長周期地震動作用下超高層結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)特征與結(jié)構(gòu)損傷研究.pdf

1、長周期地震動主要包括遠場類諧和地震動與近斷層脈沖型地震動。由臺灣集集地震、四川汶川大地震以及東日本大地震等包含明顯長周期成分的地震災(zāi)害表明，該類地震動對超高層結(jié)構(gòu)具有較大的破壞作用。本文通過比較兩類長周期地震動與普通地震動的差異，從地震動的參數(shù)特征、頻譜特征、不同周期結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)特征以及超高層結(jié)構(gòu)的損傷指標(biāo)等方面展開研究分析。
　　1）兩類長周期地震動特性與普通地震動特性比較研究。對比遠場類諧和地震動、近斷層脈沖型地震動以及普通

2、地震動的峰值、峰值比、強震持時、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)分了兩類長周期地震動與普通地震動。采用希爾伯特-黃變換中經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法，對固有模態(tài)函數(shù)按周期特性進行重新組合，并比較重組后加速度時程的位移譜，定量地界定長周期地震動與普通地震動。
　　2）兩類長周期地震動與普通地震動作用下結(jié)構(gòu)的彈塑性地震響應(yīng)對比分析。采用PERFORM-3D軟件，分別建立三個具有不同層高結(jié)構(gòu)的有限元模型，進行

3、彈塑性地震響應(yīng)分析，得到超高層結(jié)構(gòu)在多類型地震動作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)特征，并對比長周期地震動對短、中、長周期結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)響應(yīng)差異。
　　3）長周期地震動與普通地震動作用下，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，對超高層結(jié)構(gòu)有限元模型進行多類型地震動作用下的結(jié)構(gòu)損傷分析。通過對地震動作用前后結(jié)構(gòu)模態(tài)差異的比較，計算超高層結(jié)構(gòu)的損