尚缺乏相关的模型。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种区域地震反应谱场构造方法，以实现区域震后精细地震反应谱场的构造，进而为地震破坏力的快速评估提供重要数据，为震后应急提供更加精细、科学的依据。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一方面，本专利技术提供了一种区域地震反应谱场构造方法，包括：获取待构造地震反应谱场区域的每一地震动测点的地震动记录和位置坐标，并基于测点的地震动记录，计算每一测点的地震反应谱；其中，所述地震动测点包括周边测点和区域内测点，所述周边测点指的是区域范围外轮廓附近的测点，所述区域内测点指的是被所述周边测点包围在内的测点；基于测点的位置坐标，分别计算每一区域内测点与各周边测点的距离；针对每一区域内测点，分别基于其与各周边测点的距离及所有周边测点的地震反应谱，计算其所在位置在每一选定特征周期点处的试探反应谱；然后计算每一区域内测点的实际反应谱与试探反应谱在每个特征周期点处的比值；针对当前待构造反应谱的点，在其周围选定多个测点作为其周围测点，并利用其与周围测点的位置关系以及其周围测点的实际反应谱与试探反应谱在每个特征周期点处的比值，确定当前待构造反应谱的点在每个特征周期点处的反应谱加权系数；针对当前待构造反应谱的点，基于其所在位置在每一选定特征周期点处的试探反应谱以及每个特征周期点处的反应谱加权系数，得到其地震动反应谱；遍历区域内所有待构造反应谱的点，得到各点的地震动反应谱，以构造出区域内地震反应谱场。
[0005]进一步地，所述针对每一区域内测点，分别基于其与各周边测点的距离及所有周边测点的地震反应谱，计算其所在位置在每一选定特征周期点处的试探反应谱，包括：
通过以下公式得到每一区域内测点对应的试探反应谱：其中，表示第号测点所在位置在特征周期处的试探反应谱值；为周边测点的总数；表示第号周边测点在特征周期处的实际反应谱值；表示第号区域内测点与第号周边测点的距离；为预设指数。
[0006]进一步地，取值范围为1~2。
[0007]进一步地，所述针对当前待构造反应谱的点，在其周围选定多个测点作为其周围测点，并利用其与周围测点的位置关系以及其周围测点的实际反应谱与试探反应谱在每个特征周期点处的比值，确定当前待构造反应谱的点在每个特征周期点处的反应谱加权系数，包括：针对当前待构造反应谱的点P，确定其周围最近的至少三个测点，作为其周围测点；利用以下公式计算点P各周围测点在每个特征周期处的反应谱加权系数：其中，表示点P的第k个周围测点在特征周期处的反应谱加权系数；表示当点P周围第k个测点属于区域内测点时，第k个测点所在位置的实际反应谱与试探反应谱在处的比值；利用点P与周围测点的位置关系确定点P在每个特征周期点处的反应谱加权系数。
[0008]进一步地，所述利用点P与周围测点的位置关系确定点P在每个特征周期点处的反应谱加权系数，包括：取所有周围测点的反应谱加权系数的几何平均值或所有周围测点的反应谱加权系数的加权几何平均值，作为点P在特征周期处的反应谱加权系数。
[0009]进一步地，对于当前待构造反应谱的点，其周围测点形成的外包络能够包围当前待构造反应谱的点。
[0010]进一步地，针对当前待构造反应谱的点，基于其所在位置在每一选定特征周期点处的试探反应谱以及每个特征周期点处的反应谱加权系数，得到其地震动反应谱，包括：对于当前待构造反应谱的点P，采用以下公式计算其地震动反应谱：其中，表示点P在特征周期处的地震动反应谱值；表示点P在特征周期处的反应谱加权系数；N表示周边测点的总数；表示第J号周边测点在特征周期处的实际反应谱值；表示点P与第J号周边测点的距离；为预设指数。
[0011]进一步地，遍历区域内所有待构造反应谱的点，得到各点的地震动反应谱，以构造出区域内地震反应谱场，包括：对指定区域进行预设间距的离散；遍历离散后的区域内所有的离散点，得到各点的地震动反应谱；利用所有点的地震动反应谱，构造出区域内地震反应谱场。
[0012]再一方面，本专利技术还提供了一种电子设备，其包括处理器和存储器；其中，存储器中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现上述方法。
[0013]又一方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现上述方法。
[0014]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果至少包括：本专利技术提供了一种区域地震反应谱场构造方法，利用现有的可获取的地震记录实现整片区域的震后精细地震反应谱场的构造，能够直接给出地形相对平坦区域的地震反应谱场，且兼顾了局部小区域的场地特征；本专利技术能够为地震破坏力的快速评估提供重要数据，为震后应急提供更加精细、科学的依据。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1是本专利技术实施例提供的区域地震反应谱场构造方法的执行流程示意图；图2是测点分布示意图；图3是四个周边测点的速度反应谱对比图。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。
[0018]第一实施例针对区域完整地震反应谱场构造的问题，本实施例提供了一种区域地震反应谱场构造方法。该方法的执行流程如图1所示，包括以下步骤：S1，获取待构造地震反应谱场区域的每一地震动测点的地震动记录和位置坐标，并基于测点的地震动记录，计算每一测点的地震反应谱；其中，本实施例将所有地震动测点分为两类：区域周边测点和区域内测点。其中，区域周边测点是指区域范围外轮廓附近的测点，这些测点处于所有测点的最外侧。区域内测点是指被周边测点包围在内的测点；本实施例获取所有测点的分布情况并计算每个测点的地震动记录对应的反应谱，这里的反应谱可以是加速度反应谱、速度反应谱和位移反应谱中的任意一种，计算过程中所采用的阻尼比根据实际情况自定，整个过程中保持一致即可，本实施例并不限定具体的反应谱类型以及阻尼比的选取方案。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种区域地震反应谱场构造方法，其特征在于，包括：获取待构造地震反应谱场区域的每一地震动测点的地震动记录和位置坐标，并基于测点的地震动记录，计算每一测点的地震反应谱；其中，所述地震动测点包括周边测点和区域内测点，所述周边测点指的是区域范围外轮廓附近的测点，所述区域内测点指的是被所述周边测点包围在内的测点；基于测点的位置坐标，分别计算每一区域内测点与各周边测点的距离；针对每一区域内测点，分别基于其与各周边测点的距离及所有周边测点的地震反应谱，计算其所在位置在每一选定特征周期点处的试探反应谱；然后计算每一区域内测点的实际反应谱与试探反应谱在每个特征周期点处的比值；针对当前待构造反应谱的点，在其周围选定多个测点作为其周围测点，并利用其与周围测点的位置关系以及其周围测点的实际反应谱与试探反应谱在每个特征周期点处的比值，确定当前待构造反应谱的点在每个特征周期点处的反应谱加权系数；针对当前待构造反应谱的点，基于其所在位置在每一选定特征周期点处的试探反应谱以及每个特征周期点处的反应谱加权系数，得到其地震动反应谱；遍历区域内所有待构造反应谱的点，得到各点的地震动反应谱，以构造出区域内地震反应谱场。2.如权利要求1所述的区域地震反应谱场构造方法，其特征在于，所述针对每一区域内测点，分别基于其与各周边测点的距离及所有周边测点的地震反应谱，计算其所在位置在每一选定特征周期点处的试探反应谱，包括：通过以下公式得到每一区域内测点对应的试探反应谱：其中，表示第号测点所在位置在特征周期处的试探反应谱值；为周边测点的总数；表示第号周边测点在特征周期处的实际反应谱值；表示第号区域内测点与第号周边测点的距离；为预设指数。3.如权利要求2所述的区域地震反应谱场构造方法，其特征在于，取值范围为1~2。4.如权利要求1所述的区域地震反应谱场构造方法，其特征在于，所述针对当前待构造反应谱的点，在其周围选定多个测点作为其周围测点，并利用其与周围测点的位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：田源，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：