考虑地震动扭转分量时异型结构的抗震性能分析

摘要

本文通过弹性波动理论，建立了地面扭转分量与平动分量傅氏谱之间的关系，求得扭转分量傅氏谱,对扭转分量傅氏谱做傅氏逆变换,即可得地面扭转分量的时程。根据上述方法，利用matlab软件并自编程序得到了宁河波的扭转分量、Eicentro波的扭转分量的时程曲线以及功率谱曲线，并对比分析了扭转分量与平动分量的特性的异同。通过以上工作，将宁河波扭转分量的时程曲线利用于异型柱结构的抗扭性能的分析。针对纯等肢异型柱、不等肢异型柱和矩形柱三种钢筋混凝土框架结构计算了各结构在双向及扭转作用、双向地震作用、单向地震作用三种工况下的各层的最大位移、最大剪力、底层的轴力。研究表明： ⑴扭转加速度与水平加速度的幅值变化趋势一致，扭转加速度的最大值出现的时间比水平加速度提前了一段时间，但是最大加速度出现的时间段一致。 ⑵扭转加速度时程含有高频成分，衰减比较慢。 ⑶异型柱结构的抗扭性能比矩形柱结构的抗扭性能有所减弱，尤其是不等肢异型柱结构对扭转作用的抗力最小，不等肢柱的抗扭性能比等肢柱的抗扭性能减弱。 ⑷大跨度结构对扭转作用的影响比小跨度结构明显增大，对于层高不大的结构应该进行扭转地震作用的考虑。对于高柔结构可以不考虑扭转地震作用的影响。