長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用下超高層結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)特征與結(jié)構(gòu)損傷研究.pdf

1、長(zhǎng)周期地震動(dòng)主要包括遠(yuǎn)場(chǎng)類(lèi)諧和地震動(dòng)與近斷層脈沖型地震動(dòng)。由臺(tái)灣集集地震、四川汶川大地震以及東日本大地震等包含明顯長(zhǎng)周期成分的地震災(zāi)害表明，該類(lèi)地震動(dòng)對(duì)超高層結(jié)構(gòu)具有較大的破壞作用。本文通過(guò)比較兩類(lèi)長(zhǎng)周期地震動(dòng)與普通地震動(dòng)的差異，從地震動(dòng)的參數(shù)特征、頻譜特征、不同周期結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)特征以及超高層結(jié)構(gòu)的損傷指標(biāo)等方面展開(kāi)研究分析。
　　1）兩類(lèi)長(zhǎng)周期地震動(dòng)特性與普通地震動(dòng)特性比較研究。對(duì)比遠(yuǎn)場(chǎng)類(lèi)諧和地震動(dòng)、近斷層脈沖型地震動(dòng)以及普通

2、地震動(dòng)的峰值、峰值比、強(qiáng)震持時(shí)、傅里葉幅值譜、希爾伯特譜、加速度反應(yīng)譜、速度反應(yīng)譜、位移反應(yīng)譜，定性地區(qū)分了兩類(lèi)長(zhǎng)周期地震動(dòng)與普通地震動(dòng)。采用希爾伯特-黃變換中經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法，對(duì)固有模態(tài)函數(shù)按周期特性進(jìn)行重新組合，并比較重組后加速度時(shí)程的位移譜，定量地界定長(zhǎng)周期地震動(dòng)與普通地震動(dòng)。
　　2）兩類(lèi)長(zhǎng)周期地震動(dòng)與普通地震動(dòng)作用下結(jié)構(gòu)的彈塑性地震響應(yīng)對(duì)比分析。采用PERFORM-3D軟件，分別建立三個(gè)具有不同層高結(jié)構(gòu)的有限元模型，進(jìn)行

3、彈塑性地震響應(yīng)分析，得到超高層結(jié)構(gòu)在多類(lèi)型地震動(dòng)作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)特征，并對(duì)比長(zhǎng)周期地震動(dòng)對(duì)短、中、長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)響應(yīng)差異。
　　3）長(zhǎng)周期地震動(dòng)與普通地震動(dòng)作用下，超高層建筑在結(jié)構(gòu)層次上的損傷差異研究。以結(jié)構(gòu)損傷整體法中結(jié)構(gòu)模態(tài)損傷模型為基礎(chǔ)，提出一種適用于超高層結(jié)構(gòu)的模態(tài)損傷模型。采用PERFORM-3D軟件，對(duì)超高層結(jié)構(gòu)有限元模型進(jìn)行多類(lèi)型地震動(dòng)作用下的結(jié)構(gòu)損傷分析。通過(guò)對(duì)地震動(dòng)作用前后結(jié)構(gòu)模態(tài)差異的比較，計(jì)算超高層結(jié)構(gòu)的損