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論文中文名稱:利用簡易速度脈衝模型模擬近斷層地震之可行性研究 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Feasibility Study of Using Simple Velocity Pulse-Like Model to Simulate Near-Fault Earthquake Record [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木與防災研究所
出版年度:97
中文姓名:王怡勝
英文姓名:Yi-Sheng Wang
研究生學號:95428002
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2008-07-04
論文頁數:113
指導教授中文名:張順益
口試委員中文名:廖文義;吳俊霖
中文關鍵詞:近斷層地震動速度脈衝位移反應譜動態放大係數
英文關鍵詞:Near-fault Ground MotionsVelocity-impulseDisplacement response spectrumDynamic Amplification Factor
論文中文摘要:921集集地震對於台灣地區造成嚴重災情,主要是由於中部地區車籠埔斷層錯動所引起。這類型的地震動有著極強的地表速度脈衝與大量的地表永久位移,結構物主要的破壞原因就是由極大的速度脈衝所造成。同時台灣各地均存在不少活動斷層,不少還位在人口稠密的都會區,所以了解近斷層地震動特性是相當重要的。
本文主要就921集集大地震具有速度脈衝的速度歷時資料,藉由簡單之三角形函數去模擬速度歷時之速度脈衝波形。同時,對於單自由度系統受到實際地震歷時作用,使用杜氏積分法積分,得到不同週期之位移反應,繪製實際位移反應譜。另一方面,利用結構動力學的基本理論並利用程式計算出單自由度系統在此速度脈衝作用下的最大位移反應,求得各種不同的速度脈衝作用時間與結構物振動週期的比值之動態放大係數,繪製各種不同的速度脈衝反應譜,並將真實地震位移反應譜與之比較,若兩者之最大反應發生位置及最大位移值在相近,表示這個理論反應譜性可以作為日後斷層區域工程設計之參考。
論文英文摘要:The 921 Chi-Chi earthquake has caused grisly damage to central Taiwan area due to the rupture of the Chelungpu fault. The type of earthquake usually has a conspicuous velocity-impulse and a large permanent surface displacement. The cause of structural damage mainly originated from the enormous velocity-impulse. Some faults can be found in Taiwan and many of which are located in densely populated areas. Therefore, it is important for us to understand the characteristics of the near-fault earthquake.
This study focuses on the ground velocity time-history with velocity-impulse during the 921 Chi-Chi earthquake, simple Triangle Function is used to stimulate pulse-like velocity wave. Meanwhile, for SDOF influenced by actual earthquake time-history, using Duhamel’s Integral will obtain the displacement response from different periods and allow the drawing of displacement response spectrum.On the other hand, the basic theory of dynamics of structure and the fortran code can be used to obtain displacement response of SDOF under velocity-impulse and dynamic amplification factor of different vibration periods, and draw velocity-impulse response spectrum of different wave. It was known that from the comparison between theoretical response spectrum and actual earthquake displacement, the largest response should happen when the time of velocity-impulse and structural vibration period are the same, and the largest displacement obtained from theoretical response spectrum calculation is similar to that of actual earthquake. As a result, the characteristics of this theoretical response spectrum can serve as the reference to future engineering design in fault.
論文目次:目 錄

中文摘要 i
英文摘要 ii
誌 謝 iv
目 錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒 論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究內容概述 3
第二章 近斷層地震 5
2.1 台灣之地震與斷層概況 5
2.1.1 台灣之地震的成因與分布 5
2.1.2 台灣的斷層概況與分布 7
2.2 921集集大地震與車籠埔斷層 8
2.3 近斷層地震之歷時特性 10
2.3.1 高尖峰地表加速度(PGA)與高尖峰地表速度(PGV) 10
2.3.2 長時程脈衝似(pulse-like)的地表速度歷時 11
2.3.3 顯著的地表永久位移 11
2.4 近斷層地震反應譜之概況 12
第三章 近斷層地震之速度脈衝 26
3.1 加速度歷時之積分 26
3.2 速度脈衝之波形模擬 26
3.2.1 脈衝波形之模擬方式 27
3.2.2 脈衝波形之模擬 28
3.3 近斷層地震之位移反應譜分析 29
3.3.1 求解不同週期之最大位移反應 29
3.3.2 繪製位移反應譜 30
第四章 速度脈衝反應譜 85
4.1位移反應的極限值 85
4.2 靜態位移反應 86
4.3 動態放大係數 87
4.4 速度脈衝反應譜 87
4.5 真實地震位移反應譜與速度脈衝反應譜之比較 88
4.6 三角形函數速度脈衝與正弦函數速度脈衝之比較 91
第五章 結論與建議 110
5.1 結論 110
5.2 建議 110
參考文獻 112


表目錄

表2.1台灣北部活動斷層新版與舊版比較表 13
表2.2台灣中部活動斷層新版與舊版比較表 14
表2.3台灣西南部活動斷層新版與舊版比較表 15
表2.4台灣南部活動斷層新版與舊版比較表 16
表2.5台灣東部活動斷層新版與舊版比較表 17
表2.6 國外近斷層地震參數資料表 18
表2.7 921集集大地震近斷層地震參數資料表 19
表3.1速度脈衝模擬分類表 32
表4.1 理論與真實地震之最大位移值比較表 93
表4.2 sine理論與真實地震之最大位移值比較表 95
表4.3 速度脈衝反應譜第二尖峰最大位移比較表 97








圖目錄

圖2.2 台灣近百年來災害性地震震央分布圖 20
圖2.3 台灣活斷層分佈圖 21
圖2.4 國外重要近斷層地震加速度、速度及位移歷時圖 22
圖2.5 集集大地震近斷層地震加速度、速度及位移歷時圖(I) 23
圖2.6 集集大地震近斷層地震加速度、速度及位移歷時圖(II) 24
圖2.7 集集大地震車籠埔斷層附近主要測站之永久位移分佈圖 25
圖3.1 Fourier與線性比較圖(1) 33
圖3.2 Fourier與線性比較圖(2) 34
圖3.3 Fourier與線性比較圖(3) 35
圖3.4 第一類速度脈衝波形模擬圖(1) 36
圖3.5 第一類速度脈衝波形模擬圖(2) 37
圖3.6 第一類速度脈衝波形模擬圖(3) 38
圖3.7 第二類速度脈衝波形模擬圖(1) 39
圖3.8 第二類速度脈衝波形模擬圖(2) 40
圖3.9 第二類速度脈衝波形模擬圖(3) 41
圖3.10第二類速度脈衝波形模擬圖(4) 42
圖3.11第二類速度脈衝波形模擬圖(5) 43
圖3.12第三類速度脈衝波形模擬圖(1) 44
圖3.13第三類速度脈衝波形模擬圖(2) 45
圖3.14第三類速度脈衝波形模擬圖(3) 46
圖3.15第三類速度脈衝波形模擬圖(4) 47
圖3.16第三類速度脈衝波形模擬圖(5) 48
圖3.17第三類速度脈衝波形模擬圖(6) 49
圖3.18第三類速度脈衝波形模擬圖(7) 50
圖3.19第四類速度脈衝波形模擬圖(1) 51
圖3.20第四類速度脈衝波形模擬圖(2) 52
圖3.21第四類速度脈衝波形模擬圖(3) 53
圖3.22第四類速度脈衝波形模擬圖(4) 54
圖3.23第四類速度脈衝波形模擬圖(5) 55
圖3.24第四類速度脈衝波形模擬圖(6) 56
圖3.25第五類速度脈衝波形模擬圖(1) 57
圖3.26第五類速度脈衝波形模擬圖(2) 58
圖3.27第五類速度脈衝波形模擬圖(3) 59
圖3.28 單自由度系統承受地表加速度作用下之位移示意圖 60
圖3.29第一類速度脈衝波形之位移反應譜圖(1) 61
圖3.30第一類速度脈衝波形之位移反應譜圖(2) 62
圖3.31第一類速度脈衝波形之位移反應譜圖(3) 63
圖3.32第二類速度脈衝波形之位移反應譜圖(1) 64
圖3.33第二類速度脈衝波形之位移反應譜圖(2) 65
圖3.34第二類速度脈衝波形之位移反應譜圖(3) 66
圖3.35第二類速度脈衝波形之位移反應譜圖(4) 67
圖3.36第二類速度脈衝波形之位移反應譜圖(5) 68
圖3.37第三類速度脈衝波形之位移反應譜圖(1) 69
圖3.38第三類速度脈衝波形之位移反應譜圖(2) 70
圖3.39第三類速度脈衝波形之位移反應譜圖(3) 71
圖3.40第三類速度脈衝波形之位移反應譜圖(4) 72
圖3.41第三類速度脈衝波形之位移反應譜圖(5) 73
圖3.42第三類速度脈衝波形之位移反應譜圖(6) 74
圖3.43第三類速度脈衝波形之位移反應譜圖(7) 75
圖3.44第四類速度脈衝波形之位移反應譜圖(1) 76
圖3.45第四類速度脈衝波形之位移反應譜圖(2) 77
圖3.46第四類速度脈衝波形之位移反應譜圖(3) 78
圖3.47第四類速度脈衝波形之位移反應譜圖(4) 79
圖3.48第四類速度脈衝波形之位移反應譜圖(5) 80
圖3.49第四類速度脈衝波形之位移反應譜圖(6) 81
圖3.50第五類速度脈衝波形之位移反應譜圖(1) 82
圖3.51第五類速度脈衝波形之位移反應譜圖(2) 83
圖3.52第五類速度脈衝波形之位移反應譜圖(3) 84
圖4.1 第一類脈衝波形之速度脈衝反應譜 98
圖4.2 第二類脈衝波形之速度脈衝反應譜 99
圖4.3 第三類脈衝波形之速度脈衝反應譜 100
圖4.4 第四類脈衝波形之速度脈衝反應譜 101
圖4.5 第五類脈衝波形之速度脈衝反應譜 102
圖4.6 五種速度脈衝反應譜整體最大反應比較圖 103
圖4.7 第一類脈衝波形之速度脈衝反應譜比較圖 104
圖4.8 第二類脈衝波形之速度脈衝反應譜比較圖 105
圖4.9 第三類脈衝波形之速度脈衝反應譜比較圖 106
圖4.10 第四類脈衝波形之速度脈衝反應譜比較圖 107
圖4.11 第五類脈衝波形之速度脈衝反應譜比較圖 108
圖4.12 正弦函數脈衝波形模擬圖TCU060NS測站 109
論文參考文獻:參考文獻

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