论文总字数：23454字

摘 要

震害经验和理论研究表明，地震时的地面运动是复杂的多维运动。对于大跨隔震结构来说，仅考虑单点地震输入显然是不够的。由于地震波传播速度有限，当支座间距离很大时，必须考虑其到达各支座的时间的不同，所以对于这种结构，我们必须考虑多点地震输入引起的地震响应，这就是行波效应。

以往结构的大跨空间结构抗震设计中一般只考虑地震地面运动随时间的变化，很少考虑其空间变化，所以本文正对不同结构跨度、不同场地土特性的条件下，系统研究大跨隔震结构在多点地震动作用下的动力响应。并将这些地震响应进行对比分析，得出多点地震输入对大跨隔震结构的地震响应的影响，从而对可以对大跨隔震结构进行更为合理的设计。

关键词：多点地震，大跨隔震结构，行波效应，地震响应

ABSTRACT

Earthquake experience and theory study show that ground motion during the earthquake is a complex multidimensional movement.For the large-span structure, it is obviously not enough to only consider a single point of earthquake input.Due to the limited seismic wave propagation,when the distance between the bearing is large,we must consider that the time of arrival in the bearing is different,so for this kind of structure,we must consider multidimensional earthquake input caused by seismic response,this is the traveling wave effect.

In the previous structural seismic design of long-span spatial structure,we only consider that ground motion changed over time and rarely consider its space change,so in this paper,the structures are in different span and different characteristics of in-situ soil conditions,long-span structure is system researched on dynamic response under the action of multi-point ground motion.And compare the seismic response analysis,obtain the multipoint earthquake input for the seismic responses of long-span structure,consequently to the large-span structure can be more reasonable design.

Keywords:Multipoint earthquake;Large-span isolation structure;Traveling wave effect;Seismic response

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1课题的研究背景及意义 1

1.2课题的国内外研究现状 2

1.2.1大跨结构地震动输入问题的研究现状 2

1.2.2大跨结构多点激励地震响应影响分析研究现状 3

1.3大跨结构的地震反应分析方法 3

1.4本论文的研究内容 3

第二章 非隔震大跨结构的地震反应分析 5

2.1非隔震大跨结构分析模型的建立 5

2.2选用地震波 7

2.3单点地震输入输入下的地震反应分析 9

2.3.1地震剪力分析 9

2.3.2层间位移角分析 10

2.4多点地震输入下的地震响应影响分析 12

2.4.1地震剪力分析 12

2.4.2层间位移角分析 14

2.5本章小结 16

第三章 大跨隔震结构的地震反应分析 17

3.1隔震大跨结构分析模型的建立 17

3.2单点地震输入下的地震响应影响分析 18

3.2.1地震剪力分析 18

3.2.2层间位移角分析 20

3.3多点地震输入下的地震响应影响分析 21

3.3.1地震剪力分析 22

3.3.2层间位移角分析 23

3.4本章小结 25

第四章 不同条件下，大跨隔震结构在多点地震输入作用下的地震响应影响分析 26

4.1相同结构跨度，不同场地土特性 26

4.1.1新隔震分析模型的建立（改变场地土特性） 26

4.1.2地震剪力分析 28

4.1.3层间位移角分析 28

4.1.4地震剪力分析的对比 29

4.1.5层间位移角分析的对比 31

4.1.6小结 33

4.2相同场地土特性，不同结构跨度 33

4.2.1新隔震分析模型的建立（改变结构跨度） 33

4.2.2地震剪力分析 35

4.2.3层间位移角分析 35

4.2.4地震剪力分析的对比 36

4.2.5层间位移角分析的对比 38

4.2.6小结 40

第五章 结论与展望 41

5.1本文主要结论 41

5.2展望 42

参考文献 43

致谢 45

第一章 绪论

1.1课题的研究背景及意义

地震是困扰人类的一大自然灾害,为减轻地震所造成的生命与财产损失,人类与之进行长期不懈的斗争.虽然科学技术和工程技术的突飞猛进,地震工程的理论和实践得到很大的发展,但是,就近20余年来说,全球发生的许多大地震,仍然造成大量严重的工程破坏和惨重的生命财产损失.例如：1976年我国的唐山地震,1994年美国的Northridge地震,1995年日本的阪神地震,1999年台湾的集集地震等等.随着城市现代化和经济的高度发展,地震所造成的损失,平均每几十年翻一番。

随着人类社会的快速发展，人们生活所需的建筑空间越来越大，因此建筑物需要更大的跨度以及长度。在当今建筑中，大跨结构正被日益广泛的应用于机场、展览馆、文体场馆、交通枢纽以及与生命线工程有关的许多建设项目中。但是，震害调查表明中等强度的地震屡屡造成大跨度结构的严重损坏，包括美国、日本等技术发达的国家在内。大跨结构的不断兴建和跨度的不断增加，对抗震设计提出了许多新的理论课题。

在诸多抗震和减震技术中，隔震技术的概念明确、效果显著，其减震效果得到科研和设计人员的普遍认可。隔震技术的应用范围不断向高层建筑和大跨结构方面拓展，是目前隔震理论与技术进一步发展的趋势。相对于高层建筑，大跨结构从其体型特征和动力特性等因素来考虑，更加适宜采用隔震技术。

而地震发生的不确定性和传播机理的复杂性，对大跨度空间结构进行抗震设计时必须对地震动的空间变化性有充分的认识。随着结构跨度的增大，地震动随空间的变化性得到了越来越多的重视，大跨结构因为其跨度大，基地延伸长，地基各点振动的幅值和相位有很大差别，这时我们需要考虑以下几个因素：（1）由于地震波传播速度有限，当支座间距离很大时，必须考虑其到达各支座的时间的不同，即行波效应。（2）由于不均匀场地中地震波的反射和折射，以及从一个大的震源的不同位置传到不同支座的地震波的叠加方式不同，各支座所受的激励并

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