超高層建筑結(jié)構(gòu)最不利地震動的選取方法.pdf

1、由于超高層結(jié)構(gòu)的特殊性和重要性，在其彈塑性時程分析中，為了分析超高層結(jié)構(gòu)的抗震潛力，需要選出針對超高層結(jié)構(gòu)的最不利地震動。最不利地震動的最準(zhǔn)確的確定是針對給定結(jié)構(gòu)和場地條件能使結(jié)構(gòu)的反應(yīng)達(dá)到最大的地震動。但是對于超高層結(jié)構(gòu)進(jìn)行大量的時程分析，顯然是不現(xiàn)實(shí)的。現(xiàn)有研究提出的具有破壞力的最不利地震動的選取方法主要是針對周期在5.5s以下的結(jié)構(gòu)，然而現(xiàn)在超高層結(jié)構(gòu)周期已超出這個區(qū)間。對超高層結(jié)構(gòu)最不利地震動的選取，這一問題有待解決。
　

2、　本研究基于共振的理論，考慮到地震動中其他不等于結(jié)構(gòu)一階頻率的頻率成分對結(jié)構(gòu)響應(yīng)的貢獻(xiàn)，采用動力放大系數(shù)對經(jīng)過快速傅里葉變換的地震動傅里葉幅值的乘積形式進(jìn)行修正。通過理論推導(dǎo)，證明了這種假設(shè)的合理性。同時考慮到高階振型不可忽視的結(jié)構(gòu)，采用振型參與質(zhì)量系數(shù)作為權(quán)重，量化結(jié)構(gòu)高階振型的影響，最后通過相關(guān)性的分析，確定了最合理的振型考慮數(shù)量是二，提出了修正傅里葉幅值的地震動強(qiáng)度指標(biāo)。采用Pacific Earthquake Engineeri

3、ng Research(PEER) NGA-West數(shù)據(jù)庫作為備選地震波數(shù)據(jù)庫。針對綜合評價地震動潛在破壞勢法，天際線算法，平均譜加速度法，和修正傅里葉幅值四種方法，選取出分別適用于兩個不同超高層結(jié)構(gòu)的最不利地震動組進(jìn)行時程分析。通過對結(jié)構(gòu)層間位移角的比較，發(fā)現(xiàn)修正傅里葉幅值法求得的層間位移角最大。說明修正傅里葉幅值的地震動選取方法對超高層結(jié)構(gòu)更為不利。對不同的PGA水平，兩個超高層結(jié)構(gòu)的最大層間位移角和13種常見的地震動強(qiáng)度指標(biāo)、3種

4、適用于高層結(jié)構(gòu)的地震動強(qiáng)度指標(biāo)以及修正傅里葉幅值法進(jìn)行相關(guān)性分析。通過比較發(fā)現(xiàn)，修正傅里葉幅值法與結(jié)構(gòu)最大層間位移角求得的相關(guān)系數(shù)較大且保持穩(wěn)定。說明不同PGA水平和結(jié)構(gòu)，修正傅里葉幅值對超高層結(jié)構(gòu)不利性保持穩(wěn)定。為了檢驗(yàn)修正傅里葉幅值法的魯棒性，計算了在不同PGA水平下，兩個超高層結(jié)構(gòu)修正傅里葉幅值和適用于3種高層結(jié)構(gòu)的地震動強(qiáng)度指標(biāo)共四種指標(biāo)的p值。在不同PGA水平下，不同的結(jié)構(gòu)，修正傅里葉幅值法的p值均遠(yuǎn)小于其他三個指標(biāo)。說明利用