長周期地震動作用下超高層結構動力響應特征與結構損傷研究.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害表明，該類地震動對超高層結構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、不同周期結構的動力響應特征以及超高層結構的損傷指標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、加速度反應譜、速度反應譜、位移反應譜，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)驗模態(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構的彈塑性地震響應對比分析。采用PERFORM-3D軟件，分別建立三個具有不同層高結構的有限元模型，進行

3、彈塑性地震響應分析，得到超高層結構在多類型地震動作用下的結構響應特征，并對比長周期地震動對短、中、長周期結構的結構響應差異。
　　3）長周期地震動與普通地震動作用下，超高層建筑在結構層次上的損傷差異研究。以結構損傷整體法中結構模態(tài)損傷模型為基礎，提出一種適用于超高層結構的模態(tài)損傷模型。采用PERFORM-3D軟件，對超高層結構有限元模型進行多類型地震動作用下的結構損傷分析。通過對地震動作用前后結構模態(tài)差異的比較，計算超高層結構的損