何沛祥,王忠旺

(合肥工业大学 土木与水利工程学院,安徽 合肥 230009)

大跨梁在竖向地震作用下二次共振分析

何沛祥,王忠旺

(合肥工业大学 土木与水利工程学院,安徽 合肥 230009)

在竖向地震作用下,由于梁的竖向剪弯刚度有限,梁的竖向振动与柱的竖向振动并不协调一致,不宜将结构简化为传统的一维串联质点模型。为此,文章建立了一种简化的“梁柱” 模型对梁的二次共振进行分析。分析结果表明,梁在竖向地震作用下的二次共振效应主要和地面输入频率与柱(或主体结构)的竖向自振频率比有关,且在比值较小时受梁柱质量比影响较小,在比值较大时受梁柱质量比影响较大。并利用MIDAS GEN软件验证了该模型是合理的。

大跨梁;竖向地震;二次共振;梁柱模型;自振频率

0 引 言

在竖向地震作用下,结构会发生破坏,文献[1]研究了不同场地对竖向反应谱最大值的影响。然而大跨结构在竖向地震作用下,大跨梁还会出现二次共振[2-3]现象,即大跨梁的振动效应可能会被放大,从而容易出现破坏。这种现象类似于水平地震中的鞭梢效应[4-6]。文献[2]通过PMSAP软件的数值分析,提出在竖向地震作用下,当大跨结构自身的竖向振动周期与其底部主体结构的竖向振动周期接近或一致时,两者之间将发生二次共振振动,地震效应会显著增大。这类似于文献[4]研究鞭梢效应时指出当结构顶部突出构筑物的某一自振周期与主体结构的某一自振周期相同且该周期又与地面运动的卓越周期相接近时,最易发生鞭梢效应。……