利用PEER网站选取地震波的方法

云南省土木建筑学会建筑结构专业委员会版权所有不得更改欢迎复制、传播1利用PEER网站选取地震波的方法云南省土木建筑学会建筑结构专业委员会PEER是PacificEarthquakeEngineeringResearchCenter（太平洋地震工程研究中心）的简称，设立在美国的加州大学伯克利分校（UniversityofCalifornia,Berkeley）。由其运作的PEERGroundMotionDatabase（PEER地震动数据库）提供了大量的世界各地的地震记录，可自由下载。该网站提供了丰富的查询手段，可按距离、场地、震源类型等条件选择地震记录，也提供了按目标反应谱选择的手段。该网站是，首页如下：云南省土木建筑学会建筑结构专业委员会版权所有不得更改欢迎复制、传播2如果要按目标反应谱（例如我国GB50011-2010的地震影响系数曲线）选取地震波，需要事先准备好目标反应谱的数据文件。云南省土木建筑学会建筑结构专业委员会和昆明理工大学提供了MicrosoftExcel2003格式的文件Spectrum-2010.xls，可用于生成我国建筑、公路、水工等抗震设计规范规定的反应谱对应的数据文件。用法简述如下：一、生成中国规范的目标谱1、打开该文件后，在“图形”工作表（左下角选择）上进行最大地震影响系数（αmax）、地震分组、场地类别的选择（均为下拉菜单）。2、在“表格”工作表（左下角选择）上即可得到所需要的各种数据。例如，PEER地震动数据库的目标谱格式为“周期（s）-谱加速度(g)”，复制拷贝其中的A列和D列即可。云南省土木建筑学会建筑结构专业委员会版权所有不得更改欢迎复制、传播33、利用具有“列编辑模式”功能的文本编辑软件（例如UltraEdit等。也可直接使用Excel，注意粘贴时采用“选择性粘贴”-“数值”），得到如下形式的文本：4、将其保存为“.csv”后缀的文本文件。二、利用PEER地震动数据库获得地震记录1、上述准备工作完成后，进入PEER地震动数据库首页。点击“Scaled”。云南省土木建筑学会建筑结构专业委员会版权所有不得更改欢迎复制、传播42、网站进入目标反应谱选择页面，在下拉菜单中选择“UserDefinedSpectrum”（用户定义谱）。3、点击“UploadFile”（上传文件）。云南省土木建筑学会建筑结构专业委员会版权所有不得更改欢迎复制、传播54、网站进入文件选择页面，点击“选择文件”后，选定刚才准备好的那个目标反应谱的“.csv”文件，然后点击“Upload”（上传）。5、其后会回到刚才的目标反应谱选择页面。此时点击左下位置的“Creat”按钮，即可生成刚才上传的反应谱图形，横坐标为周期（s），纵坐标为谱加速度（g）。6、此时是用对数坐标显示的，可点击右下的“Showchartcontrols”将其改变为线性坐标（Linear）。云南省土木建筑学会建筑结构专业委员会版权所有不得更改欢迎复制、传播6此时显示的反应谱形状即为我们所习惯的。使用熟练以后可省略改变坐标显示方式这一步。7、点击“Next”，进入地震动记录搜索页面。8、在地震动记录搜索页面，点击左下方的“Search”按钮。云南省土木建筑学会建筑结构专业委员会版权所有不得更改欢迎复制、传播7得到系统按刚才上传的目标反应谱搜索得到的多条地震记录。左图为屏幕上半部分，右图为向下滚动屏幕显示出来的地震记录。再往下滚动屏幕，还可看到这些记录所对应地震的地图位置。云南省土木建筑学会建筑结构专业委员会版权所有不得更改欢迎复制、传播89、这时采用与第6步类似的方法，点击“Showchartcontrols”将其改变为线性坐标（Linear），并点击“Refresh”（刷新）。右图为刷新后反应谱的显示效果。黑色粗线为目标反应谱，红色粗线为选出的地震动记录的平均反应谱。云南省土木建筑学会建筑结构专业委员会版权所有不得更改欢迎复制、传播910、向下滚动屏幕，可以看到网站给出了30条地震记录，并自动选定了其中拟合度较好的七条。如果点击其中一条，使其高亮显示（上图中第3条），就可以看到这条地震记录的反应谱（左图）和时程曲线（右图）。左图中的图例自上而下为：（搜索）结果的几何平均、目标反应谱、断裂带法向（即垂直断裂带方向）、平行断裂带方向、竖向、高亮记录的几何平均；右图自上而下为：断裂带法向、平行断裂带方向、竖向的加速度时程曲线。云南省土木建筑学会建筑结构专业委员会版权所有不得更改欢迎复制、传播1011、保存搜索结果。例如，想找5条波，需要在1.5s和4.5s两个周期处满足20%偏差的要求，尝试选取上述结果中的1、3、5、7、9这五条波。勾选“PlotSelected”并点击“Refresh”，回到屏幕上方看平均反应谱曲线，基本上满足要求。往下滚动屏幕，点击“SaveTimeSeriesRecords”，会得到保存下载文件的提示，文件名为AccelRecords_rotated.zip。云南省土木建筑学会建筑结构专业委员会版权所有不得更改欢迎复制、传播11打开压缩文件后可以看到有15个文件，其中，文件名为“*_FN.acc”的是垂直断裂带方向的水平向地震记录，对应的“*_FP.acc”文件则是平行断裂带方向的水平向地震记录，对应的“*-UP.AT2”或“*-V.AT2”则是竖向的地震记录，三个一套。用文本文件编辑器打开其中一个，可以看到：第四行的信息表示共有10000个数据点，时间间隔是0.005秒。12、重要提示：（1）本方法只能从该网站按目标反应谱的拟合程度来选取地震记录，而选择下载回来的地震记录是否能够满足底部剪力单条65%和平均80%等要求，只能通过结构计算的结果来判断。（2）在地震记录列表中有一些重要的信息，可用于综合判断选取的地震记录是否基本上符合要求，如下图所示。云南省土木建筑学会建筑结构专业委员会版权所有不得更改欢迎复制、传播12D5-95(s)表示达到5%~95%ARIAS地震强度的持续时间（两个数字分别表示垂直和平行断裂带方向的记录），可以简单地理解为有效持时的一种；Mag表示震级（但是用的是矩震级而非我们习惯的里氏震级）；Vs30(m/s)表示30米深度土层的剪切波速，可用于粗略判断场地类别。在描述地震记录时，建议将地震事件（Event）、时间（Year）、记录台站（Station）等信息一并列出。例如，上图第一行可描述为“1999年台湾集集地震TCU122台站记录”——全文完——云南省土木建筑学会建筑结构专业委员会昆明理工大学工程抗震研究所云南省抗震工程技术研究中心执笔：潘文