建筑结构分析中地震波的选取

【摘要】针对建筑结构的时程分析模式，需确保地震波选取的科学性，以提高实际测量结构的精准性。从目前整个工程测定状态而言，地震波各项参数的界定，主要是通过持时、频谱、峰值来决定的，只有三者所呈现出的参数属性达到建筑抗震指标，才可得出较为精准的数据结果。基于此，文章对建筑结构分析中地震波的选取进行分析，并通过实例予以认证。

【关键词】建筑结构;地震波;功率谱

近年来，自然灾害的频发，对房屋建设质量、性能提出更高的需求。抗震结构对于建筑结构来讲，需通过内部架构功能的实现，令建筑物所具备的结构力可在抵消外界压力的同时，增强自身结构属性，保证结构功能的最大化。利用建筑结构时程分析的方法，可通过运算结果，精准的反映出当前结构性能下，建筑物所呈现出的震动参数，进而对当前建筑结构中所存在的不稳定因素进行界定，然后通过数据模型，将建筑结构所呈现出震动系数进行映射，更为精准的计算出相关数据，为后续工程结构的设定提供基础保障。

1、地震波的选择方案

第一，地震波的选取应符合地区结构特性。从地震波测定数据而言，其本身属于动力特征的一种，在固有的场地上，地震波所形成的局部共振效应，作用在建筑结构中，可形成更为强烈的波感，此类地震波作用到刚性结构与柔性结构中所呈现出属性略有差异。通常情况下，地震波的测定在当前场地内与地基土质、震动距离等具有较高的关联属性。例如砂石类地基、黏土类地基等，尽管在建筑项目开设前，已经对地基结构进行基准设定，但受到大范围的地质影响，土层所消耗的频率、过渡效果等都具有一定差异性。而对于震源来讲，靠近震动中心的区域，其所呈现出振幅效果较高，频率值较大，反之，则相对减弱。为此，在进行实际模拟时，地震所呈现出的属性，必须具有一定的综合特点，即为地震波存在的频率周期，应符合当前场地的建设属性，且应依据实际震动位置，测定出建筑结构所能承受的极限值。

第二，地震波的选取应符合峰值变化趋势。地震波的作用强度可通过峰值体现出来，针对建筑结构所呈现出特性，需对地震波所呈現出峰值进行极限输出，通过对地区历年来地理环境的变化，保证极限值与基准值达到一定的线性关系，然后对建筑结构时程分析法中的系数进行调整，当系统所记录的数值达到当前可操控范围时，则可将其作为地震波的一种选取形势，这样一来，当地震波所造成的空间震感具有一定的浮动系数时，可通过调幅的形式，逐一完善数据记录，以确保各项数值记录的精准性，提高地震波正确选取的概率。

第三，地震波的选取应符合动持时。动持时作为建筑结构不稳定的一种因素，当地震波作用到建筑物时，如果结构本体所产生的内应力低于地震波的外作用力，建筑结构将受到破坏产生裂纹，且地震波的持续效果将对结构裂纹产生持续性破坏，当结构形变量达到一定值时，裂纹将产生裂痕，对建筑结构造成严重的损坏，进而令建筑物面临着倒塌的严重现象。为此，在对整个震动时长进行确定时，需进一步记录出在当前持续震动时间内，建筑结构承担的弹性压力值，且此类时间间隔可尽量缩短，如果整个结构所受到的作用力，消耗较长时，则数据取证时间也将随之增加，此时则可将整个持续周期设定为既定周长的五倍，取平均值，以增强实际测量的精准度。

第四，地震波的选取应符合谱频段。从我国现行的基准来看，地震波在实际记录过程中，其所呈现出的系数与当前震动所造成影响值成正比，从统计学角度来看，针对当前系统运行过程中所存在的问题，要想在样本内对某一类数据进行频谱、频率等方面的界定，必须逐一对地震波所造成的影响值进行确定，然后通过与规范值进行比对，对当前由震波所造成的频谱反应值进行确定，这样便可有效保证各项均值是符合震波所造成的离散规律，进一步缩减方差，保证在数据离散条件下，平均值的测量水平符合当前数据操作基准，这样便可缩减频谱在当前震感状态下的控制范围。为保证数据测量结果的模块性，然后对数据进行分段界定，保证不同区段内的数据平均值，为系数误差降低提供耦合因素。为此，可将当前震动所产生的反应频谱设定为不同频率段，然后结合建筑周边所呈现出的地理特性，对建筑结构进行周期性设定，保证弹性分析值可由震动模型来确定出震感所处的波形，这对于整个工程而言，则可进一步缩减因离散属性所造成的误差，以提高实际测量的精确度。

2、工程实例解析

以十一层商用建筑物为例，其为浇筑式建筑，框架尺寸为42.6m，宽15.5m，钢筋混凝土结构所具备的刚性强度、质量呈现出纵向分布特性，防震等级为四级。

针对地震波进行测定时，应先依据振型对当前反应关系进行确定，查证出建筑结构所能承受的剪力极限值，整个振动周期为0.93s，从建筑物的地址属性来看，当其受到外界震动影响时，震动加速度与其所造成的峰值呈现出正比关系，为此对其进行频段划分，从不同时间点，对震动所造成的相关影响进行确定，按照时程测定模型，对建筑结构所处应力属性进行分析，以保证在当前统计量下，建筑结构所具备的剪力值是贴合于原有振型的，这对于系统而言，则可有效通过模型的建设，进一步分析与测定出当前反应频谱所具备的数据属性，得出不同建筑层内剪力值的变动趋势，以增强系统的测定值。如表1所示，其为两组不同时程下所呈现出的数据偏差值。

从数据测量结果中可以看出，不同地震波所产生的影响系数，在统计学范畴内具有一定的基准意义，其即是以场地特性为基础，又可通过数据记录实现不同算法的比较，以达到数据分时段处理的效果，进而为地震波的选取提供数据支持。

结语：

综上所述，建筑结构分析中地震波的选取，必须对整个建筑场地进行宏观化分析，从多个维度界定出影响建筑结构的问题，通过干预机制的设定，分析出不同地震波源对结构的影响系数，然后将其与数据基准进行比对，选取出相应的建筑方案，以提高工程建设质量。

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作者简介：

候治成（1990.08-），男，汉，河北沧州，助理工程师，学历本科，研究方向：建筑结构。