CN111208559B - 一种地震安全性评价计算装置和计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地震安全性评价计算装置,其特征在于,包括地震危险性计算模块、地震动合成模块、场地计算‑1D模块和场地计算‑2D模块四个模块;所述地震危险性计算模块包括基本参数、潜源参数、地震动模型、地震危险性计算和结果输入五个部分;所述地震动合成模块包括控制参数、目标谱、初始地震动、地震动合成和结果输出五个部分;所述场地计算‑1D模块与所述场地计算‑2D模块均包括计算模型、输入地震动、计算和结果输出四个部分。
Description
技术领域
本发明涉及地震工程技术领域,具体来说,涉及一种地震安全性评价计算装置和计算方法。
背景技术
场地地震安全性评价工作是在对场址区域地震环境,包括区域和近场区地震地质和地震活动性,以及局部场地地震工程地质条件综合评价的基础上,通过开展地震危险性计算、地震动合成以及场地地震反应计算,确定场地地震动参数,为工程抗震设防提供依据。
而随着我国工程建设广度和深度的不断增加,重大工程和基础设施建设所处的地震环境和局部场地条件越来越复杂,例如,受远场大震影响的大跨度南京长江四桥工程、曹妃甸工业园区内大约240km2的填海造陆工程、吉林靖宇核电厂场址存在软弱夹层、河北海兴核电厂场址则存在较厚的硬夹层并且土层呈现出显著的横向非均匀特征、海口市多个超高层建筑坐落在局部火山岩侵袭形成的硬夹层场地上、多个铁路和公路桥梁穿越峡谷或河谷等不规则地形、以及天津和上海等滨海城市存在具有深厚覆盖层的软土场地等。这些复杂的地震环境和局部场地条件对地震动合成与场地地震反应计算提出了越来越高的技术要求。由于现行计算方法和软件很难满足实际工程中多方面的需求,因此,在重大工程场地地震安全性评价工作的开展过程中,复杂场地地震动效应的评估工作所面临的技术问题越来越突出。
场地地震反应计算的一个关键问题和难点问题,就是土介质非线性的处理问题。由于土介质力学性质的复杂性,至今尚未出现一个土动力学和岩土地震工程学领域公认的普适的土弹塑性动力本构模型。因此,尽管等效线性化方法在理论上存在诸多缺陷,但仍然是目前工程实用的场地非线性地震反应计算方法。
场地设计地震动参数的确定需开展场地地震反应分析工作,这涉及到两个关键技术环节,即输入基岩地震动时程的合成以及场地地震反应的计算。针对不同环节,工程实践均提出了相关亟需解决的技术问题。
在输入基岩地震动时程的合成的技术环节中,目前场地地震安全性评价工作中广泛使用的基岩地震动时程的合成方法是以反应谱和强度包络为目标,采用三角级数叠加法生成初始时程,通过在频域内对其迭代调整,最终合成满足给定精度要求的“人工”地震动时程,其中,目标反应谱是概率地震危险性计算确定的基岩一致概率谱,目标强度包络则利用与基岩峰值加速度相对应的控制地震确定。我国目前广泛使用的工程场地地震安全性评价计算软件 ESE 即是采用该方法合成地震动时程。理论研究和场地地震安全性评价工程实践表明,上述方法存在如下问题亟需解决:(1)“人工”地震动波形的性态与实际天然地震动相差较大,难以模拟天然地震动的非平稳特性,尽管“人工”地震动的反应谱能够以一定的精度拟合目标基岩谱,但是当场地地震反应进入非线性阶段后,输入地震动的非平稳特性将会对反应产生重要影响,在国际上,美国核安全标准审查大纲 SRP3.7.1 已明确规定,禁止使用这种纯“人工”地震动,而是通过对天然地震动进行处理生成用于核工程结构动力反应分析的输入,我国的工程实践也对非平稳地震动的合成提出了不同程度的需求;(2)常用的频域调整方法所得地震动位移波形将会出现非常显著的基线漂移问题,对于对速度和位移参数敏感的长周期结构,该问题直接影响到场地设计地震动参数的合理性,现有的工程场地地震安全性评价工作中,通常并不给出速度和位移曲线,在一定程度上忽视了该问题,但是,工程结构的抗震设计在有些情况下对设计地震动的速度和位移参数提出了较为迫切的需求,这类需求利用现有的方法难以满足;(3)与基岩峰值加速度相对应的强度包络难以综合反映工程场址所处的地震环境特点,对于受远场、大震影响的长周期结构,现有方法确定的强度包络将会导致场地或结构地震反应计算结果偏于不安全,在实际工程中,一些大跨度桥梁(如南京长江四桥)和超高层建筑(如武汉绿地项目)的场地地震安全性评价工作均对地震动强度包络提出了特殊的要求。
在场地地震反应的计算的技术环节中,目前广泛使用的场地地震反应计算方法是一维频域等效线性化方法,ESE 软件也是采用该方法计算场地非线性地震反应。相比时域积分的直接非线性方法,等效线性化方法依然是目前工程上处理场地非线性问题的实用计算方法。但是,工程实践和强震观测结果表明,目前广泛使用的一维等效线性化方法存在如下方面的问题亟需解决:(1)现有方法采用与频率无关的等效剪应变确定土介质的动剪切模量和阻尼比,这种处理方法在大应变情况下,如大震或软厚场地条件,将会高估场地反应的峰值加速度(PGA),另一方面,由于地震动高频成分的幅值偏低,这种方法将高估高频成分的应变,从而分别低估和高估高频成分对应的土剪切模量和阻尼比,造成场地传递函数在高频段的值偏低,在小震时,地震动高频成分对场地反应的 PGA起控制作用,因此,这种方法在小震时会低估场地反应的 PGA,该问题已通过理论分析和实际观测资料予以了证实,而且实际工程也反复揭示了大震和软厚场地条件下该方法的缺陷;(2)实际的工程场地在某些情况下会表现出显著的横向非均匀特性,而常用的一维方法仅能模拟场地的竖向非均匀特性,难以模拟二维或三维等高维场地,这一问题随着重大工程场地地震安全性评价工作的深入开展变得越来越突出,因此,开发工程实用的二维或三维场地地震反应计算程序是一个亟需解决的重要技术课题;(3)采用频率相关的等效线性化方法能够适用于实际工程所需处理的大部分应变范围,但是在处理某些大应变问题时仍具有等效化方法本身的固有缺陷,随着土动力本构关系研究的深入开展,目前已有若干便于工程应用的本构模型可供选择,这为时域非线性计算方法的工程实用化提供了基础,而且,场地地震安全性评价的工程实践也对复杂场地地震反应的时域非线性计算提出了较为迫切的需求。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题,本发明提出一种地震安全性评价计算装置和计算方法,能够克服现有技术的上述不足。
为实现上述技术目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种地震安全性评价计算装置,其特征在于,包括地震危险性计算模块、地震动合成模块、场地计算-1D模块和场地计算-2D模块四个模块;
所述地震危险性计算模块包括基本参数、潜源参数、地震动模型、地震危险性计算和结果输入五个部分所述地震危险性计算模块用于计算定场点的地震危险性结果,并将结果传输到所述地震动合成模块中进行处理;
所述地震动合成模块包括控制参数、目标谱、初始地震动、地震动合成和结果输出五个部分,所述地震动合成模块用于拟合目标反应谱,并将结果输出到计算程序中用于计算;
所述场地计算-1D模块与所述场地计算-2D模块均包括计算模型、输入地震动、计算和结果输出四个部分, 所述场地计算-1D模块和所述场地计算-2D模块用于计算场地地震反应,并输出曲线图,将输出结果传输到所述地震动合成模块中进行处理。
本发明还公开了一种地震安全性评价计算的计算方法,包括如下步骤:
S1:根据用户输入的地震带基本参数以及潜在震源区地震活动性参数、地震动模型的预测方程系数,通过地震危险性计算模块计算给定场点的地震危险性结果;
S2:通过地震危险性计算模块的结果输入绘制指定场地的超越概率曲线,以及用户指定概率水平的基岩地震动反应谱曲线;
S3:通过地震动合成模块设定地震动合成所需的目标地震动加速度反应谱,并生成初始地震动时程;
S4:利用基于小波函数的地震动反应谱拟合方法合成拟合目标谱的任意数量的地震动时程样本;
S5:通过地震动合成模块的结果输出绘制地震动加速度、速度和位移波形曲线、反应谱曲线、Fourier幅值谱曲线以及归一化累积Arias烈度曲线,并将初始地震动的反应谱曲线与合成地震动的相应曲线加以对比;
S6:对于一维场地,使用场地计算-1D模块提供的一维场地计算方法,根据场地地震工程地质条件勘察工作获取的钻孔柱状图、剪切波速数据以及土样非线性动力参数测试数据,生成用于一维场地地震反应分析的计算模型;对于二维场地,根据用户定义的控制点和区域边界,通过场地计算-2D模块生成二维四边形有限元网格,用于后续有限元计算;
S7:对于一维场地,通过场地计算-1D模块的结果输出部分输出指定空间点地震反应的加速度、速度和位移波形曲线、Fourier幅值谱曲线、反应谱曲线,并对各种计算工况所得反应谱曲线簇进行规准化处理,得到规准化的场地地震动反应谱;对于二维场地,通过场地计算-2D模块的结果输出部分绘制给定空间点地震反应的波形曲线和谱曲线;
S8:根据输出的曲线图获得最后的计算结果。
进一步的,对于步骤S1,地震危险性计算模块的计算基于我国概率地震危险性分析方法。
进一步的,对于步骤S1,计算给定场点的地震危险性结果包括不同地震动参数的超越概率、给定概率水平的基岩地震动反应谱、主要潜在震源区对场点地震危险性的贡献。
进一步的,对于步骤S3,设定地震动合成所需的目标地震动加速度反应谱和生成初始地震动时程的方法包括三角级数叠加法、基于Hilbert变换的非平稳地震动合成法以及直接选取天然地震动法。
进一步的,对于步骤S6,一维场地计算方法包括频率无关和频率相关等效线性化计算方法、时域非线性计算方法。
其中,频率无关和频率相关等效线性化方法中,提供正演计算和反演计算两种方法,并且提供了多种频率相关应变模型。
其中,时域非线性计算方法中,针对滞回准则,提供了扩充Masing准则和基于动态骨架曲线理论的滞回准则。
进一步的,对于步骤S6,场地计算-2D模块提供粘弹性人工边界和粘性人工边界两种人工边界处理方法,以及等效线性化处理方法和时域非线性积分方法两种土体非线性处理方法。
其中,时域非线性积分方法采用的土体本构模型为下负荷面剑桥模型。
本发明的有益效果:(1)本发明通过设计一种方便快捷的场地地震反应分析计算装置,实现了概率地震危险性计算、地震动时程合成以及场地非线性地震反应计算相关的参数设置、计算模型的前处理、数值计算以及计算结果的图形输出等功能。在地震动合成方面,本发明能够合成综合反映场址地震环境特征的非平稳地震动,所合成的地震动样本不仅能够以较高的精度拟合目标反应谱,而且具备实际天然地震动的非平稳特性,此外,地震动样本的位移曲线不会出现基线漂移问题,因此,本发明的地震动合成模块能够为场地地震反应计算模块提供合理的地震动输入;在场地地震反应计算方面,本发明能够同时提供一维和高维场地地震反应计算功能,并且同时提供等效线性化和时域非线性场地地震反应计算功能;针对时域非线性计算,能够提供多种可供选择的工程实用的土体本构模型,针对高维场地反应计算,能够同时提供粘弹性边界和透射边界选项,用于处理半无限域问题;此外,针对不同计算条件或者工况,在上述所有计算选项中,本发明能够为用户建议最优的选项。(2)本发明还提出了综合反映场址地震环境特征的非平稳地震动合成方法;提出频率相关的等效线性化方法,该方法不仅能够考虑计算方法的频率相关性,而且能够考虑土介质力学特性的频率相关性,研发了一套一维土层等效线性化地震反应分析方法和程序;选择便于工程应用并且能够较好地模拟土体动力特性的本构模型,评估不同土体本构模型的工程适用性,研发了一套计算一维场地非线性地震反应的时域积分程序;研发了一套实用的高维场地地震反应计算程序,并对建立高维场地地震反应分析模型所需的钻孔布置原则提出建议。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的一种地震安全性评价计算装置和计算方法的技术路线图;
图2是根据本发明实施例所述的一种地震安全性评价计算装置和计算方法的地震危险性计算模块的计算流程图;
图3是根据本发明实施例所述的一种地震安全性评价计算装置和计算方法的地震动合成模块的计算流程图;
图4是根据本发明实施例所述的一种地震安全性评价计算装置和计算方法的场地计算-1D模块的计算流程图;
图5是根据本发明实施例所述的一种地震安全性评价计算装置和计算方法的场地计算-2D模块的计算流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图2-5所示,根据本发明实施例所述的一种地震安全性评价计算装置,包括地震危险性计算模块、地震动合成模块、场地计算-1D模块和场地计算-2D模块四个模块;地震危险性计算模块包括基本参数、潜源参数、地震动模型、地震危险性计算和结果输入五个部分, 所述地震危险性计算模块用于计算定场点的地震危险性结果,并将结果传输到所述地震动合成模块中进行处理;地震动合成模块包括控制参数、目标谱、初始地震动、地震动合成和结果输出五个部分, 所述地震动合成模块用于拟合目标反应谱,并将结果输出到计算程序中用于计算;场地计算-1D模块与场地计算-2D模块均包括计算模型、输入地震动、计算和结果输出四个部分, 所述场地计算-1D模块和所述场地计算-2D模块用于计算场地地震反应,并输出曲线图,将输出结果传输到所述地震动合成模块中进行处理。
如图1所示,本发明还公开了一种地震安全性评价计算的计算方法,包括如下步骤:
S1:根据用户输入的地震带基本参数以及潜在震源区地震活动性参数、地震动模型的预测方程系数,通过地震危险性计算模块计算给定场点的地震危险性结果;
S2:通过地震危险性计算模块的结果输入绘制指定场地的超越概率曲线,以及用户指定概率水平的基岩地震动反应谱曲线;
S3:通过地震动合成模块设定地震动合成所需的目标地震动加速度反应谱,并生成初始地震动时程;
S4:利用基于小波函数的地震动反应谱拟合方法合成拟合目标谱的任意数量的地震动时程样本;
S5:通过地震动合成模块的结果输出绘制地震动加速度、速度和位移波形曲线、反应谱曲线、Fourier幅值谱曲线以及归一化累积Arias烈度曲线,并将初始地震动的反应谱曲线与合成地震动的相应曲线加以对比;
S6:对于一维场地,使用场地计算-1D模块提供的一维场地计算方法,根据场地地震工程地质条件勘察工作获取的钻孔柱状图、剪切波速数据以及土样非线性动力参数测试数据,生成用于一维场地地震反应分析的计算模型;对于二维场地,根据用户定义的控制点和区域边界,通过场地计算-2D模块生成二维四边形有限元网格,用于后续有限元计算;
S7:对于一维场地,通过场地计算-1D模块的结果输出部分输出指定空间点地震反应的加速度、速度和位移波形曲线、Fourier幅值谱曲线、反应谱曲线,并对各种计算工况所得反应谱曲线簇进行规准化处理,得到规准化的场地地震动反应谱;对于二维场地,通过场地计算-2D模块的结果输出部分绘制给定空间点地震反应的波形曲线和谱曲线;
S8:根据输出的曲线图获得最后的计算结果。
在一具体实施例中,对于步骤S1,地震危险性计算模块的计算基于我国概率地震危险性分析方法。
在一具体实施例中,对于步骤S1,计算给定场点的地震危险性结果包括不同地震动参数的超越概率、给定概率水平的基岩地震动反应谱、主要潜在震源区对场点地震危险性的贡献。
在一具体实施例中,对于步骤S2,超越概率曲线包括年超越概率曲线、50年和100年超越概率曲线。
在一具体实施例中,对于步骤S3,设定地震动合成所需的目标地震动加速度反应谱和生成初始地震动时程的方法包括三角级数叠加法、基于Hilbert变换的非平稳地震动合成法以及直接选取天然地震动法。
在一具体实施例中,对于步骤S4,所合成的地震动能够以较高的精度拟合目标反应谱,并具有给定初始地震动时程波形曲线的非平稳特征。
在一具体实施例中,对于步骤S6,一维场地计算方法包括频率无关和频率相关等效线性化计算方法、时域非线性计算方法。
优选的,频率无关和频率相关等效线性化方法中,提供正演计算和反演计算两种方法,并且提供了多种频率相关应变模型。
优选的,时域非线性计算方法中,针对滞回准则,提供了扩充Masing准则和基于动态骨架曲线理论的滞回准则。
在一具体实施例中,对于步骤S6,场地计算-2D模块提供粘弹性人工边界和粘性人工边界两种人工边界处理方法,以及等效线性化处理方法和时域非线性积分方法两种土体非线性处理方法。
优选的,时域非线性积分方法采用的土体本构模型为下负荷面剑桥模型。
为了方便理解本发明的上述技术方案,以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
根据本发明所述的一种地震安全性评价计算装置,包括地震危险性计算模块、地震动合成模块、场地计算-1D模块和场地计算-2D模块四个模块。在具体使用时,根据本发明所述的一种地震安全性评价计算的计算方法,首先根据用户输入的地震带与潜在震源区地震活动性参数、地震动预测方程系数,通过地震危险性计算模块计算给定场点的地震危险性结果,并绘制指定场地的超越概率曲线,以及用户指定概率水平的基岩地震动反应谱曲线,然后通过三角级数叠加法、基于Hilbert变换的非平稳地震动合成法以及直接选取天然地震动法中的任意一种方法设定地震动合成所需的目标地震动加速度反应谱,并生成初始地震动时程,利用基于小波函数的地震动反应谱拟合方法合成拟合目标谱的任意数量的地震动时程样本,绘制出地震动加速度、速度和位移波形曲线、反应谱曲线、Fourier幅值谱曲线以及归一化累积Arias烈度曲线,并将初始地震动的反应谱曲线与合成地震动的相应曲线加以对比;在一维场地中,根据场地地震工程地质条件勘察工作获取的钻孔柱状图、剪切波速数据以及土样非线性动力参数测试数据,生成用于一维场地地震反应分析的计算模型,然后部分输出指定空间点地震反应的加速度、速度和位移波形曲线、Fourier幅值谱曲线、反应谱曲线,并对各种计算工况所得反应谱曲线簇进行规准化处理,得到规准化的场地地震动反应谱;在二维场地中,根据用户定义的控制点和区域边界,通过场地计算-2D模块生成二维四边形有限元网格,然后绘制出给定空间点地震反应的波形曲线和谱曲线;根据输出的曲线图获得最后的计算结果。
在一维场地中,场地非线性地震反应的等效线性化计算方法是一种间接考虑土体非线性特性的方法,其基本思想是:在真实地震波穿过地表土层时,土体承受极不规则的循环动力荷载,在应力-应变平面上,土体应力-应变关系曲线出现复杂的滞回图像,各个滞回圈的大小、方向、位置以及闭合情况都是变化的;为了使问题简化,可用一条在平均意义上等效的稳态滞回曲线近似地表示所有回线的平均关系,等效线性化方法即是通过迭代运算确定所有土层的这一等效滞回曲线,并据此最终计算场地地震反应。鉴于等效线性化方法仍是工程界普遍接受的实用计算方法,因此,本发明将场地非线性地震反应的等效线性化计算方法作为计算一维场地非线性地震反应的首选方法。
并且,本发明针对场地非线性地震反应计算,开发了一维、二维和三维计算软件,其中,一维和二维程序既使用了等效线性化方法,也使用了基于弹塑性本构模型的时域非线性方法。该软件可用于工程场地地震安全性评价工作的实用的场地地震反应分析,且该软件的核心计算程序能够反映当前关于地震动合成和场地地震反应计算方面的最新研究成果。在地震动合成方面,该软件能够合成综合反映场址地震环境特征的非平稳地震动,所合成的地震动样本不仅能够以较高的精度拟合目标反应谱,而且具备实际天然地震动的非平稳特性,此外,地震动样本的位移曲线不会出现基线漂移问题,因此,该软件地震动合成模块能够为场地地震反应计算模块提供合理的地震动输入;在场地地震反应计算方面,该软件能够同时提供一维和高维场地地震反应计算功能,并且同时提供等效线性化和时域非线性场地地震反应计算功能;针对时域非线性计算,能够提供多种可供选择的工程实用的土体本构模型,针对高维场地反应计算,能够同时提供粘弹性边界和透射边界选项,用于处理半无限域问题;此外,针对不同计算条件或者工况,在上述所有计算选项中,该软件能够为用户建议最优的选项。
综上所述,本发明实现了概率地震危险性计算、地震动时程合成以及场地非线性地震反应计算相关的参数设置、计算模型的前处理、数值计算以及计算结果的图形输出等功能;同时,本发明还提出了综合反映场址地震环境特征的非平稳地震动合成方法;提出频率相关的等效线性化方法,该方法不仅能够考虑计算方法的频率相关性,而且能够考虑土介质力学特性的频率相关性,研发了一套一维土层等效线性化地震反应分析方法和程序;选择便于工程应用并且能够较好地模拟土体动力特性的本构模型,评估不同土体本构模型的工程适用性,研发了一套计算一维场地非线性地震反应的时域积分程序;研发了一套实用的高维场地地震反应计算程序,并对建立高维场地地震反应分析模型所需的钻孔布置原则提出建议。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种地震安全性评价计算装置,其特征在于,包括地震危险性计算模块、地震动合成模块、场地计算-1D模块和场地计算-2D模块四个模块;
所述地震危险性计算模块包括基本参数、潜源参数、地震动模型、地震危险性计算和结果输入五个部分,所述地震危险性计算模块用于计算定场点的地震危险性结果,并将结果传输到所述地震动合成模块中进行处理;
所述地震动合成模块包括控制参数、目标谱、初始地震动、地震动合成和结果输出五个部分,所述地震动合成模块用于拟合目标反应谱,并将结果输出到计算程序中用于计算;
所述场地计算-1D模块与所述场地计算-2D模块均包括计算模型、输入地震动、计算和结果输出四个部分,所述场地计算-1D模块和所述场地计算-2D模块用于计算场地地震反应,在二维场地中,根据用户定义的控制点和区域边界,通过场地计算-2D模块生成二维四边形有限元网格,然后绘制出给定空间点地震反应的波形曲线和谱曲线;根据输出的曲线图获得最后的计算结果。
2.一种采用权利要求1所述的地震安全性评价计算装置的计算方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:根据用户输入的地震带基本参数以及潜在震源区地震活动性参数、地震动模型的预测方程系数,通过地震危险性计算模块计算给定场点的地震危险性结果;
S2:通过地震危险性计算模块的结果输入绘制指定场地的超越概率曲线,以及用户指定概率水平的基岩地震动反应谱曲线;
S3:通过地震动合成模块设定地震动合成所需的目标地震动加速度反应谱,并生成初始地震动时程;
S4:利用基于小波函数的地震动反应谱拟合方法合成拟合目标谱的任意数量的地震动时程样本;
S5:通过地震动合成模块的结果输出绘制地震动加速度、速度和位移波形曲线、反应谱曲线、Fourier幅值谱曲线以及归一化累积Arias烈度曲线,并将初始地震动的反应谱曲线与合成地震动的相应曲线加以对比;
S6:对于一维场地,使用场地计算-1D模块提供的一维场地计算方法,根据场地地震工程地质条件勘察工作获取的钻孔柱状图、剪切波速数据以及土样非线性动力参数测试数据,生成用于一维场地地震反应分析的计算模型;对于二维场地,根据用户定义的控制点和区域边界,通过场地计算-2D模块生成二维四边形有限元网格,用于后续有限元计算;
S7:对于一维场地,通过场地计算-1D模块的结果输出部分输出指定空间点地震反应的加速度、速度和位移波形曲线、Fourier幅值谱曲线、反应谱曲线,并对各种计算工况所得反应谱曲线簇进行规准化处理,得到规准化的场地地震动反应谱;对于二维场地,通过场地计算-2D模块的结果输出部分绘制给定空间点地震反应的波形曲线和谱曲线;
S8:根据输出的曲线图获得最后的计算结果。
3.根据权利要求2所述的地震安全性评价计算装置的计算方法,其特征在于,对于步骤S1,地震危险性计算模块的计算基于我国概率地震危险性分析方法。
4.根据权利要求2所述的地震安全性评价计算装置的计算方法,其特征在于,对于步骤S1,计算给定场点的地震危险性结果包括不同地震动参数的超越概率、给定概率水平的基岩地震动反应谱、主要潜在震源区对场点地震危险性的贡献。
5.根据权利要求2所述的地震安全性评价计算装置的计算方法,其特征在于,对于步骤S3,设定地震动合成所需的目标地震动加速度反应谱和生成初始地震动时程的方法包括三角级数叠加法、基于Hilbert变换的非平稳地震动合成法以及直接选取天然地震动法。
6.根据权利要求2所述的一种地震安全性评价计算装置的计算方法,其特征在于,对于步骤S6,一维场地计算方法包括频率无关和频率相关等效线性化计算方法、时域非线性计算方法。
7.据权利要求6所述的地震安全性评价计算装置的计算方法,其特征在于,频率无关和频率相关等效线性化方法中,提供正演计算和反演计算两种方法,并且提供了多种频率相关应变模型。
8.据权利要求6所述的地震安全性评价计算装置的计算方法,其特征在于,时域非线性计算方法中,针对滞回准则,提供了扩充Masing准则和基于动态骨架曲线理论的滞回准则。
9.根据权利要求2所述的地震安全性评价计算装置的计算方法,其特征在于,对于步骤S6,场地计算-2D模块提供粘弹性人工边界和粘性人工边界两种人工边界处理方法,以及等效线性化处理方法和时域非线性积分方法两种土体非线性处理方法。
10.根据权利要求9所述的地震安全性评价计算装置的计算方法,其特征在于,时域非线性积分方法采用的土体本构模型为下负荷面剑桥模型。
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