卓越周期,规范篇一:卓越周期与特征周期结构自振周期是结构自由振动的周期;结构基本周期是结构自振周期中最长(数值最大)的那个;场地卓越周期是场地自振周期中最容易被(地震)激励起的周期;场地特征周期(设计特征周期)是设计地震反应谱曲线上平台段结束(最右端)的同期值.产生了疑问:场地卓越周期和场地特征周期有关系吗?知道一个不相干的,地震动的卓越周期:再振幅谱幅值最大的频率分量所对应的周期,在地震波通过覆盖土层传向地表的过程中,由于土层的过滤性与选择放大作用,地表地震动的卓越周期在很大程度上取决于场地的固有周期。
各条地震波的特征周期很难确定,规范反应谱上的特征周期是根据若干条平均后再进行削平处理而得到的拐点。
对地震波进行傅立叶变换,得到其傅立叶谱,观察其地震波峰值对应的周期,此周期便是地震波的特征周期。
可以在ansys,sap等程序中轻松实现。
傅立叶谱幅值最大点对应的周期为地震动的卓越周期,不是特征周期!特征周期是抗震规范中用到的概念,目的是确定规范谱的形状。
它描述了结构所处的地震环境。
实际上,规范谱不应看作真实的地震反应谱,这一点在其他帖子中已有论述。
我个人的观点,规范是结构抗震理论应用方法的体现,如果研究抗震理论,似乎不应以抗震规范为准绳。
因为规范是为使用者提供的标准,它必须为了工程的安全性和经济性做出一些折中,并不是完全意义上的理论或技术方法。
1、卓越周期是老早以前的提法,原意指的是引起建筑场地振动最显著的某条或某类地震波的一个谐波分量的周期,该周期与场地覆土厚度及土的剪切波速有关。
对同一个场地而言,不同类型的地震波会得出不同的卓越周期,因此概念上存在矛盾。
现在地震工程界已彻底摒弃这种提法;2、场地与场地土是两个完全不同的概念,你所说的应是场地;3、现在确定地震影响系数用的是场地特征周期。
即首先根据场地覆土厚度及土的剪切波速确定建筑物的场地类别,并据此查表得场地特征周期,最后有设计地震分组和场地特征周期确定抗震设计所用的地震影响系数。
在结构布置时应使结构结构的第一自振周期避开场地的卓越周期,以免场地、地基与结构形成共振或类共振”卓越周期是通过地震波频率分析得到的所占能量最大的周期成分.特征周期另外又考虑了近震远震的影响(老抗规),新抗震规范用设计地震分组来考虑震级和震中距的影响.特征周期的概念早已有之,同样卓越周期的概念依然存在;二者数值上很相近,从抗震角度当然结构自振周期避开特征周期和卓越周期为好,从地震影响系数曲线也可清楚看到其中的关系.关于卓越周期的说法,我是以前听一个教授说的,他的原话是:“大家以后不要再提场地卓越周期这个说法,这个概念本身有问题......而他本人是建筑抗震规范编写组的成员。
可以肯定的是,现在新的的抗震规范及有关的背景材料都不再用”卓越周期“的概念,而且近几年公开发表的有关地震工程的论文都不再提“卓越周期”。
我个人认为,现在的“场地特征周期”或许与原来的“卓越周期”有某种概念上的联系,但它们在意义上可能已经完全不同了。
卓越周期是老早以前的提法,原意指的是引起建筑场地振动最显著的某条或某类地震波的一个谐波分量的周期,该周期与场地覆土厚度及土的剪切波速有关。
对同一个场地而言,不同类型的地震波会得出不同的卓越周期,因此概念上存现在确定地震影响系数用的是场地特征周期。
即首先根据场地覆土厚度及土的剪切波速确定建筑物的场地类别,并据此查表得场地特征周期,最后由设计地震分组和场地特征周期确定抗震设计所用的地震影响系数。
地震波在地表土层传播时,由于不同性质界面反射的结果,某个周期的地震波强度被增强,也即土层对这些地震波起到放大作用,这种波的周期称为该土层的卓越周期。
场地卓越周期:地震波在某场地土中传播时,由于不同性质界面多次反射的结果,某一周期的地震波强度得到增强,而其余周期的地震波则被削弱。
这一被加强的地震波的周期称为该场地土的卓越周期。
结构自振周期:自振周期是结构的动力特性之一。
单质点体系在谐波的作用下,都会按一定形状作同频率同相位的简谐运动,其相应的周期就称为自振周期。
当建筑物的自振周期与场地土卓越周期接近时,其地震反应就大,反之则小。
设计特征周期Tg:抗震设计用的地震影响系数曲线中,反映地震震级、震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值,应根据其所在地的设计地震分组和场地类别确定。
当结构的自振周期超过设计特征周期时,地震作用就会随其自振周期的增大而减小。
当结构的自振周期小于0.1s 时,地震作用会随其自振周期的增大而急剧增大。
实际的建筑结构的自振周期大都会大于设计特征周期,但一般不大于6.0s。
基本振型:单质点体系在谐波的作用下的振型称为基本振型。
任一地震波都可以分解为若干谐波的叠加,多质点体系按振型分解法计算地震作用时,可以简化为具有基本振型的等效单质点体系进行分析。
而对建筑结构而言,有时又称为主振型,一般是指每个主轴方向以平动为主的第一振型。
高阶振型:相对于低阶振型而言。
一般来说,低阶振型对结构振动的影响要大于高阶振型的影响。
对一般较规则的建筑物,选择的振型个数可以取其地震作用计算时的质点数(大多数情况下为楼层数),若质点数较多时,根据计算结果可以只取前几个振型(即低阶振型)进行叠加。
场地卓越周期——根据场地覆盖层厚度H和土层平均剪切波速`V_s`,按公式T = 4H/`V_s`计算的周期,表示场地土最主要的振动特性。
地基基本周期——地基整体本身固有的震动特性,可根据经验公式或数值模拟求得。
两个周期之间存在最优比值T=3Tg×β。
当地基与场地频率满足最优比值时,基础的抗震性能最佳,它可以作为抗震概念设计中的参考准则。
篇二:剪切波卓越周期报告检测报告科测(2003)报告()号深圳市住宅开发租赁中心住宅楼工程土层剪切波速度和卓越周期测试及场地类别评定报告委托单位:深圳市勘察研究院勘察公司检测类别:土层剪切波速、卓越周期检测检测单位:报告发送日期:2002 年6月21日工程负责人:测试人员:报告编写:审核:技术负责人(总工)邮编:地址:电话::深圳市住宅开发租赁中心住宅楼工程土层剪切波速度和卓越周期测试及场地类别评定报告一.前言深圳市位于全国烈度区划图七度区内,是我国的重点抗震设防城市,按照国家抗震规范有关规定,各类工程建设都应考虑抗震设防和地震安全性评价及场地类别评价工作。
为此,受深圳市勘察研究院勘察公司的委托,我单位对深圳市住宅开发租赁中心住宅楼建设工程场地进行了土层剪切波速和卓越周期测试及地震场地类别评定工作。
现场对6号和14号孔进行了测试,经室内资料整理和计算分析提交本测定报告。
本次检测按以下规范进行。
土层剪切波速检测按〈〈建筑抗震设计规范〉〉GB50011—2001执行。
卓越周期检测按〈〈建筑抗震设计规范〉〉GB50011—2001执行。
二.检测原理及仪器(一)土层剪切波速检测简介测试方法采用单孔法,利用已经钻好的钻孔,将起振板置于井口1~3米处,并使其中点与井口的连线垂直于起振板,同时在其上加压整体性较好的重物(1吨以上),然后锤击起振板产生剪切波,并通过置于井内的三分量拾振妻将土的振动历程输入仪器,经电脑分析,获得各测点剪切波到时,经计算可得到各土层的剪切波速。
图一为其测试方框图。
现场数据采集使用的仪器是中科院武汉岩土力学研究所智能仪器室生产的RSM—24FD浮点工程动测仪,采集的数据是由井中的三分量传感器,通过仪器记录三道波形,经与电脑通讯,将仪器中的数据传送到电脑中,处理后得到各土层的剪切波速,进而确定建筑的场地类别。
图一在场区内选择二个具有代表性的岩土工程勘察6号和14号钻孔,采用单孔剪层法在孔中进行土层剪切波速测试。
按规范要求,每一土层都有一个测点,当某一土层厚度较大时,每2米左右测一个点,在一个测试深度上重复测试多次,获得各孔土层剪切波速度随深度分布(见表1)根据这些数字绘制成土层剪切波速—深度曲线(见图2)。
根据场地二个钻孔土层剪切波速实测值和岩土工程勘察资料,将地面以下20米内土层厚度与各层剪切波速度计算出土层的等效剪切波速值,其结果及覆盖厚度(见表2)。
单孔法测试系统方框图覆盖层厚度及地面下20米内各土层厚度与各土层剪切波速度计算的等效剪切波速值(二)地脉动卓越周期检测简介建筑场地土层的频谱特性的卓越周期是建筑场地地面运动的重要特征。
它是一种常时微动的随机振动信号,它与覆盖土层的厚度、物理力学性质以及场地的振动背景、能量、持续时间、衰减特点、波动介质等因素有密切关系。
凡是进行场地地震小区划、场地土分类、震害预测、建筑场地选址与评价、高层建筑、精密设施的场地,微振动测量是不可缺少的项目。
按照(CECS74:95)场地微振动测量技术规程,本场地选取6号孔和14号孔附近各布置了一个脉动观测点,每个测点进行三个方向振动信号的观测、确保周围环境无任何振动源干扰各记录10次以重现多为准,经过资料整理计算分析并给出频率域参数。
测试仪器是中科院武汉岩土力学研究所智能仪器室生产的RSM—24FD浮点工程动测仪,三分量拾振器是中国地震局工程力学研究所研制的“DLS”系列多功能力平衡拾振器。
图3是6号和14号孔的典型地面脉动部分数据频谱分析图。
通过综合分析,可得到本场地的地面脉动卓越周期为0.271秒(卓越频率3.69Hz)。
测试数据(见表3)。
地脉动测试数据篇三:卓越周期1. 卓越周期的定义predominant period 随机震动过程中出现概率最多的周期。
常用以描述地震震动或场地特征。
卓越周期是老早以前的提法,原意指的是引起建筑场地振动最显著的某条或某类地震波的一个谐波分量的周期,该周期与场地覆土厚度及土的剪切波速有关。
对同一个场地而言,不同类型的地震波会得出不同的卓越周期,因此概念上存在矛盾。
现在地震工程界已彻底摒弃这种提法;现在确定地震影响系数用的是场地特征周期。
即首先根据场地覆土厚度及土的剪切波速确定建筑物的场地类别,并据此查表得场地特征周期,最后由设计地震分组和场地特征周期确定抗震设计所用的地震影响系数。
地震发生时,由震源发出的地震波传至地表岩土体,迫使其振动,由于表层岩土体对不同周期的地震波有选择放大作用,某种岩土体总是以某种周期的波选择放大得尤为明显而突出,使地震记录图上的这种波记录得多而好。
这种周期即为该岩土体的特征周期,也叫做卓越周期。
由多层土组成的厚度很大的沉积层,当深部传来的剪切波通过它向地面传播时就会发生多次反射,由于波的叠加而增强,使长周期的波尤为卓越。
卓越周期的实质是波的共振,即当地震波的振动周期与地表岩土体的自振周期相同时,由于共振作用而使地表振动加强。
巨厚冲积层上低加速度的远震,可以使自振周期较长的高层建筑物遭受破坏的主要原因就是共振。
2. 几种周期及相关概念自振周期T:结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间,是结构本身的动力特性,与结构的高度H、宽度B有关。