混凝土重力壩對承受時間方法在地震分析中的應(yīng)用V.Valamanesh,H.E.EstekanchiA.Vafai,M.Ghaemian關(guān)鍵字:持續(xù)時間的方法；加速度函數(shù);混凝土重力壩;地震分析摘要:本文應(yīng)用對混凝土重力壩抗震分析的續(xù)航時間（ET）的方法進行了研究。ET方法是基于結(jié)構(gòu)的時程，經(jīng)過特別設(shè)計的加強加速功能進行分析。預(yù)計通過開發(fā)，其在分析混凝土壩對這類水壩的有用的抗震性能的應(yīng)用并得到各種激發(fā)強度。結(jié)果從佛森和科依納水庫線性分析在實際地震和ET加速功能進行了比較。它表明，ET方法可以合理準(zhǔn)確的預(yù)測混凝土重力壩個別地震響應(yīng)的線性分析。通過線性分析，以評估混凝土重力壩，目標(biāo)時間已假定對應(yīng)于地震OBE水平。耐久性標(biāo)準(zhǔn)可以被設(shè)置為時間時所需的損傷指數(shù)（ES），例如最大主應(yīng)力，達到其允許值。如果續(xù)航時間超過目標(biāo)時間，設(shè)計可以被認為是令人滿意的，反之亦然。此外，潛在的應(yīng)用對混凝土重力壩非線性分析的ET方法進行了研究。這表明，地震破裂分布可以通過追蹤采用ET方法。1.介紹抗震設(shè)計的基本目標(biāo)是在經(jīng)受強烈地震的結(jié)構(gòu)，其相應(yīng)的故障安全邊際。混凝土大壩高重要性的結(jié)構(gòu)，就其一生中需要連續(xù)服務(wù)，并在普羅巴-BLE潰壩情況下的災(zāi)難性后果之一。因此，這些結(jié)構(gòu)的安全，應(yīng)可以通過邏輯和精確的方法嚴格調(diào)查。在續(xù)航時間過程中，結(jié)構(gòu)受到一組專門設(shè)計的加強的加速度，其中反應(yīng)譜隨著時間的推移成比例增加，并在該時間間隔期間根據(jù)測得結(jié)構(gòu)的耐久時間，他們可以抵抗施加的動態(tài)激勵。在本文中，使用ET的方法，并考慮彈性分析過程中，兩個動態(tài)性能在眾所周知操作下基于地震混凝土壩（OBE）進行了評價。對ET過程的基本知識進行了簡要檢討。在實際地震，續(xù)航時間的分析結(jié)果的福爾瑟姆和科依納水庫，根據(jù)ET加速功能并考慮到大壩水庫的相互作用，已提交和相比，相當(dāng)于響應(yīng)的頻譜分析并且還時程分析。在非線性分析，采用彌散裂縫的方法，根據(jù)ET加速科依納水庫的表現(xiàn)功能進行了研究，并在ET方法的潛在混凝土壩非線性分析進行評價。它顯示出該混凝土重力壩的抗震性能可在ET方法與合理的逼近預(yù)測.2.耐力時間概念續(xù)航時間的方法已經(jīng)介紹［1］為一種新的地震分析方法，并在進一步的調(diào)查，在鋼框架的線性分析對該方法的應(yīng)用進行評估［2］。此外，應(yīng)用該方法在非線性鋼框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析進行了研究［3,4］，并應(yīng)用具體的線性分析了ET的方法進行了研究由文獻［5］。在ET方式中，結(jié)構(gòu)經(jīng)受了一套專門旨在加強的加速度，稱為”ET加速功能”，在方式，其中這樣的反應(yīng)譜加速度函數(shù)線性地通過時間增加，且其在基于時間間隔的抗震性能判定他們可以忍受強加動態(tài)激勵。在ET分析中，耐久時間被認為是時間為指定的設(shè)計參數(shù)的最大值，如漂移或應(yīng)力，超過了最大允許值。為方便起見，設(shè)計參數(shù)通常是根據(jù)他們的最大允許值歸一化，即續(xù)航時間是指在一定時間時的響應(yīng)參數(shù)的比值（如漂移或壓力）的容許值超出之一。在以決定是否實現(xiàn)續(xù)航時間可被認為是足夠的，強加的動態(tài)強度在這個時候行動應(yīng)予以考慮。譜加速度在實踐中最常用的強度測量和有被認為是用于校準(zhǔn)的ET加速功能在本研究中使用。2.1.等加速功能的特點如后面，尤其是ET加速功能考慮以這樣一種方式在此研究中被校準(zhǔn)，在t=10秒不只能做與他們的反應(yīng)譜匹配的模板代碼光譜，而且在所有其他時間的形狀反應(yīng)譜仍然是成正比的模板譜。時間點的ET加速功能的響應(yīng)譜的模板反應(yīng)譜與團結(jié)的比例因子相匹配就是所謂的目標(biāo)時間。根據(jù)這個定義，在這項研究中的ET加速功能的目標(biāo)時間被設(shè)定為T=10秒。ET的加速功能的另一個特點是，他們通過線性時加劇。在這種方式中，如果該窗口加速度函數(shù)是從t=0秒時至t=5秒，在所有時期其反應(yīng)譜對應(yīng)于一半的模板譜。如果T=0秒的間隔為t=15秒拍攝，其反應(yīng)譜匹配1.5倍的模板譜。因此，對于一個特定的結(jié)構(gòu)，模板頻譜設(shè)計具有一定結(jié)構(gòu)。例如，在漂移比超過其限制在t=15秒，可以得出結(jié)論，該結(jié)構(gòu)滿足漂移的標(biāo)準(zhǔn)，因為它的續(xù)航時間更是必需的代碼，即第10號在這種情況下，最低續(xù)航時間。示意圖ET分析結(jié)果為三個假設(shè)幀（或者說，三種不同設(shè)計為相同的幀），下一個ET加速度函數(shù)（圖1）已被描述于圖2。如果一個限制需求/能力的參數(shù)（如漂移的比例或應(yīng)力到其允許值）被認為是，行為這些結(jié)構(gòu)可以比較考慮這些ET曲線。正如圖2，第2幀真可謂是表現(xiàn)最好的，而第1幀是表現(xiàn)最差的這一分析。詳細信息應(yīng)用該方法的ET的相關(guān)已經(jīng)說明文獻［6］。應(yīng)當(dāng)注意的是，在ET分析結(jié)果包括每一次分析一個根據(jù)在不同層次的激勵的響應(yīng)的估計。以這種方式，。一個近似的整體圖像結(jié)構(gòu)的反應(yīng)可以通過有限數(shù)目的時程分析生成。].ft加速度（g） - :'■- -

時間（sec）圖1:一個等加速度函數(shù)(ETA20a02)。時間(sec)圖2:需求/幀等加速度函數(shù)作用下的能力2.2.第二代的校準(zhǔn)等加速功能第一代ET加速功能的基礎(chǔ)上峰值加速度［1］，而在第二代的ET加速功能，響應(yīng)頻譜的概念是更直接地參與。通過縮放ET加速功能使用簡單的線性比例因子，Sa(andSd)可以被設(shè)置為到達在任何需要的時間所要求的目標(biāo)水平。在這種方式中，我們定義ET加速功能的目標(biāo)響應(yīng)在方程。(1)和(2)：WE=—⑴ujrget其中SaT(T,t)為t時刻的目標(biāo)加速度響應(yīng)，T是自由振動的周期，SaC(T)為編纂設(shè)計加速度譜，并SuT(T,t)是在目標(biāo)位移響應(yīng)時間t，產(chǎn)生一個加速度的問題，這種特性被制定它的一個無約束的優(yōu)化問題如下：=1 [[Sa(T,t>- t)]2Jq十MWVM們明加⑶其中ag是ET加速度受到追捧，a是一個優(yōu)化加權(quán)參數(shù)，在本研究中設(shè)定為1.0。在為了進行數(shù)值計算，一個典型的代碼對應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)編號2800兼容加速度在伊朗國家建筑規(guī)范（INBC）已使用定義目標(biāo)響應(yīng)。作為試樣，將 ET加速度函數(shù)（ETA20a02）通過該過程產(chǎn)生的已在圖1中描繪。第一加速度反應(yīng)譜組三個ET加速功能（即ETA20a01，TA20a02和ETA20a03）在t=5秒，T=10s和t=20s的描繪在圖3a中。目標(biāo)時間為這套ET加速功能已被設(shè)置為10秒，因此，在t=反應(yīng)10秒應(yīng)配合編纂值的比例系數(shù)團結(jié)。在t=5s和t=20秒，響應(yīng)譜ET加速功能應(yīng)該匹配二分之一和一倍編纂標(biāo)準(zhǔn)值，分別為。位移響應(yīng)在不同時候這些加速功能中被描繪圖3b。正如預(yù)期的那樣，位移遵循目標(biāo)值由公式定義。用分散的幾乎相同的水平的加速度響應(yīng)。就像在圖3中，優(yōu)化工藝已經(jīng)相當(dāng)成功地收斂到目標(biāo)值。Tiube（fiee） Tim#[go）圖3：響應(yīng)ETA20a一系列光譜的加速度為E=5%，在不同的時間。（一）偽加速度；（二）位移響應(yīng)2.3.兼容性等方法在線性地震分析由于地震的出竅級別定義在PGA的條款或反應(yīng)譜曲線，在ET方式，在特定時間中應(yīng)該以這樣一種方式，它可以是代表被定義該OBE水平。另一方面，發(fā)生損傷當(dāng)時應(yīng)等于使用相同的地震作用下?lián)p傷OBE水平。為了這個目的，等效時間的概念是定義如下。通過使用SRSS模態(tài)組合，基底剪力，最大位移和響應(yīng)的加速度被實現(xiàn)為如下：

(6>(6>其中一是模態(tài)參與因子和-.：的分別為基底剪力，位移和加速度。如果在第i個模式標(biāo)準(zhǔn)頻譜是?和設(shè)計反應(yīng)譜在第i個模式的固有頻率是?，可以從方程得S宜 （7到反應(yīng)譜在各模式的比例： -忽略統(tǒng)計分散，響應(yīng)ET譜加速度函數(shù)在t=10s等于標(biāo)準(zhǔn)譜以A=0.35克，按照INBC2800號代碼。因此，方程（7）可以被用作設(shè)計的比反應(yīng)譜和ET加速功能的響應(yīng)在t=10秒在每個模式。明知反應(yīng)譜加速的功能是線性比例隨著時間的推移，根據(jù)所需的反應(yīng)指數(shù)，等效時間在ET方法可以計算如下：\E=l\E=l(10)其中 分別是根據(jù)基底剪力的等效時間，加速度和位移響應(yīng)。PninLA0心\\\\\\\\WWWPninLA0心\\\\\\\\WWWPointI)圖4:福爾瑟姆大壩的幾何屬性和有限元模型。總之，它是預(yù)期的線性響應(yīng)，在一個真正的地震設(shè)計譜中，地震或等效時間的混凝土壩的設(shè)計譜應(yīng)等于一個大壩的最大響應(yīng)。參考文獻Estekanchi,H.E.，等等.《承載時間法在地震分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用》[J].ScientiaIranica.2004,11(4),361-370.Estekanchi,H.E.等等.《線性地震分析中承載時間法的應(yīng)用》[J].EngineeringStructures.2007,29(10),2551-2562.Riahi,H.T.,等等.《用承壓時間法來預(yù)測普通鋼架結(jié)構(gòu)非彈性的平均變形需求》[J].ScientiaIranica.2009,16(5),388-402(2009).Riahi,H.T.andEstekanchi,H.E.《用承壓時間法來分析鋼架結(jié)構(gòu)的抗震性能》[J].J.of