【PBSD】地震动工具箱：多频段选波方法详解

“PBSD选波可考虑高阶振型影响”

结构抗震性能设计软件PBSD（【PBSD】超限工程的免费好助手：结构抗震性能设计软件PBSD功能简介）具有地震动工具箱（【PBSD】V1.0.5.0版正式发布：免费地震动工具箱之教学视频）、一键弹塑性分析接口（【PBSD】【PERFORM-3D】YTP导模工具使用手册）、一键弹塑性报告（【PBSD】一键弹塑性报告功能演示）等众多实用功能。

PBSD的地震动工具箱包括天然波选波GMR、智能截波GMC、人工波生成GMA（【PBSD】人工波生成功能测试 [开源]）及选波报告GMR等全生态实用功能，是工程师及研究人员的利器。基于多频段选波方法的天然波选波工具GMR内含5W组三向地震动，可在10s内高效提供优质选波结果！本期推送将讲解PBSD所采用多频段选波方法，并基于工程模型对多频段法及双频段法进行性能对比。

多频段选波方法

双频段法是目前工程中应用最多的地震动选取方法，该选波方法关注结构主要周期及反应谱平台段的拟合程度，而忽略高阶振型的影响。为充分考虑高阶振型对结构响应的影响，Enjoy提出了多频段选波方法，该选波方法已纳入PBSD地震动工具箱。

多频段法

双频段法

选波测试

测试模型

以某普通剪力墙住宅结构为例，分别采用双频段法及多频段法从5万组地震动中挑选最优的天然地震动，探究两类选波方法的选波效果。测试模型的结构示意图及振型信息如图1所示。

图1 测试模型的结构示意图及振型信息

频谱误差

如图2所示，利用地震动工具箱的选波报告GMR，对比平动质量参与系数超过10%的振型频谱误差，对比结果如图3所示。由图3可知，由于多频段法考虑所有振型，因此质量参与系数较高的振型均具有稳定的频谱误差，且频谱误差与结构质量参与系数存在一定的相关性；由于双频段法仅考虑前三阶振型及反应谱平台段，因此前三阶振型的频谱误差明显小于多频段法。前三阶振型频谱误差较小即可满足基底剪力要求吗？不妨继续看看。

图2 PBSD选波报告GMR主界面

图3 频谱误差数据统计

基底剪力

采用选取的地震动进行弹性时程分析，结构基底剪力及与CQC的比值如图4所示。由图4可知，采用多频段法选取的地震动基底剪力更稳定，更易满足规范对基底剪力的要求。因此，前三阶振型频谱误差较小并不能为双频段法带来“更好”的基底剪力分析结果。

图4 基底剪力与CQC比值统计

楼层剪力

采用选取的地震动进行弹性时程分析，结构楼层剪力曲线如图5所示。由图5可知，采用双频段法挑选的地震动，其楼层剪力曲线更为离散。由于双频段法忽略高阶振型，因此楼层剪力曲线最为离散的区域集中在结构中上部。

图5 楼层剪力对比

分别取多频段法及双频段法的平均楼层剪力与CQC法楼层剪力做比，如图6所示。由图6可知，采用多频段法挑选的地震动，其楼层剪力与CQC法更为贴合；由于双频段法忽略高阶振型，其楼层剪力在结构中上部与CQC法存在显著误差。

图6 楼层剪力比值曲线对比

优异的多频段法已完美融入PBSD地震动工具箱之天然波选波工具GMR（内含5W组三向地震动）。除此之外，PBSD地震动工具箱更有智能截波GMC、人工波生成GMA（【PBSD】人工波生成功能测试 [开源]）及选波报告GMR等全生态实用功能，何不下载免费使用！

PBSD下载安装与联系方式

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