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维普资讯 第 29卷第 1期 青 岛理 工 大 学学 报 Vo1．29No．12008 JournalofQingdaoTechnologicalUniversi}y 基于随机反应分析方法的反应谱研究 白志强 ，刘文锋 ，陈 鹏 (1．潍坊学院土木建筑系，潍坊 261061；2．青岛理工大学 土木工程学院，青岛266033) 摘 要：以Kanai—Tajimi谱作为随机地震动输入，根据极值理论，确定谱强度因子 S。，采用随机方 法推导单 自由度的最大地震反应，得到了基于随机反应分析方法的反应谱．由于用随机方法所得 反应谱与规范反应谱有较大差异，借助于matlab软件通过修正谱强度因子 s。得到了与规范反应 谱吻合程度较好的基于随机反应方法的反应谱，并给出了各种场地条件下对应的修正系数，为随 机方法应用于工程抗震设计提供 了初步的参考依据． 关键词：随机方法；反应谱；谱强度因子；模型参数 中图分类号：TU352．1 文献标志码 ：A 文章编号：1673—46O2(2008)01--0024—05 地震作用作为一种随机过程不 同于一般动力荷载 ，无论在时间、空间和强度上都具有很强 的随机 性…．虽然地震激励的不确定性将伴随着地震动数据的日益积累和地震预测技术的发展而逐渐降低 ，但是 不会且决不能期望有关地震动的日益增长的信息，足以完备到可以将地震动这种复杂的随机过程用确定 性的方法来描述．因此，采用具有概率意义的随机方法研究结构的地震作用，用科学的方法分析并描述结 构的反应，求解结构反应的统计特征，具有非常重要的意义． 1 随机模型的选取 Housner提出将地震作用过程看作 白噪声过程 ，但 Housner过多的近似使得很多学者对 白噪声做 了 进～步的修改工作，其 中最著名的是 日本学者金井清和 田宏见治提出的模型，通常称为 Kanai—Tajimi 谱 引． 2 1+4 S()一——— —— — So (1) (1—03)。+4 三 一 ； 式中 为地震的频率成分； 和 分别为土层的特征频率和阻尼 比；S。为谱强度因子 尽管Kanai—Tajimi谱过分夸大了地震动的低频含量，不宜用于长周期结构的抗震随机分析，但对于 大多数中频结构体系来说 ，该随机模型仍然具有很广泛的应用价值． 2 谱强度因子 S。的计算 表 1 场地土参数的设计值 2．1 、∞ 参数的取值 文献E3]给出了与抗震规范对应的参数 值如表 1所示． 2．2 谱强度因子 S。的确定 目前反应谱 的参数是采用地震危险性分 基金项居：山东省 自然科学基金项 目(Y2001F07)；建设部科技项 目(02—2—1，27)) 收稿 日期 ：2()(]6— 12 25 维普资讯 第 1期 白志强，等：基于随机反应分析方法的反应谱研究 析确定地面加速度的超越概率后得到的，因此，根据随机极值理论，确定地面最大加速度与 S。之间的关 系． 由随机振动理论可得地面加速度的方差为 r 口：一