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地震波型與抽出關鍵間的關係

在道路橋動態分析中有三種地震波的波形。本次考察的是各個波形的最大加速度符號和抽出關鍵之間的關係。 地震波形的最大加速度與分析結果的例子 圖1是日本道路協會提供的「適用於1、3型地殼」的三種波形。最大加速度分別朝向正面、側面、背面。 圖1　日本道路協會「適用於1、3型地殼」的三種波形 在此情況下最被公認的提取資料結果如表1所示。Max、Min、Abs分別是最大值、最小值、絕對值的意思。表格中的數值只是其中一例。這個結果也對應著輸入波形的最大最小加速度。比如，波形2對應的地震波形最大加速度在背面，最大對應值也在是負數。波形1和波形3也是同理。 產品名 波形1 波形2 波形3 平均 Max 12 4 8 8 Min -6 -10 -11 -9 Abs 12 10 11 11 表1　最大對應值和平均值 在表1中，也記錄了各個波形最大對應值的平均值。根據表格可知，Abs的最大值是11，而Max和Min都是比11要小的值。產生此結果的原因是所求數據為各個波形的Max的平均值和Min的平均值。這樣的話，對應值的平均值會根據提取關鍵的種類發生變化。乍看之下，使用作為提取關鍵之一的Abs是出於設計安全的考慮，但是這麽做也不一定能保證安全。斷面的配筋狀態在上下或左右非對稱狀態時，曾用過非對稱型Ｍ－φ特性，這時剪切強度的上下左右幅度並不一樣。因此，在斷面和結構是非對稱狀態時，不能採用Abs作為提取關鍵。  三種波形的最大加速度總結 由於波形加速度的正負值在物理學上沒有意義，所以將圖2那樣的3種波形都設定為正面的最大加速度，並將波形2和波形3的正負值反轉來使用的話，就可以將提取關鍵變成表2所示。各欄的最大反映值都在Max一欄。從平均結果來看，提取關鍵Max和提取關鍵Abs數值相同。這也是根據獲取提取關鍵的不同而產生的不同結果，這麽可以防止出現失誤，並且更加容易解釋分析結果。 圖2　日本道路協會「適用於1、3型地殼」的三種波形 產品名 波形1 波形2 波形3 平均 Max 12 10 11 11 Min -6 -4 -8 -6 Abs 12 10 11 11 表2　全部位元於正面的波形的最大值與平均值 將最大加速度整理後的地震波 安裝檔夾中收錄了最大加速度全部位元元於正面的波形檔。預設安裝的狀態下位於以下位置，請放心使用。 C:\Program Files (x86)\FORUM 8\Engineers Studio 8.0.1\Samples\Waves\BridgeDesign-H24 　　L1-I_II_III.esx （適用於等級1、Ⅰ種、Ⅱ種、Ⅲ種地基的3種波形） 　　L2-TypeI-I.esx （適用於等級2類型Ⅰ、Ⅰ種地基的3種波形） 　　L2-TypeI-II.esx （適用於等級2類型Ⅰ、Ⅱ種地基的3種波形） 　　L2-TypeI-III.esx （適用於等級2類型Ⅰ、Ⅲ種地基的3種波形） 　　L2-TypeII-I.esx （適用於等級2類型Ⅱ、Ⅰ種地基的3種波形） 　　L2-TypeII-II.esx （適用於等級2類型Ⅱ、Ⅱ種地基的3種波形） 　　L2-TypeII-III.esx （適用於等級2類型Ⅱ、Ⅲ種地基的3種波形） 小結 雖然普遍認為若使用提取關鍵Abs一般可以保證設計上的安全性，但是在斷面配筋狀態和結構物非對稱狀態時並不能採用Abs。這時候將Max或Min的平均值最大化，即將波形最大加速度符號進行整理就顯得很重要了。

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(Up&Coming '19　春季號刊載)

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