[编程][软件][地震动] PulsePeriodExtrat: A tool for extracting the pulse period of near-field earthquake velocity [近场地震动速度脉冲周期计算软件]

实干、实践、积累、思考、创新。 程序图标 ( Program Icon )     程序介绍 ( Program Introduction) 近场地震动因其具有较普通地震动更为复杂的特性及其对工程结构的严重破坏性成为地震工程领众多学者研究的热点问题之一。脉冲型地震动较普通地震动对工程结构有着特殊影响,当脉冲周期与结构基本自振周期相近时,共振效应”的存在使得脉冲地震动作用下产生的结构反应要明显大于普通地震动对结构的影响,从而使结构功能失效的可能性大大增加。因此,脉冲周期为脉冲型地震动的一个重要参数。 近场地震动中速度脉冲周期的确定受高频成分的影响具有很强的不确定性,如何计算脉冲周期是一个研究课题,国内外学者给出了多种脉冲周期计算方法。The near-field earthquake driver has more complex characteristics than the ordinary ground motion and its serious damage to the …

[地震工程][笔记] 近断层速度脉冲型地震动(单向脉冲&双向脉冲) [Near-fault pulse-like ground motion (one-way pulse & two-way pulse)]

实干、实践、积累、思考、创新。 最近小伙伴找我们帮忙做一些近场地震动相关的工作,因此重新查看了一些近场地震动相关的资料。整理一些读书笔记,作为备忘。 近断层地震动(near-falut ground motion)基本特征主要包括近断层 强地震动的集中性、地表破裂、地面永久变形(permanent displacemenat)、破裂的方向性效应、近断层速度大脉冲 和 上盘效应。 这里主要整理 近断层速度大脉冲 的一些特性的笔记。所谓 “速度脉冲” ,指的是地震波的速度时程上,可以看到明显的脉冲现象。如下图所示,图中红色虚竖线间隔是一个速度脉冲,同时Tp为对应的脉冲周期。另外,对于速度脉冲的讨论也通常针对的是水平地震动。 速度脉冲主要形式 (1)双向速度脉冲 双向速度脉冲可通俗理解为在速度时程曲线的正负向均出现较大的波峰。主要由于破裂传播的多普勒效应引起的方向性速度脉冲。这样的速度脉冲主要表现在垂直于断层面的方向上,当断层的倾角较大时,主要表现在垂直于断层走向的方向上,且通常随着断层距的增大,脉冲变得越来越不明显[1]。 (2)单向速度脉冲 单向速度脉冲可通俗理解为在速度时程曲线上只在单个方向上出现较大的波峰。如下图所示[1]。通常由地面永久位移引起的速度脉冲会边线位单向脉冲。这个脉冲与永久位移的大小和产生永久位移的时间有关,它主要表现在平行于断层滑动方向的分量上,而且呈单向脉冲。反过来讲,由于速度时程只在一个方向出现较大的脉冲,那么由速度积分获得的位移时程,就很大概率偏向这个方向了,也就是出现了所谓的永久位移(permanent displacemenat)。 其他总结 破裂方向性效应引起的速度脉冲主要发生在垂直于断层面的方向,而地面永久位移引起的速度脉冲表现在与断层的滑动方向一致的分量上[1] 。 因此,对于走向滑动断层,方向性速度脉冲和永久位移引起的速度脉冲出现在不同的地震动分量上,其中,方向性脉冲主要表现在垂直于断层走向的分量上,永久位移引起的速度脉冲表现在平行于断层走向的分量上。 对于倾向滑动断层,破裂方向性效应引起的速度脉冲和永久位移引起的速度脉冲都发生在垂直于断层面的方向的分量,因此,两个速度脉冲是叠加在一起的。 案例 以下我们从PEER地震动数据库中选两条近场含脉冲的地震波看看效果。 –  – – …

[地震动][笔记] 近场地震动的基本特性 [Basic characteristics of near-field ground motions]

实干、实践、积累、思考、创新。 最近小伙伴找我们帮忙做一些近场地震动相关的工作,因此重新查看了一些近场地震动相关的资料。以下整理一些读书笔记,作为备忘。 近场地震动的震源机制与远场地震动不同,特性复杂,对结构物破坏程度大。近场地震基本特性主要包括: < – – – 待整理 – – ->     【参考文献】 [01] 刘启方, 袁一凡, 金星,等. 近断层地震动的基本特征[J]. 地震工程与工程振动, 2006, 26(1):10. [02]  刘伟. 近场地震作用下高速铁路桥上列车行车安全控制研究 [D]. 福建工程学院, 2021. [03] 孙鹏. …

[工程][选波][地震波] 某长结构选波案例 [第1周期8s](GMS选波系统-选波应用案例19)

坚持实干、坚持一线、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 采用GMS选波系统( http://www.jdcui.com/?page_id=6118 )做的一个选波案例,一个实际工程的选波案例。 某长周期结构,前三周期分别为 8.3s、6.7s、4.3s,跨度较大,设防烈度7度0.1g,进行大震弹塑性时程分析选波。 由于第一周期大于6s,因此涉及到6s后反应谱的取值问题,本项目6s后按斜直线的方式选。 因为第一周期大于6s太多了,如果按拉平处理,结果太过保守。 以下是GMS选波过程: 以下是所选地震波的 YJK 时程分析结构 各组天然波的反应谱与规范反应谱对比结果, 相关案例 ( Related Examples) [01]. [工程][选波][地震波] 某超高层选波案例(GMS选波系统-选波应用案例1) [02]. [工程][选波][地震波] 某框筒高层建筑结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例2) [03]. [工程][选波][地震波] 某多层框剪建筑结构(短周期)选波案例(GMS选波系统-选波应用案例3) [04]. [工程][选波][地震波] 某钢筋混凝土框架-核心筒高层建筑结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例4) [05]. [工程][选波][地震波] 某大底盘-多塔-高位连体高层建筑结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例5) [06]. [工程][选波][地震波] 某8度区大底盘-多塔高层建筑结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例6) [07]. [工程][选波][地震波] 某7度区框架核心结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例7) …

[选波][地震波][科研] 某高耸长周期结构选波案例 [前三阶周期相差较大](GMS选波系统-选波应用案例11)

坚持实干、坚持一线、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 用GMS选波系统( http://www.jdcui.com/?page_id=6118 )做的一个有趣的选波案例,小伙伴找到,帮忙做的。(2091211完成的,现在做些简要整理。) 基本信息如下: 结构地震分组为第二组,场地类别二类,特征周期Tg=0.4s; 结构的前三阶周期:一阶:5.80s;二阶:2.33s;三阶:1.35s;特点是前三阶周期相差较大,范围较大,基本占据了反应谱的速度段及位移段的大部分范围(1s~6s)。 8度区(0.2g),αmax=0.16;小震加速度时程最大值:70cm/s²;拟进行小、中、大震弹塑性时程分析,7条天然波+3条人工波,ABAQUS软件分析。 GMS选波信息: 选波按小震反应谱为目标谱进行选波,同时规范要求有效持时不小于15s及5倍T1,对于本结构,有效持续时间不小于30s。所选地震波控制时间均在30s以上。 选择的地震波反应谱情况如下图所示。由图可见,尽管前三周期较为分散,且跨越了1s~6s的较大范围,但从地震波平均谱及规范谱的对比图可见,所选地震波的反应谱均值与规范反应谱十分吻合,在周期点上平均谱与规范谱的误差小于5%。 相关案例 ( Related Examples) [01]. [工程][选波][地震波] 某超高层选波案例(GMS选波系统-选波应用案例1) [02]. [工程][选波][地震波] 某框筒高层建筑结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例2) [03]. [工程][选波][地震波] 某多层框剪建筑结构(短周期)选波案例(GMS选波系统-选波应用案例3) [04]. [工程][选波][地震波] 某钢筋混凝土框架-核心筒高层建筑结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例4) [05]. [工程][选波][地震波] 某大底盘-多塔-高位连体高层建筑结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例5) [06]. [工程][选波][地震波] 某8度区大底盘-多塔高层建筑结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例6) [07]. [工程][选波][地震波] 某7度区框架核心结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例7) [08]. [工程][选波][地震波] 某8度区框架-剪力墙结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例8) …

[选波][地震波][科研] 近场及远场地震波选波案例(GMS选波系统-选波应用案例12)

实干、实践、积累、思考、创新。 用GMS选波系统( http://www.jdcui.com/?page_id=6118 )做的一个选波案例,帮助小伙伴选波进行近断层(Near-fault earthquake motions)、远断层(Far-fault earthquake motions)相关的结构抗震研究。 基本的选波参数如下: 场地类型三类,设防烈度8度,阻尼比4%,结构主要周期范围在0.5~3s,近断层控制震中距不大于20km,尽量包含脉冲效应,远断层控制震中距大于60km。地震动记录震级应大于6.5级,且地震波PGA不应小于0.1g,同一组地震事件尽量不要超过2组。按中震选波,地震波反应谱与目标反应谱在解耦股主要周期范围内误差不小于20%…..等等,选波控制,还有一些其他参数,此处不一 一列举。由于小伙伴主要选波主要用于科研,因此参数较多。GMS选波软件可以控制这些参数选波。 采用GMS按上述要求进行地震波选取,如下图: 近断层结果: 远断层选波结果: 相关案例 ( Related Examples) [01]. [工程][选波][地震波] 某超高层选波案例(GMS选波系统-选波应用案例1) [02]. [工程][选波][地震波] 某框筒高层建筑结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例2) [03]. [工程][选波][地震波] 某多层框剪建筑结构(短周期)选波案例(GMS选波系统-选波应用案例3) [04]. [工程][选波][地震波] 某钢筋混凝土框架-核心筒高层建筑结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例4) [05]. [工程][选波][地震波] 某大底盘-多塔-高位连体高层建筑结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例5) [06]. [工程][选波][地震波] 某8度区大底盘-多塔高层建筑结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例6) [07]. [工程][选波][地震波] …

[科研][选波][地震波] 某短周期结构选波 [第一周期在平台段](GMS选波系统-选波应用案例16)

坚持实干、实践、积累、思考,创新。 用GMS选波系统( http://www.jdcui.com/?page_id=6118 )帮小伙伴做的一个的选波,这里简单记录一下。 选波基本信息如下。项目为7度罕遇,二类场地,第二分组,按照 铁路工程抗震设计规范 进行选波,结构周期0.25s,在平台段。 反应谱形状如下: 采用GMS系统进行选波 地震波的反应谱与规范反应谱的对比如下,可见,在结构主要周期范围(平台段)吻合较好。 相关案例 ( Related Examples) [01]. [工程][选波][地震波] 某超高层选波案例(GMS选波系统-选波应用案例1) [02]. [工程][选波][地震波] 某框筒高层建筑结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例2) [03]. [工程][选波][地震波] 某多层框剪建筑结构(短周期)选波案例(GMS选波系统-选波应用案例3) [04]. [工程][选波][地震波] 某钢筋混凝土框架-核心筒高层建筑结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例4) [05]. [工程][选波][地震波] 某大底盘-多塔-高位连体高层建筑结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例5) [06]. [工程][选波][地震波] 某8度区大底盘-多塔高层建筑结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例6) [07]. [工程][选波][地震波] 某7度区框架核心结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例7) [08]. [工程][选波][地震波] 某8度区框架-剪力墙结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例8) [09]. [工程][选波][地震波] …

[工程][项目][地震动][软件] EPA Scaling: EPA-based Adjustment Tool of Seismic Ground Motion Record[基于EPA的地震动记录调整工具]

实干、实践、积累、思考、创新。 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) EPA Scaling: EPA-based Adjustment Tool of Seismic Ground Motion Record [基于EPA的地震动记录调整工具] 基于EPA的地震动记录调整工具。根据论文《基于EPA的地震动记录调整方法及应用实例》—常磊,廖耘,王亚勇 编制。项目用到就试试看吧。 可以导入多组地震波; 可以新建反应谱,反应剖也可以自定义; 可以自定义反应谱的平滑参数; 可以考虑谱平均值的二次修正; 可以设置反应谱计算的点数; 可以图形方式显示基于PGA、EPA修正的反应谱的结果; 图形结果可以快速输出EXCEL图表。 程序图例 …

[科研][选波][地震波] 某短周期隔振结构选波 [前三周期接近特征周期](GMS选波系统-选波应用案例15)

坚持实干、实践、积累、思考,创新。 之前用GMS选波系统( http://www.jdcui.com/?page_id=6118 )做的一个有趣的选波案例,结构是一个周期较短的纲结构,而且准备做隔震,也是小伙伴找我做的,这里简单记录一下。 选波基本信息如下。 二类场地,地震分组第一组,设防烈度8度(0.3g)。根据我国规范《抗规》和《高规》,反应谱的特征周期Tg=0.35s,小震影响系数0.24,小震时程分析的地震加速度最大值(PGA)为110cm/s2。结构阻尼0.03,结构前三阶周期分别为0.81s,0.76s,0.63s。可见结构的周期较短,且十分靠近规范反应谱的特征周期。另外,小伙伴表示,结构准备做隔震支座,隔震后结构的周期预估增大到1.5s左右。其中整个选波过程根据小伙伴的要求,主要是按我国《抗规》及《高规》的要求进行。 根据小伙伴提供的主要信息,采用 GMS 进行选波, (1)控制地震波的场地特性,比如场地剪切波速等参数,贴近二类场地, (2)同时,考虑隔震前后结构的主要周期范围,尽量控制所选地震波反应谱在0.5s~2.0s内尽可能贴合我国规范反应谱,2.0s后尽量与规范反应谱匹配(设置不同权重,当然具体细节这里就不展开了)。 (3)所选地震波持时均在15s以上,满足规范15s及5T1的要求。 (4)地震波反应谱均值与规范反应谱在主要周期点较为吻合,同时基底剪力也要进行控制。 虽然短周期反应谱波动比较大,一般选波稍微困难,但总体上GMS选的地震波结果还是可以的,所选地震波反应谱在结构主要周期范围内(0.5s~2.0s)与规范反应谱吻合非常好,为方便选用,一共选了8组天然波及6组人工波,如下。 最后,让小伙伴进行基底剪力验算,将时程基底剪力与反应谱基底剪力进行对比。 结果,发现较多地震波时程的基底剪力偏大(与CQC剪力比大于120%)。检查了很久,后面才发现原来是因为小伙伴的这个项目比较特殊,该结构前三阶结构周期的质量参与系数仅有60%,三阶以后的振型对结构的响应,包括基底剪力的影响很大,而三阶以后的大部分振型的周期已经在反应谱平台段,由于天然波反应谱在平台段实际上波动很大的,而刚好该结构这些频段的周期对还影响较大,因此,对于该类结构地震波的选择,虽然可以进一步采用GMS对平台段反应谱也进行更加严格的控制,以达到剪力不至于过大的要求。但实际上天然波反应谱在平台段的的波动性是很大的,而选波恰恰是应该反应这种离散性,对于平台段周期起控制作用的结构,时程波剪力与CQC剪力的比值应该可以放大一点(即稍微区别对待一下那些常规平台段周期影响不太大的结构),因为规范反应谱平台段是认为拉平的,无法反应天然波的波动性,而这波动性恰恰可能使该类结构的基底剪力显著增大。 PS: (1)写累了,上述表示有些乱,也没时间细致理顺了,anyway,做个笔记。 (2)另外,其实小震选波及大震选波,侧重点不同。有时间再吹。 相关案例 ( Related Examples) [01]. [工程][选波][地震波] 某超高层选波案例(GMS选波系统-选波应用案例1) [02]. [工程][选波][地震波] 某框筒高层建筑结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例2) [03]. [工程][选波][地震波] 某多层框剪建筑结构(短周期)选波案例(GMS选波系统-选波应用案例3) [04]. [工程][选波][地震波] 某钢筋混凝土框架-核心筒高层建筑结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例4) …

[科研][更新][Update] 地震动参数计算软件(GMP)更新 (支持更多数据导入格式)

经过多个网友的建议及反馈,给 GMP ( GMP: A tool for Calculating Earthquake Intensities for Seismic Analysis of Structures)  进行了更新,可以支持更多地震波数据格式的导入。 GMP是一个地震动参数计算工具,支持以下功能(1)地震波基线修正(2)地震波积分(3)地震波反应谱计算(4)地震波参数计算,一共支持46个常用和非常用参数的计算。 关于GMP的详细信息可以访问这个网页:[软件][地震动参数][Tool] GMP: 结构抗震分析地震动强度指标计算工具 ( GMP: A tool for Calculating Earthquake Intensities for Seismic …

[工程][选波][地震波] 某钢筋混凝土框架-核心筒高层建筑结构选波案例(GMS选波系统-选波应用案例4)

实干、实践、积累、思考、创新。 陆续分享一些 GMS : Ground Motion Selection Program 地震波选波系统 的一些选波案例,很多这些项目都是毕业前帮一些网友及工程师选的。关于GMS选波系统及关于地震波及地震工程的更多资料可以参考 www.jdcui.com 的这个网页:(http://www.jdcui.com/?page_id=6118)。 下面的算例是某钢筋混凝土框架-核心筒高层建筑结构的小震选波案例。 【结构信息】 地面以上结构总高度接近140m。结构体系: 框筒结构;结构材料信息: 钢筋混凝土;设计地震分组: 一;地震烈度: 7(0.1g);场地类别: Ⅰ1;特征周期: 0.35;结构的阻尼比: 0.050。 结构前3周期分别为:3.5s、3.1s及2.47s,前三周期分部较为均匀,周期在6s以内。 【GMS 选波系统】 采用 www.jdcui.com 的 GMS (http://www.jdcui.com/?page_id=6118)选波系统进行选波,并结合Ground Motion Converter(http://www.jdcui.com/?p=4604)将地震波转换到其他软件进行补充计算,如下图所示。 (1) GMS System …

[选波][地震波] 记录一个实际工程有趣的选波问题

一个实际工程的选波。工程的前三阶周期分别为:7.2s(Y向),6.2s(X向),3.2s(扭转)。采用www.jdcui.com的 GMS (http://www.jdcui.com/?page_id=6118)选波系统进行选波,并结合Ground Motion Converter(http://www.jdcui.com/?p=4604)将地震波转换到其他软件进行补充计算,如下图所示。整个过程,具体十分有意思的一些思考是:(1)长周期后,实际大部分地震波的反应谱都是随着周期往下降的。(2)结构前两个周期不一样,结果刚好贴在 6s及6s以后(3)经过采用反应谱进行小震结构设计的时候,6s以后的反应谱是拉平的。相当于人为给了一个安全度。此外,规范设计反应谱制定的时候长周期部分进行了人为抬高,实际上也是安全度。(4)个人认为,这个结构选波应该尽量控6s的点的谱,7s点的谱应取下限,免得选波对结构进行过多的二次加强。(5)毕竟还有大震弹塑性补充验算呢。(6)长周期结构,且周期太分散,这种结构的波十分 “难” 选,当然有GMS (http://www.jdcui.com/?page_id=6118),也不难,应该选合理的。

[软件][地震工程] GMP v2018: 结构抗震分析地震动强度指标计算工具 ( GMP: A tool for Calculating Earthquake Intensities for Seismic Analysis of Structures)

新版软件已发布,移步这个页面:[软件][地震动][更新] GMP v2024: A tool for Calculating Ground Motion Parameters for Seismic Analysis of Structures [结构抗震分析地震动强度指标/地震动参数计算工具] 网友让写的工具,地震动参数计算工具。PS. “山竹”来狂风暴雨,也无法阻止我。 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) 地震动参数计算工具,总共提供 46 个参数的计算。详见后面的介绍。 程序界面 ( Program …

[地震工程][软件] GMS Converter: 地震波通用格式转换器[ GMS Converter: General Formats Transformer for Earthquake Records]

[Tool] GMS Converter: 地震波通用格式转换器[ GMS Converter: General Formats Transformer for Earthquake Records].Support Format(支持的数据格式): PEER NGA Data Base, ABAQUS .inp, ETABS, SeismoSignal, YJK(盈建科),PKPM,SPECTR (Seismic Spectrum Analysis Program from www.jdcui.com), GML & GMS ( Ground Motion Management and Selection Program from www.jdcui.com ), PERFORM-3D, General Format, etc. Modification Function (功能): Scaling (缩放), Time step modification (时间步修正), Format Transform (通用格式变换), Truncation of Data(数据截取), etc.

GML: Ground Motion Library Management System [强震记录管理系统]

目前众多高层和超高层建筑的抗震设计都需要选取一定数量的强震记录进行结构的动力弹性或弹塑性时程分析,因此,如何有效的管理强震记录数据,并能搜索到符合设计要求的强震记录具有重要的意义。为此,我编制了相应的强震记录管理程序(GML)来对地震动记录数据进行管理。该软件能够搜索符合特定特性的地震动记录,计算地震动的反应谱,后期将陆续开发地震动记录的增减功能。

ATC-63 Ground Motion Record Sets [ATC-63推荐的地震动记录集]

许多研究结构抗倒塌能力评估与增量动力分析(IDA)的研究人员都会参考过ATC-63的报告FEMA P-695《Quantification of Building Seismic Performance Factors》。ATC-63在FEMA P-695中推荐了相应的地震动记录集,包括22组远场记录(Far-Field Record Set)和28组近场记录(Near-Field Record Set),其中近场记录包括14组有脉冲(Pulse)的记录和没有脉冲的记录(No-Pulse)。为方便大家的研究,我从PEER的强震数据库中下载了这些地震波并进行了整理,大家可以下载!

[软件][Tool] NGA Converter: PEER NGA Ground Motion Convertor [PEER地震波数据格式转换器]

太平洋地震工程研究中心(PEER)强震数据库格式转换器。程序可以将原本5列的地震波数据转换成任意列,并支持地震波峰值的调整、地震波时间间距的调整,方便工程和研究。程序支持转换旧数据库(NGA-West)和新数据库(NGA-West2)的地震波文件。NGA-West2 网址: http://ngawest2.berkeley.edu/。A program can be used to transform a PEER Ground Motion Database file into a user-specified format suitable for other applications to use.The program can transform the data format from 5-column to any column. The peek value and time step of the ground motion can also be adjusted . It’s easy to use.The program supports both the NGA-West and NGA-West2 Database file . The address of NGA-West2 Database : http://ngawest2.berkeley.edu/ .