部分相干效应对大跨度空间结构随机地震响应的影响
S0
(1)
式中： S0 为谱强度因子；ζ g 、ωg 分别为地基土的
阻尼比和卓越频率；ζ f 、 ω f 两参数的配合可模拟
地震动低频能量的变化。
在式(1)一维模型的基础上，考虑三维地震各分 量间的互相关性，可得到三维平稳地震动功率谱
矩阵：
So
(ω )
=
⎡ ⎢
S
xx
⎢ S yx
(ω ) (ω)
Sxy (ω) S yy (ω)
1 随机地震虚拟激励构造算法的改进
选用 Clough 和 Penzien 建议的修正过滤白噪声 模型[2]，其给出的地面加速度功率谱密度函数为：
S x (ω )
=
(ωg2
ω
4 g
+
4ζ
g2ωg2ω 2
− ω 2 )2 + 4ζ g2ωg2ω 2
×
ω4
(ω
2 f
− ω 2 )2
+
4ζ
2f ω 2f ω 2
method; multi-dimensional earthquake; multi-support excitation
大跨度空间结构具有跨度大、空间性强的特 点，在进行地震响应分析时，传统的一致地震动输 入方法过于粗糙，因为结构支座各点所受到的地震 波激励是经过不同路径、不同地形地质条件而到达 的，必然存在差异，这种差异包括行波效应、部分 相干效应、波的衰减效应和局部场地效应等[1]，其 中部分相干效应是由地震波在传播过程中多次地 反射、折射及散射等原因引起的[2]。由于对部分相 干性的研究还不够成熟，不同的研究者提出的相干 函数模型也各自不同[3―7]，因此对考虑部分相干效 应的结构地震响应分析还不多。文献[8]对一座大跨 度桥梁结构进行了考虑部分相干效应的随机地震 响应的分析，讨论了采用两个不同相干性模型时结 构不同部分地震响应的变化。文献[9]采用不同的部 分相干效应模型计算了拱坝的随机地震响应，计算 结果表明地震动的部分相干效应对拱坝的动力响 应有显著影响。文献[10]分析了部分相干效应对一 大型体育场馆的控制杆件内力响应的影响。上述研 究一方面均采用了地面一维部分相干效应模型，没 有考虑部分相干效应受垂直于地震波传播方向上 距离的影响，而对于地面两个正交方向跨度都较大 的大跨度空间结构来说，采用二维的部分相干效应 模型应该更准确；另一方面，仅针对具体结构分析 考虑部分相干效应前后结构地震响应的变化，均未 研究部分相干效应对结构地震响应影响的一般规 律和作用机理。
(E-mail: dingyang@)； 张笈玮(1979―)，男，河北省人，博士生，从事大跨度空间结构抗震分析研究(E-mail: mshs_163@ )； 李忠献(1961―)，男，安徽省人，长江学者特聘教授，博士，博导，从事工程结构抗震抗爆、减灾控制与健康监测研究 (E-mail: zxli@).
第 i 点 a 方向和第 j 点 b 方向之间的互谱密度，可 按下式计算[11,13]：
Sijab (ω) =| ρij (ω, dij ) | exp[iθij (ω)]Sˆijab (ω) (5)
第 26 卷第 3 期 Vol.26 No.3
工程力学
2009 年 3 月 Mar. 2009
ENGINEERING MECHANICS
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文章编号：1000-4750(2009)03-0086-07
部分相干效应对大跨度空间结构 随机地震响应的影响
*丁 阳，张笈玮，李忠献
(天津大学建筑工程学院，天津 300072)
摘 要：详细研究了部分相干效应对大跨度空间结构随机地震响应的影响，进一步完善大跨度空间结构随机地震 响应分析理论。改进了考虑部分相干效应的多点多维随机地震动虚拟激励的构造算法；研究部分相干性矩阵的特 点，提出了减少考虑部分相干效应的结构多点多维随机地震响应分析计算量的方法；对比完全相干、部分相干和 完全不相干情况的相干性矩阵，分析了部分相干效应对结构随机地震响应的影响规律；数值模拟了某体育馆大型 网壳结构在不同相干情况下的随机地震响应。研究表明：在大跨度空间结构的随机地震反应分析中，考虑地震动 的部分相干效应后，结构支撑点附近、以拟静力响应为主的部分杆件的随机地震响应会明显增大，而远离支撑点 处、以拟动力响应为主的部分杆件的随机地震响应会稍有减小。由此得出结论，在对大跨度空间结构进行随机地 震反应分析时，必须考虑地震动的部分相干效应，尤其是以拟静力响应为主的部分杆件对结构抗震设计起控制作 用的情况；该文所提出的对地震动虚拟激励构造算法的改进，能够大幅度地减少大跨度空间结构随机地震响应分 析的计算量。 关键词：大跨度空间结构；随机地震响应；部分相干效应；虚拟激励法；多维地震；多点输入 中图分类号：TU311.3 文献标识码：A
工程力学
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who behave mainly pseudo-statically, their responses are augmented significantly with the partial coherence effect considered. But for the other members far from the ground supports, who behave mainly pseudo-dynamically, their responses are weakened. Therefore, for the long-span spatial structures, the partial coherence effect of the earthquake must be considered in the random seismic response analysis, especially when those members behaving pseudo-statically govern the seismic design of the structures. The proposed techniques about the formation algorithm of the pseudo excitation of earthquake may increase the computation efficiency for the random seismic analysis of the long-span spatial structures. Key words: long-span spatial structure; random seismic response; partial coherence effect; pseudo excitation
————————————————
收稿日期：2007-10-31；修改日期：2007-12-26 基金项目：国家杰出青年科学基金(50425824)；国家自然科学基金项目(50578109)；国家自然科学基金重大研究计划重点项目(90715034)；教育部
新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-06-0229) 作者简介：*丁 阳(1966―)，女，辽宁省人，教授，博士，博导，教育部新世纪优秀人才，从事钢结构与空间结构设计理论及工程应用研究
Abstract: The influence of partial coherence on random seismic responses of long-span spatial structures is studied. The formation algorithm for the pseudo excitation of the multi-support and multidimensional random earthquake considering the partial coherence effect is improved. The property of the partial coherence matrix is investigated, and an algorithm to increase the computation efficiency for the random seismic analysis considering the partial coherence effect is proposed. The coherence matrices in the cases of coherence, partial coherence and incoherence are compared, and the influence of the partial coherence on the random seismic responses of structures is analyzed. The random seismic responses of a large reticulated shell structure of a gymnasium are numerically simulated for different coherence cases. It is found that, for some members near the ground supports,
S S
xz yz
(ω (ω
)⎤ )⎥⎥
(2)
⎢⎣ Szx (ω) Szy (ω) Szz (ω)⎥⎦
式中：下标 x、下标 y 代表两个水平方向的分量；
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工程力学
下标 z 代表竖向分量；矩阵中各元素按文献[12] 计算。
根据上面的单点三维地震动随机模型，考虑地
震动随机场自身特性的空间分布以及随机场的空
目前，虚拟激励法已成为大跨度空间结构多点 多维随机地震响应的最快捷高效的计算方法[10―12]。 在考虑部分相干效应时，由于表征空间相干性的矩 阵的秩不再是 1，对于每个频率点，多点多维地震 动功率谱矩阵会构造出多个虚拟激励，而且对每个 虚拟激励都需要分别计算它们引起的虚拟响应结 果。因此，考虑部分相干效应会使计算量成倍增加，
行波效应下劲性骨架混凝土拱桥地震响应规律分析
行波效应下劲性骨架混凝土拱桥地震响应规律分析地震时地震波的振幅、相位以及频谱特性随时间和空间的变化而变化，地震多点激励主要体现为部分相干效应、行波效应和局部场地效应［1］。
大跨径桥梁结构受地震动空间变异性的影响较为明显，因而在此类结构抗震设计中有必要进行非一致激励分析以考虑空间变异性的影响。
研究表明，行波效应对桥梁结构地震响应的影响起主导作用［2］，因此通常采用行波法研究非一致激励对结构的作用。
其基本思路是假定场地条件不变，地震波以恒定速度传播，经过各支承点时波形保持不变，分析相位差Δt 对结构的影响。
拱桥结构造型优美，施工相对方便，近年来不少学者对拱桥结构受行波效应的影响进行了研究。
王君杰等［3］研究了地震动空间变化对大跨度拱桥结构动力特性的影响，认为地震动空间变化对主拱圈内力响应有重要影响。
徐燕等［4］选取了存在速度差异的近断层地震波对大跨度钢拱桥进行行波效应分析，得出行波效应对钢拱桥的不同构件有复杂影响。
吴玉华等［5］对钢管混凝土拱桥进行了三维正交地震动多点激励下的平稳随机响应分析，发现行波效应能够显著增加拱肋的内力，三维地震作用相较一维地震作用能使拱肋产生更大的内力。
王浩等［6］分析了湖南益阳茅草街大桥拱上关键截面响应在行波作用下的变化规律，发现行波效应的影响与结构特性和地震波特性密切相关。
楼梦麟等［7］讨论了某大跨公路拱桥在竖向地震动行波输入和一致输入下的动力反应，发现行波地震反应并不随波速单调变化，结构在行波输入下产生较大的地震反应，并提出了行波共振的概念。
杨华平等［8］对怒江特大桥进行了非一致地震激励时程分析，发现行波地震响应与波速不存在单调变化关系，为保证设计结果可靠性应选取多种剪切波速计算行波效应对结构的影响。
李小珍等［9］采用大质量法对刚构-连续组合桥梁进行了相位差条件下结构非线性地震响应分析，发现在进行行波分析时必须根据基岩类型选择合适的相位输入；在纵向行波作用下，结构内力响应峰值和位移响应峰值随相位差呈周期性变化。
行波效应对大跨度空间结构随机地震响应的影响
世纪优秀人才支持计划 ( N CET- 06- 0229 ) 作者简介: 丁 阳 ( 1966 ) , 女, 教授, 博士, 主要从事钢结构与空间结构设计理论与工程应用研究. E-m ai:l dingyang@ tju. edu. cn
本文将采用虚拟激励法, 重点讨论结构地震峰值响应随地面视波速变化的规律和行波效应对结构地震 响应的影响。首先, 对一个双支座单自由度体系进行研究, 分析内力功率谱及内力峰值随地震波视波速变化 的规律, 研究行波效应的作用机理。然后将所得结论推广到多地面支撑点、多自由度体系。最后针对一实际 大型空间网壳结构在不同地震视波速下随机地震响应, 进一步讨论行波效应对结构地震响应的影响规律。
中图 分类号: P315196; TU 311
文献标志码: A
Influence of w ave travelling effect on random seism ic responses of long-span spatial structures
D ING Y ang, ZHANG Jiw e,i L I Zhongx ian
( 2)
式中: Sii ( X ) 和 Sjj ( X ) 分别是第 i 个支撑点和 j 个支撑点地面加速度自功率谱密度函数; i 是单 位复数;
Qij ( X, dij ) 表示两个地面支撑点处地震动振幅之间的比例关系, 本文考虑完全相干的 情况, 即 Qij ( X,
考虑空间相干的虚拟激励法在大跨度空间结构随机振动分析中的应用
考虑空间相干的虚拟激励法在大跨度空间结构随机振动分析中
的应用
孙建梅;叶继红;程文瀼
【期刊名称】《铁道科学与工程学报》
【年(卷),期】2007(004)005
【摘要】采用虚拟激励法分析大跨度空间结构的随机地震响应,通过对网架、网壳、索网和索穹顶4种结构形式在一致和多点输入下结构节点的位移响应方差及加速
度功率谱的分析,给出了考虑空间相干性的多点输入法与一致输入法之间结构响应
的差异以及变化规律,并探讨了拟静力项对不同结构形式的影响,为大跨空间结构设
计提供理论依据.同时,计算还表明虚拟激励法是一种高效且精确的方法,对于分析大跨度网格和索结构这样复杂结构在多点输入下的地震响应是很合适的.
【总页数】11页(P11-21)
【作者】孙建梅;叶继红;程文瀼
【作者单位】上海电力学院,管理与人文学院,上海,200092;东南大学,土木工程学院,江苏,南京,210096;东南大学,土木工程学院,江苏,南京,210096;东南大学,土木工程
学院,江苏,南京,210096
【正文语种】中文
【中图分类】TU311.3
【相关文献】
1.多点虚拟激励法在整车随机振动分析中的应用 [J], 李杰;秦玉英;赵旗
2.虚拟激励法在叶轮随机振动分析中的应用 [J], 王跃方;王素景
3.振动控制方法在大跨度空间结构中的应用与研究进展 [J], 蒋伟;刘纲
4.振动控制方法在大跨度空间结构中的应用与研究进展 [J], 蒋伟;刘纲
5.抗震支座在大跨度空间结构中的应用 [J], 游新宏;刘浩;姜鑫
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航站楼屋盖大跨度钢结构动力特性地震响应分析
航站楼屋盖大跨度钢结构动力特性地震响应分析一、内容综述随着科技的飞速发展，世界范围内的基础设施建设不断取得新的突破。
在众多的基础设施项目中，航站楼屋盖大跨度钢结构作为重要的结构形式，其动力特性及其抗震性能的研究逐渐受到人们的关注。
本文旨在对近年来航站楼屋盖大跨度钢结构在地震作用下的动力特性进行详细阐述，以期为相关领域的科研和工程实践提供有益的参考。
航站楼屋盖大跨度钢结构具有空间刚度大、结构形式多样、材料种类繁多等特点。
在地震作用下，这些特点使得钢结构易产生复杂的振动现象，如颤振、模态转换、振动衰减等。
这些振动不仅会影响建筑物的正常使用，还可能对结构的安全性造成严重威胁。
对航站楼屋盖大跨度钢结构的地震响应进行分析，具有重要的理论意义和实际应用价值。
关于航站楼屋盖大跨度钢结构地震响应的研究已取得了一定的成果。
由于钢结构本身的复杂性和地震作用的随机性，现有的研究仍存在一定的局限性。
对于不同地震动特性、不同截面形式的钢结构，其地震响应规律尚不完全明确；对于钢结构的减震控制技术，也缺乏系统的研究和实证分析。
本文拟在现有研究的基础上，进一步深入探讨航站楼屋盖大跨度钢结构的地震响应问题，为相关领域的研究提供新的思路和方法。
本文还将对航站楼屋盖大跨度钢结构在地震作用下的动力特性进行详细的实验研究。
通过搭建足尺模型，利用激光测振仪、高速摄像机等多传感器技术，对钢结构的地震响应进行实时、精确的测量。
还将开展振动台试验，模拟实际地震环境下的钢结构动力响应行为。
这些实验研究将为理论分析提供有力的支撑，也为后续的结构设计和减震控制技术的研究提供新的途径。
本文将对航站楼屋盖大跨度钢结构在地震作用下的动力特性进行深入研究，旨在为航站楼屋盖大跨度钢结构的设计、施工和抗震性能评估提供理论依据和技术支持。
通过实验研究，揭示钢结构在地震作用下的动力学行为，为相关领域的研究和应用提供新的思路和方法。
1. 航站楼屋盖结构的重要性在现代交通枢纽中，航站楼屋盖结构承载着重要的功能。
地震作用下大跨度空间网架结构的行波效应分析
地震作用下大跨度空间网架结构的行波效应分析【摘要】本文通过采用一致激励和非一致激励对大跨度网架结构加载，通过动力时程分析研究地震的行波效应对大跨度空间结构地震响应的影响，讨论了相位差的不同对结构位移、速度和加速度响应的影响。
对深入研究大跨度空间网架结构的抗震设计以及分析其地震响应的行波效应提供了一定的依据和方法。
【标签】大跨度网架结构，行波效应，Newmark积分法，结构地震响应。
1. 前言大跨度空间结构具有重量轻，刚度大，受力性能高效，生产施工快速方便，外形新颖美观等优点，因此网架结构在需要大跨度的体育场馆、展览馆和工业民用建筑中有着广泛的应用。
准确地分析其地震反应是空间网架结构设计中重要的环节。
而现在许多大跨度空间网架结构的跨径都在100m以上，典型的地震波波长为几百米。
通过大量研究发现，当结构的跨度与地震波波长的比值γ≥1/4时，就必须考虑结构地震响应的行波效应问题，即不同地面结点之间的运动相位差。
目前对大跨度桥梁地震响应的行波效应研究比较多，对空间网架结构的研究还相对较少。
本文针对大跨度网架结构进行动力时程分析，地震波按照两种加载方法进行加载。
一种是一致激励加载，另一种是非一致激励加载，即考虑结构地震响应的行波效应。
通过ANSYS 软件计算比较了两种激励下结构的地震响应。
讨论了不同相位差下结构的地震响应。
对深入研究大跨度空间网架结构的抗震设计以及分析其地震响应的行波效应提供了依据和方法。
2. 基本理论当考虑行波效应时，建立的体系的运动方程如式1。
（1）其中，[M]、[C]和[K]分别是结构包括基础节点的质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵，、和、分别是结点总位移向量、加速度向量和速度向量，{F}是外力向量。
在ANSYS软件中，瞬态分析求解过程采用Newmark时间积分法方法求解式（1）。
Newmark法在时间间隔Δt内采用有限差分法，表述如下：（2）（3）其中α、δ是Newmark 积分常数；α= ，δ= ，γ为振幅衰减系数。
考虑土-结构相互作用的大跨度空间结构抗震研究进展
考虑土-结构相互作用的大跨度空间结构抗震研究进展曾佳明;朱忠义;吕辉;张成明;李丹【期刊名称】《建筑科学与工程学报》【年(卷),期】2024(41)1【摘要】考虑土-结构相互作用(SSI)的大跨度空间结构抗震研究对于实现大跨度空间结构精确化分析,保障结构抗震安全性具有重要意义。
为了更好地应用已有大跨空间结构考虑土-结构相互作用的研究成果,分别对土-结构相互作用研究分析方法、框架结构SSI效应影响分析、地下-土-地上结构相互作用研究现状、大跨度空间结构与下部支承体系协同工作及考虑SSI对大跨度空间结构动力性能的影响等方面的研究成果进行了梳理。
结果表明:已有土-结构相互作用分析方法及计算模型对于大跨度空间结构的适用性有待商榷;框架结构SSI效应和大跨度空间结构与下部支承体系协同工作的研究相对成熟,其成果可供借鉴;带有大型复杂地下结构的大跨空间结构SSI效应显著;现有研究多以数值模拟为主,试验技术的发展对大跨空间结构土-结构相互作用抗震理论的验证至关重要;未来需要进一步研究实用的简化计算模型及分析方法、地下结构-土-大跨度空间结构体系、强震失效倒塌机理及减隔震研究、试验研究、参数分析、复杂效应耦合等。
【总页数】14页(P69-82)【作者】曾佳明;朱忠义;吕辉;张成明;李丹【作者单位】南昌航空大学土木建筑学院;南昌航空大学江西省装配式建筑与智能建造重点实验室;北京市建筑设计研究院有限公司【正文语种】中文【中图分类】TU311.3【相关文献】1.考虑上部结构-群桩-土相互作用的整体空间结构体系的动力分析2.考虑土-结构相互作用的大跨度斜拉桥非线性地震反应分析3.考虑土-独立基础-结构相互作用的钢筋混凝土框架结构抗震性能研究4.考虑土-结构相互作用的框架结构抗震性能分析5.考虑土与结构相互作用的钢筋混凝土框架子结构抗震性能试验研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
近断层地震脉冲效应对大跨度桥梁地震响应的影响
如表 ３所 示 ， 加 速 度 脉 冲 为 主 导 的 Ｒｎｌｉ 以 ｉａ ｄ
输入 引起 悬索 桥各 关键 部 位 的位 移 响 应 与 Ｅｃ ｎ ｏ ｌｅ ｔ ｒ 波 的结果 比较 接 近 ， 别 部 位 甚 至 还 小 ， 是 以 滑 个 但
冲效 应为 主导 的 Ｔｕ７ ｃ０６输 入却 激 起 了塔 梁 连接 处 ３～ ４倍 的位 移 响应 ； 与此 同 时 ， 向输 入 下 塔 顶 的 纵 位 移却 相差 不 大 ， 且 位 移 量 也 相 比较 小 ， 说 明 而 这 塔 本 身 的振 动 不是 引起 如 此 大 纵 向相 对 位 移 的 主 要 原 因 。另 外 ， 由表 ２可 见 ， 管 悬 索 桥 的一 阶 周 尽 期最 长 ， 到 ２ ， 达 １Ｓ但模 态 是 横桥 向 的 ， 第 二 阶 纵 而
长周 期结 构也许 并 不合适 。因此 ， 采用 Ｃ ＷＢ获得 加速 度 时程记 录 ， 通 过 积分 和 二次 积 分获 得 速度 和具 并 有 明显滑 冲效应 的位移 时程 ， １为 以上各 记录 的相关 信息 。 表
表 １ 所 用 地 震 波 信 息
因 Ｅｃｎ ｏＮ ｌ ￣ Ｓ记 录 的加 速度 峰值 在 ０ ３ ｅ ．ｇ左右 ， 因此 以上所有 记 录均按 加速 度峰 值调 整到 ０ ３ 图 １ ．ｇ， 为相应 的 ５ 阻尼 比 的加 速度 和位 移反 应谱 。考 虑 到 大跨 度 桥 梁 的周 期 很 长 ， ％ 因此 反 应谱 曲线 包含 了直
ｔ、 ｏｔ ｉｇ 、 ｏｅＬｍｉａｄＣ ｉｈ） 分 展示 了此 类地 震 异 于远 场 地 震 的 显 著脉 冲特 点 及其 对 土木 工 ａＮ ｒ ｒ ｅ Ｋ ｂ 、ｚ ｔ ｎ ｈＣ ｉ充 ｈｄ
程结 构 产生 的 灾难 性破 坏 ， 引起 了 国际地 震工 程 界 和土 木工 程 界对 该类 地 震 动本 身及 其 作用 下 结 构 的抗
大跨度空间结构多维多点随机地震反应分析的开题报告
大跨度空间结构多维多点随机地震反应分析的开题报告开题报告题目：大跨度空间结构多维多点随机地震反应分析一、研究背景大跨度空间结构在现代建筑中得到越来越广泛的应用，如体育场馆、会展中心、机场航站楼等。
这些结构的特点是跨度大、体量大、结构复杂，面对复杂的外部环境因素，要求其具有较强的抗震性能，以保障结构在地震等突发事件发生时安全可靠运行。
因此，研究大跨度空间结构的抗震性能成为建筑工程领域的重要问题。
现有的抗震分析方法主要针对单点地震反应或者选取有代表性的地震记录进行分析。
然而，这种方法忽略了地震的随机性及其与结构的相互作用。
在实际的地震灾害中，不同的地震事件对于结构的破坏程度是具有随机性的，因此需要考虑多点多维的随机地震反应分析。
二、研究目标本课题旨在研究大跨度空间结构的多维多点随机地震反应分析方法，探索比较可靠且具可行性的工程实践方案，从而更好地提高大跨度空间结构的抗震性能，降低地震灾害的风险。
具体目标包括以下几个方面：1. 基于大跨度空间结构的工程背景，分析其抗震需求，建立反应分析模型；2. 了解随机振动理论与方法，确定随机地震反应的相关参数，建立相关计算模型；3. 探究多维多点地震反应分析方法及工具，如有限元法、Monte Carlo模拟等；4. 根据模型计算及分析结果，对大跨度空间结构的抗震设计进行优化，并得到具体方案；5.进行分析结果的验证与验证，对该分析方法及方案进行评估，得正式结论。
三、预期成果本课题将探究大跨度空间结构的多维多点随机地震反应分析方法，并建立相应的计算模型，根据分析结果得到具体的优化方案，提高大跨度空间结构的抗震性能，降低地震灾害的风险。
预期成果包括：1. 大跨度空间结构的抗震设计理论分析框架；2. 大跨度空间结构多维多点随机地震反应分析模型；3. 大跨度空间结构的抗震设计优化方案；4. 论文和学术报告。
四、研究计划1. 第一阶段（前期准备，两周）：研究相关文献，了解大跨度空间结构的抗震需求及现有的抗震分析方法，明确本研究的目标与研究思路。
大跨度结构非一致地震动作用浅析
ｔｏ ｘｉ ｔｎ ｒｃ ｒ ｏｃｒ ｉ ｒ ｅｔ ｗ ｃ ａ ｏｓ ｎｓ ｕｔ ｅ ｆ ｅ ａｎ ｏ ｃ ｅ ｔｉ ｏ ｔ ｕ ｔ ｐ ｊ ．
Ｋ ｅ ｗｏｒ ｌｎｇｓ ａ ｔｕｃｕｒ；ｓｍ ｐ ｅｓ ｐｐ ｒ ｘｃｔｔｏ ； ｎ ｕｎｆ ｒ ｅ ｃｔ ｔｏ ｙ ｄｓ ｏ ｐ ｎ ｓｒ ｔ ｅ ｉ ｌ ｕ ｏ ｅ ｉａ ｉｎ ｎｏ － ｉｏ ｍ ｘ ｉａｉ ｎ ｔ
大坝等， 若仍采用传统的方法分析， 显然过于粗糙。因 为地震时从震源释放出来的能量 以地震波 的形式传
至地表 ， 而地表各点接收到的地震波是经由不 同的路
行波对土坝反应影响时， 首先推导了多点输人的运动 方程。 其基本原理是把结构反应的总位移分为拟静态 位移和动态位移， 拟静态位移用静力法求解， 将此代回
暑
・ ７・ ３
原方 程即可求 出动态位移 ， 从而求 出总位移 。 参 照 以上 的分析 方法 及结 构地 震 动场 的研 究成
果 ， 前已经有许多针对桥梁 、 隧道、 目 坝、 渡槽等大跨度
口
结 构 的地震 动空 间效 应分析 ， 但对于公 共 网壳结构的相关分析还不多， 本文将以 个实际工程为研究对象 ， 分析其在一致地震动和非
支座 扰动分析 （ 即在不 同支 座点 上分别作 用不 同的地 震输入 ） 是重要 的。
造成的：在地震动场不同位置， １ １ 地震波在到达时间上 存在一定的差异 ， 称之为行波效应。 １ ２ 地震波在传播过 程中， 将会产生复杂的反射和散射。同时， 地震动场不
同位 置地震波 的叠 加方式不 同。因此 ， 导致 了相干 函
第３ １ ２卷 增 刊
有 色 冶 金 设 计 与 研 究
２１ ０１ ６ 月
大跨度空间结构考虑行波效应的地震动随机响应分析
即认为结构所有支座 同时受到相同的地震 地面波作
用 。这 个假 定相 当于 认 为 地 震 波 波 长 远 远 大 于结 构 的平面 尺寸 ， 而结构 各支 座所 受 到 的 同一地 震 波 的 从
不均匀场地中地震波的反射和折射， 以及从一个大的
震 源 区域 的不 同位 置 传 到不 同支 座 的地震 波 叠加 方 式不 同 ， 各支 座所 受 的地震 激 励 并 不完 全 相 干 ； ） （ 局 ３ 部 场地效 应 。不 同支承处 的场地 条件 不 同 ， 它们 影 响
ｓ ｉ ｃ ｒ ｓ ｏ ｓ ｓ ｏ ｖ ｅｓ ｅ ｐ ｎ ｅ ａ ｆ ｅ—ｓ ａ ｓ ｃ ｎｉ ｕ ｕ ｉｉ —ｆ ｍｅ ｒ ｓ ｓ ｎ ｍｅ ｉａ ｌ ｉ ｌｔｄ ｕ ｄ ｒ ｔ ｖ ｌ ｇ ｗａ ｅ ｅ ｅ ｔ －ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｗ ｔ ｍｉ ｆ ｉ ｐ ｎ ｏ ｔ ｏ ｓｒ ｄ ｌ ｎ ｇ ａ ｄ ｂ ｉ ｅ ｉ ｕ ｒ ｌ ｙ ｓｍｕ ａ ｅ ｎ ｅ ｒ ｅｉ ｖ ｆ ｃ ｓ ｏ ａ ｅ ｉ ａ ｃ ａ ｎ ｈ
有 的结 构抗震 设计 规 范及 分析方 法都 提 出 了挑 战 。
我 国现行 抗 震设计 规 范是基 于一 致输 入 假 定 的 ，
虑以下三种空间效应 ： ） （ 行波效应 。由于地震波传播 １
速度 是有 限值 ， 当结 构 支 座 之 间 距 离很 大 时 ， 必须 考 虑其 到 达各支 座 的时 间不 同 ； ） 相 干效应 。 由于 （ 部分 ２
跨 海大 桥 、 型会议 中心等 正被 设 计建 造 出来 。怎样 大
构有较大不同。由于大跨度空 间结构具有 较大的平 面尺寸 ， 因此在做抗震分析时， 了确保计算结果 与 为
真实 地震 反应 之 间的误差 不致 过 大 ， 一般 认为 应该 考