博文
场地地震响应分析中的不确定性处理
||
比较，中美两国在确定核设施场地相关地震动反应谱过程中，处理场地响应分析不确定性的方式。
https://blog.sciencenet.cn/blog-873750-665989.html
下一篇：USNRC RG1.208 基于抗震性能目标确定场地相关反应谱（翻译稿）
相同点：目前都采用Seed的SHAKE程序的算法，即等效线弹性。
需要的输入包括：土层剪切波速剖面，不同土层的G/Gmax和damping随strain变化而变化的曲线、密度，基岩地震动时程。
不同点：由于上述三项输入中均存在不确定性，无论中美，都考虑了需要处理这种不确定性，
但是在具体做法上，存在下述差异。
中国的做法：
step1: 打二个钻孔，得出两个土层剪切波速剖面和介质密度值。
step2: 室内实验，得出土层动力特性曲线。（即G/Gmax damping-strain曲线）
step3: 基岩地震动时程，通过频域算法，给出三条与基岩地震动反应谱相匹配的人工拟合时程。
由于地震安评中给出了三个不同超越概率水平的基岩地震动反应谱，所以一共有9条时程。
step4: 将这9条时程通过上述两个剖面，一共得出18条地面地震动时程和反应谱。
step5:每个超越概率水平的地面地震动反应谱分别计算平均值，取两个平均值中较大的一个作为这个超越概率水平下的地面地震动反应谱。再将这个反应谱进行综合标定，使得标定后的反应谱与《建筑抗震设计规范》中的反应谱具有相同的形状。
summary：这种方法只考虑了剖面中波速和介质密度的不确定性，然而，通常的测试结果都很接近，不确定性很小。没有考虑测试结果本身的随机不确定性，也没有考虑室内实验的随机不确定性。而且，每个概率水平下的地震动时程数也较少。
美国的做法：
step1：钻孔测试后，以给出的剖面作为随机分布的中值，随机生成60个波速剖面。
step2: 同理，以室内实验的动力特征曲线作为随机分布的中值，随机生成60组曲线。
step3: 随机剖面和随机曲线结合，生成60个随机土层模型。
step4: 根据hard rock PSHA的结果，得出控制地震和相应的分解(deaggregation or disaggregation)地震,
从地震时程数据库中选取相应M-R bin中的时程，使用谱匹配程序modified这些时程，其中目标谱为相应地震
的中值+1倍标准差反应谱，得出modified后的30条时程。
step4: 每条时程通过上述60个土层模型中的2个，得出60条地面地震动时程，并给出amplification function（地面地震动反应谱/输入地震动反应谱），这60个AF的算术平均值做为该地震的AF。
step5: 分解地震的AF的加权后平均作为控制地震的AF。
step6: 用控制地震的地震动反应谱（中值+1倍标准差）乘以相应的AF，得出土层地表地震动反应谱。
如上所述，美国的做法同时考虑了土层、介质和地震动的随机不确定性。具体做法体现了美国人的世界观:量大为王，且真值存在于随机值之中（这是个人体会，不合适的地方，欢迎拍砖）。
https://blog.sciencenet.cn/blog-873750-665989.html
下一篇：USNRC RG1.208 基于抗震性能目标确定场地相关反应谱（翻译稿）
