两点支承平面结构多点输入随机地震响应分析摘要:推导双支座双质点简化模型多点输入地震响应功率谱密度函数解析式,从中分离出多点效应项,借此研究行波效应和部分相干效应等多点输入效应对大跨结构随机地震响应的影响.并以一门式桁架结构为例,检验由简化模型得到结果的实用性.研究结果表明:行波效应和部分相干效应均增大结构拟静力响应;相对动力响应受行波效应影响呈三角函数式波动,极值点分布由自振频率与行波频率的比值确定,极值点特性由振型特性与地震动方向共同确定;部分相干效应减小相对动力响应随行波频率的变化幅度,但不改变相对动力响应的极值点分布规律.对于实际工程而言,选取不同的视波速得到的结构响应差别很大,应使用可靠视波速或采用多个可能视波速试算才能保证计算结果的可靠性;部分相干效应的影响相对较小,特别是当结构跨度较小时,几乎不受部分相干效应的影响.关键词:多点输入;随机地震响应;拟静力响应;相对动力响应;行波频率;相干函数??:TU311.3文献标识码:AAnalysisonRandomSeismicResponseofTwoSupporting??PlaneStructuresunderMulti??supportExcitation激ANGYang???k,SHIYong??激u,WANGYuan??qing(KeyLaboratoryofCivilEngineeringSafetyandDurability,MinistryofEducation,ofChinaEducation,??DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniv,Bei激ng100084,China)Abstract:Thevariableofmulti??supportexcitationeffect,whichisextractedfromtheanalyticalformulaeofthepowerspectrumdensityfunction(PSDF)ofseismicresponseofa2??masswith2??supportsimplifiedsystem,wasproposedtostudythevariationoftherandomseismicresponseduetothewavepassageeffectandincoherenceeffect.Andanumericalexampleofagate??typetrussstructurewasgiventovalidatethepracticabilityoftheresultsgainedfromthesimplifiedsystem.Itisshownthatthequasi??staticresponsewillincreasewhileconsideringthewavepassageeffectorincoherenceeffect;therelativedynamicresponsefluctuateswiththeincreaseofwavepassagefrequency,andtheextremepoint'sdistributionisdeterminedbytheratioofnaturalvibrationfrequencytowavepassagefrequency;andtheincoherenceeffectwillnotchangetheextremepoints'distribution,butreducethefluctuationamplitude.Foractualstructures,morewavevelocitiesareproposedtobeemployedtoobtainreliableresults,sincetheyhaveastronginfluenceontheseismicresponse.Theincoherenceeffecthaslittleinfluenceontheactualstructures,especiallywhenthestructure'sspanissmall.??Keywords:multi??supportexcitation;randomseismicresponse;quasi??staticresponse;relativedynamicresponse;wavepassagefrequency;coherencefunction大跨结构多点输入地震响应是近年来较为热门的研究课题.虽然目前对多点地震动的研究尚处探索阶段,多点输入计算方法的研究也尚未成熟[1-2],但已有许多学者探索各类大跨结构的多点输入地震响应规律.由于大多研究着眼于具体的工程实例或算例,分析参数有限,所得结论往往不具有普遍性[3].文献[4-5]等则采用最简化的多点输入计算模型――双支座单质点模型,推导出考虑行波效应的多点输入地震响应的功率谱密度函数(以下简称功率谱)解析式,分析了行波效应对响应的影响规律;文献[6]进一步推导了该模型考虑部分相干效应的多点输入地震响应功率谱解析式,综合分析了行波效应和部分相干效应对地震响应的影响规律.但该单质点模型无法考虑不同振型激发的变化规律,无法研究多点输入效应对结构振动特性的影响.??求解多点输入动力方程时,多将结构响应分解成拟静力响应和相对动力响应两部分[7].其中拟静力响应是支座不同步运动引起的静力响应,由静力方程计算得到;而相对动力响应则由相对动力方程求得,反映了结构振动特性和振型激发情况.??本文引入了双支座双质点大跨结构简化模型.该模型有两阶振型,可以反映多点输入效应对结构振型激发情况的影响.推导了地震多点输入下该简化模型的拟静力响应和相对动力响应功率谱解析式,从功率谱解析式中分离出与多点输入效应...