大跨度空间结构抗震设计研究进展摘要：随着社会的发展，大跨度空间结构在工程中被日益广泛地应用。它们一般都是十分重要的公共设施,例如超长桥梁、高架公路、大型体育馆等,其安全直接关系到国民经济和生命财产，因此对大跨结构进行科学合理的抗震设计是非常必要的。目前大跨度设计抗震设计方法常采用振型分解反应谱法、时程分析法、多维多点动力分析方法、多点非一致激励反应谱分析方法、非平稳随机响应的虚拟激励法等。本文针对大跨度空间结构复杂的动力特性，总结了当前抗震设计方法，并在已有研究成果的基础上对未来大跨度空间结构抗震设计方法进行分析和展望。关键词：大空间结构；抗震设计；反应谱法；时程分析法；多维多点动力分析方法：TU311.4文献标识码：ATheResearchProgressofLarge-SpanSpatialStructureSeismicDesignAbstract：Withthedevelopmentofthesociety,large-spanspatialstructurehasbeenincreasinglywidelyusedinengineering.Theyaregenerallyveryimportantpublicfacilities,suchaslongBridgeselevatedroadsstadiumandsoon.Itssecurityisdirectlyrelatedtothenationaleconomyandpeople'slifeandproperty，Soscientificandreasonableseismicdesignoflong-spanstructureisverynecessary。Atpresentlargespandesignseismicdesignisoftenusethevibrationmodedecompositionresponsespectrummethodandtimehistoryanalysismethod,multidimensionalmulti-pointdynamicanalysismethod,thenon-uniformexcitationresponsespectrumanalysismethod,thenon-stationaryrandomresponsesofpseudo-excitationmethod,etc.Inthispaper,todealwiththecomplicateddynamiccharacteristicsoflargespanspacestructure,summarizesthecurrentseismicdesignmethod，andonthebasisofexistingresearchresultsaboutthefutureoflongspanspacestructureseismicdesignmethodisanalyzedandprospected.Keywords：Largespacestructure;Seismicdesign;Responsespectrummethod;Timehistoryanalysismethod;Multidimensionalmulti-pointdynamicanalysismethod1.引言进入21世纪,随着社会经济的发展,超长大跨空间结构广泛应用于机库、航站楼和火车站等建筑。常见的空间结构通常包括薄壳结构、网架结构、网壳结构、折板结构、悬索结构、膜结构及由上述结构中的某两种或几种组合而成的组合结构。由于空间结构的形式呈三维状态,在荷载作用下具有三维受力特性,而且重量轻、造价低、抗震性能好等,因此成为解决大跨度建筑结构最具有竞争性的结构类型,在国内外应用非常广泛。在众多的空间结构中，网架和网壳结构发展最快、应用最广。网架和网壳结构主要优点是结构组成灵活多样但又具有高度的规律性,可适应各种建筑方面的要求。也正是因为网格和网壳结构的结构形式多样，体系复杂，在抗震动力计算中至今没有可适用的合理的简化动力模型，当前对网格结构的抗震分析仍是沿用多高层的抗震分析方法。然而，网格结构等大跨度空间结构的动力特性与普通多高层结构显著不同，网格结构频率密集，振型复杂，往往前数十多阶振型都可能对地震响应有显著影响，而目前尚没有可准确计算的方法。大跨度结构抗震分析之所以比普通跨度结构困难得多,主要是因为必须考虑如下特殊因素：(1)行波效应典型的地震波波长为百余米至数百米,而大跨度结构的跨长则为上百乃至上1千米。大量研究表明,当结构的跨度达到或超过地震波长的1/4时就不可认为结构的所有地面节点是均匀一致运动的,而必须考虑不同面节点之间的运动相位差。而且,在任意两个地面节点之间,不同频率的谐波分量之间的相位差并不相同,从而使问题更为复杂。(2)部分相干效应由于诸如土壤介质的不均匀性,地震波在土壤介质中不均匀的反射和折射等各种因素造成不同地面节点之间相干性的损失。(3)局部效应包围某一个或少数几个支座的场地性质变化导致局部土层对基岩激励放大作用的突变。空间结构的计算理论由弹性分析到弹塑性地震响应分析，在多遇地震作用下按弹性阶段进行计算的同时，还要防止结构在罕遇地震作用下倒塌并考虑到设计的经济性对结构弹塑性进行分析。图1.1大跨度空间结构-...