框架-核心筒結(jié)構(gòu)的多維隨機地震反應(yīng)分析

袁敏森，周江林，肖 蘭，阮鑫鑫，劉章軍

武漢工程大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，湖北 武漢430074

近年來，框架-核心筒結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)展成為高層、超高層主流結(jié)構(gòu)形式之一。高層框架-核心筒結(jié)構(gòu)的抗震性能和抗倒塌設(shè)計等越來越受到研究者的重視［1-3］。地震災(zāi)害經(jīng)驗及地震相關(guān)理論已指明，地面運動在地震發(fā)生時表現(xiàn)為由平動分量和轉(zhuǎn)動分量構(gòu)成的多維運動［4］。由于目前已有的實測記錄的地震動轉(zhuǎn)動分量極其有限，且轉(zhuǎn)動分量之間較復(fù)雜，因此多數(shù)研究一般考慮3個平動分量，即2個水平分量和1個豎向分量。為了使框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系的地震破壞最小化，必須考慮地震的多維特性的影響［5］。為此，沈超等［6］采用試驗和數(shù)值模擬方法分別分析了單向水平和多向地震作用下框架-核心筒結(jié)構(gòu)模型水平方向動力響應(yīng)的差別。Cheng等［7］采用數(shù)值模擬的分析方法，對框架-核心筒結(jié)構(gòu)在多維長周期地震記錄下的非線性時程反應(yīng)和抗震性能進(jìn)行了研究。然而，上述研究都以實測強震記錄作為輸入，屬于一種確定性方法，未充分考慮到地震動的隨機性。

鑒于此，為了進(jìn)一步探討地震動的隨機性與多維性對框架-核心筒結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)的影響，本文提出了多維非平穩(wěn)地震動（三個平動分量）的降維模擬方法，結(jié)合時變功率譜模型和多維四段強度調(diào)制函數(shù)，構(gòu)造多維非平穩(wěn)地震動模型，模擬了非平穩(wěn)地震動的代表性時程；同時，探究了一個33層框架-核心筒結(jié)構(gòu)在不同地震動的輸入方式（一維、二維、三維）下的地震反應(yīng)，驗證了本文方法的有效性和工程適用性。……