面向不同层次需求的地震记录选取与评价研究

With the rapid development of civil engineering construction, dynamic time-history analysis has become a popular method to estimate structure response to ground motions. There is a crucial need to propose a scientific approach and practical record selection method for different kinds of structures under different level of demand.The following aspects are conducted:.(1) Study of the selection of earthquake events, process of record data, computation of earthquake parameter and metadata collection for construction of strong ground motion database based on the Chinese and foreign earthquake records;.(2) A practical ground motion selection and scaling method will be proposed including initial record selection criteria, key earthquake elements matching, and modification of target spectrum for Chinese seismic code;.(2) We will focus on the disaggregation for PSHA result in Chinese safety evaluation work and the construction of CMS for record selection for major key project in China..(4) Study of ground motion selection and modification method for Performance Based Earthquake Engineering (PBEE) of buildings considering hazard consistency and IM sufficiency; .(5) Evaluate the record selection and modification method in part (2) to (4) based on structure numerical stimulations and seismic damage investigation for different level of seismic demand;.The research results will play an important role for seismic design of structures, seismic risk control and Performance Based Earthquake Engineering.

随着国内外强震记录数据的积累以及弹塑性时程分析应用日益广泛，如何合理选用天然强震动记录输入是目前亟待解决的问题。拟开展以下研究：①从地震筛选、强震动数据处理、场地地震信息整理以及地震动参数计算等方面给出强震记录处理与评价的原则流程，建立强震记录备选库。②从地震信息初选条件，地震动三要素匹配，目标谱，时频非平稳等角度给出我国现行抗震设计规范中弹塑性时程分析的强震记录选取完整操作流程。③面向重大工程，以安全性评价工作为基础，基于条件均值谱概念给出同时考虑待建场地设定地震与结构特性的天然记录选取流程。④面向最新一代基于性态地震工程中整体风险控制的要求，提出考虑参数完备性和危险一致性的强震动记录选取方案，实现地震危险性与地震易损性分析方法的衔接。⑤结合震害资料和结构数值模拟试验，评价不同层次需求下的选波方案。本项目研究成果可直接应用于我国建筑抗震设计、地震风险损失控制以及基于性态的地震工程中。

随着国内外强震记录数据的积累以及弹塑性时程分析应用日益广泛，如何合理选用天然强震动记录输入是目前亟待解决的问题。本研究完成以下内容：.一、基于中国、美国、日本和欧洲的强震观测记录搜集，初步建立了强震记录选取的数据库。其中，重点对中国强震动观测记录进行了强震记录地震信息搜集，台站场地信息估算，以及强震动记录处理等工作。.二、提出面向我国抗震设防要求的强震动记录选取流程，给出适用我国各抗震设防烈度下震级、距离的初选范围建议值。给出了基于VS30和强震动记录谱比法确定我国场地类别的方法。结合我国强震动记录数据大震远场数据偏多以及地震动PGA水平整体较低的问题，给出了对地震信息筛选条件以及调幅系数区间的调整建议值。提出了利用全周期段匹配结果相对误差函数修改权重函数的记录选取思路。最后整理总结了一套完整的包含了地震信息筛选、调幅、匹配的面向我国现行建筑抗规的强震记录选取流程。针对我国抗震规范时程分析中，强震记录选取数量以及记录间离散性对最终结构响应的影响给出了定量调整方案。.三、面向我国开展地震安全性评价工作的重大工程建筑结构，给出了考虑场址地震危险性的条件均值谱/条件谱(CMS/CS)强震记录选取流程。给出同时考虑震级，距离和地震动离散性的设定地震解耦结果。以中国强震记录数据库为基础统计了0.01 s-2.0 s之间加速度谱标准差相关系数矩阵。.四、提出新一代基于性态地震工程框架下的强震记录选取方法。提出基于危险一致地震动输入的改进条带法性态分析流程，并用于工程需求参数概率危险性分析。将条件谱记录选取结果应用到 IDA 方法和条带法进行了抗倒塌易损性分析。.五、强震动记录选取方案评价与成果推广。针对常用的7度，8度以及9度罕遇地震下的II类场地工况，依据本研究提出的记录选取流程给出了最终记录选取结果以供工程科研人员选用。基于不同条件目标周期点的CS的选波结果验证了危险一致性。形成学术专著《工程地震动输入》以及强震动记录选取系统。