某超高層結構在長周期地震動下的結構響應分析*

姬淑艷 劉芯鄢 戴明輝

(1.重慶大學建設管理與房地產學院 400045；2.重慶大學土木工程學院 400045)

引言

長周期地震動一般具有卓越周期長、振動持時長和頻譜幅值低等特點[1]，容易引起自振周期較長的超高層結構(高度超過100m 的結構)產生“共振”，導致結構破壞。近年來，長周期地震動導致的超高層結構震害頻發，比如：2008年汶川地震中，距離震中 500km～750km 的漢中、西安等地發現了超高層建筑在遠場長周期地震動下出現了較大的位移響應和非結構構件破壞[2]；2011年的東日本大地震中，距離震中370km 的東京地區部分超高層結構中上部也因長周期地震動作用出現明顯的長持續時間的晃動[3]。結合震害開展的基于超高層結構分別在長、短周期地震動輸入下動力響應分析表明長周期地震動對結構造成的震害更為嚴重[4-6]。然而，現有超高層結構設計通常忽略長周期地震動作用下的結構驗算分析，會對結構的安全性帶來不確定的風險。鑒于此，本文以某擬建超高層項目為研究對象，以有限元分析為手段，開展以普通地震動和長周期地震動分別作為輸入條件并結合不同的設計地震水準的結構動力響應分析，以此作為該項目在長周期地震動輸入下的結構驗算，同時也為該類結構的設計提供參考。

1 地震波記錄與特性

1.1 地震波的基本信息

針對不同地震動類型對超高層結構響應的影響，本文根據地震動特性分別選取2 條長周期地震動和2 條普通地震動記錄。其中……