不同地震激励对结构-地基动力相互作用的影响

为了研究不同地震激励对相互作用体系动力反应的影响，对加速度峰值均为0.1 g的El Centro波激励和上海人工波(Shw2)激励下结构-地基动力相互作用体系的动力反应进行了计算和比较。

1.不同地震激励时结构顶层位移组成分析

按第2.9节中图2-20和式(2-1)对本节相互作用体系的结构顶层位移反应组成进行分析，如表5-19所示。表中，u为结构顶层总位移，Hθ为基础转动引起的摆动位移，u g为基础平动引起的平动位移，ue为上部框架结构的弹性变形。

表5-19　不同地震激励时结构顶层位移组成分析(单位：m)

图5-19给出了不同地震激励时结构顶层位移组成相应的时程图，从表5-19和图5-19可得出如下结论：

(1)两种地震激励下，在楼层总位移u的组成中，弹性变形分量ue所占的比重均最大，摆动分量Hθ次之，平动位移u g最小。且在两种地震激励下各位移分量占总位移的比重相当。

(2)上海波激励下，顶层总位移及其各组成分量，明显大于El Centro波激励下相应值。

2.不同地震激励时结构的动力反应

图5-20、图5-21、图5-22和图5-23分别为El Centro波激励和上海人工波(Shw2)激励时考虑结构-地基动力相互作用情况下结构的加速度反应峰值、位移反应峰值、最大层间剪力和最大倾覆力矩的比较。从图中看出，上海人工波激励下考虑结构-地基动力相互作用后结构的加速度反应峰值、位移反应峰值、最大层间剪力及最大倾覆力矩都比El Centro波激励下的反应大。这主要是由于上海人工波的低频成分十分丰富，而土体以及结构-地基相互作用体系的频率都比较低，使得上海人工波激励下上部结构的反应明显大于El Centro波激励下的反应，这与本书第3、4章得到的规律一致，也与文献[143-145]所得出的结论是一致的。(www.xing528.com)

图5-19　不同地震激励时结构顶层位移组成分析

图5-20　不同激励时加速度反应峰值对比

图5-21　不同激励时位移反应峰值对比

图5-22　不同激励时最大层间剪力对比

图5-23　不同激励时最大倾覆力矩对比