土与一般平面不对称结构地震动力相互作用研究.pdfVIP

振　动　与　冲　击 第３２卷第９期 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＶＩＢＲＡＴＩＯＮＡＮＤＳＨＯＣＫ Ｖｏｌ．３２Ｎｏ．９２０１３　  土与一般平面不对称结构地震动力相互作用研究 甘志兴，李春祥 （上海大学 土木工程系，上海　２０００７２） 　　摘　要：为更精确分析结构各层质量中心偏心对结构平移－扭转耦合地震响应影响，提出分析土与一般质量偏心 结构地震动力相互作用的基本框架。用极坐标建立双向地震作用下两层一般平面不对称结构（ＧＡＳ）（六个自由度）动力 方程；用五个自由度土阻抗函数表征土与一般平面不对称结构相互作用；建立土与一般平面不对称结构相互作用 （ＳＧＡＳＩ）动力方程。用ＳＧＡＳＩ系统标准化均方根位移与加速度分析地震动力的相互作用。通过设置不同质量偏心位置， 数值研究在双向地震作用下，考虑土与结构相互作用的同轴、非同轴质量偏心对结构平－扭耦合地震响应影响。 关键词：一般平面不对称结构；土与结构相互作用；耦合动力分析；极坐标；质量偏心结构；双向地震 中图分类号：ＴＵ３１１　　　文献标识码：Ａ Ｓｅｉｓｍｉｃｂｅｈａｖｉｏｒｓｏｆｇｅｎｅｒａｌａｓｙｍｍｅｔｒｉｃｐｌａｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｓｏｉｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ＧＡＮＺｈｉｘｉｎｇ，ＬＩＣｈｕｎｘｉａｎｇ （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００７２，Ｃｈｉｎａ） 　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍｏｒｅａｃｃｕｒａｔｅｌｙａｎａｌｙｚｅｔｈｅｃｏｕｐｌｅｄｌａｔｅｒａｌｔｏｒｓｉｏｎａｌｓｅｉｓｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｈｏｓｅ ｍａｓｓｃｅｎｔｅｒｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｌｏｏｒｓａｒｅｎｏｔｌｏｃａｔｅｄｏｎａｓｉｎｇｌｅｖｅｒｔｉｃａｌａｘｉｓ，ａｂａｓｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｆｏｒａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｓｏｉｌａｎｄｇｅｎｅｒａｌｍａｓｓｅｃｃｅｎｔｒｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｐｏｌａｒｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｄｅｖｅｌｏｐｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃｅｑｕａｔｉｏｎｓｏｆａｔｗｏｓｔｏｒｅｙｇｅｎｅｒａｌａｓｙｍｍｅｔｒｉｃｐｌａｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（ＧＡＳ）ｏｆ６ｄｅｇｒｅｅｏｆｆｒｅｅｄｏｍ（６ＤＯＦｓ）ｕｎｄｅｒｂｉ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓ．Ｔｈｅｎ，ｗｉｔｈｒｅｓｏｒｔｉｎｇｔｏｔｈｅ５ＤＯＦｓｏｉｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｓｏｉｌｇｅｎｅｒａｌａｓｙｍｍｅｔｒｉｃｐｌａｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ（ＳＧＡＳＩ）ｗａｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｅｑｕａｔｉｏｎｓｏｆｂｏｔｈｔｈｅＧＡＳａｎｄｔｈｅｓｏｉｌｆｏｕｄａｔｉｏｎ ｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（ｗｈｏｌｅ）ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｗｅｒｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ．Ｔｈｅｎｏｒｍａｌｉｚｅｄｒｏｏｔｍｅａｎｓｑｕａｒｅ（ＲＭＳ）ｏｆｓｅｉｓｍｉｃｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔａｎｄ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆｔｈｅＳＧＡＳＩｓｙｓｔｅｍｗｅｒｅｄｅｒｉｖｅｄ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｓｉｎｇｌｅａｘｉｓａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｎｏｎｃｏａｘｉａｌｍａｓｓ ｅｃｃｅｎｔｒｉｃｉｔｉｅｓｏｎｔｈｅｃｏｕｐｌｅｄｌａｔｅｒａｌｔｏｒｓｉｏｎａｌｓｅｉｓｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙｔｈｒｏｕｇｈｓｅｔｔｉｎｇｕｐｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｏｃａｔｉｏｎｓｏｆｍａｓｓｃｅｎｔｅｒｓｕｎｄｅｒｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｅｎｅｒａｌａｓｙｍｍｅｔｒｉｃｐｌａｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ（ＧＡＳ）；ｓｏｉｌｓｔｒｕｃｔｕ