钢筋混凝土框架结构在近断层脉冲型地震动作用下的动力响应

2011-08-01赵仕栋

土木工程与管理学报 2011年3期

叶昆，任毅，赵仕栋，黄言

(华中科技大学土木工程与力学学院，湖北武汉 430074)

近断层(near-fault)地震动，也称为近场(near-field)地震动或近源(near-source)地震动，它是指当震源距较小时，震源辐射地震波中的近场和中场不能忽略的区域的地震动。最近几次近断层大地震，即美国北岭地震(1994)、日本神户地震(1995)、我国台湾集集地震(1999)、土耳其Kocaeli地震(1999)和四川汶川地震(2008)等对工程结构造成的严重破坏和前所未有的经济损失引起了地震工程界的密切关注[1，2]。这些地震均发生在近断层附近，均伴随有较大的速度和位移脉冲，这种脉冲效应会使结构在一开始就承受高能量冲击作用，显著改变结构的动力响应[3]，进而引起较大的内力和变形。由于近断层地震动和远场地震动有显著的不同，结构在这两类地震动作用下的反应会有很大的差异，目前近断层地震动作用下结构的研究还有待深入[4]。

本文基于现行的抗震设计规范[5]分别设计三层、六层和九层钢筋混凝土平面框架结构，研究所设计的钢筋混凝土框架结构在近场脉冲型地震动和远场非脉冲型地震动下的反应特征，从结构的顶点位移、层间位移角和层间剪力三个方面，对两类地震动作用下结构的反应特性进行了对比，通过分析找到合理的抗震设计方法。