近断层地震动反应谱特性与强度指标分析
１０２ ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＶｏｌ畅４５，Ｎｏ畅７，２０１５
工业建筑 ２０１５年第４５卷第７期
近断层地震动反应谱特性与强度指标分析
倡
董尧荣 成 羽 白国良
（西安建筑科技大学土木工程学院，西安 ７１００５５）
摘 要：通过对两类近断层地震动的弹性反应谱和滞回耗能谱特性进行分析，并与普通地震动的反应谱进行对比，得出两类近断层地震动对中长周期结构的加速度响应、动力响应、速度响应、位移响应以及滞回耗能的影响均比普通地震动大，且滑冲型地震动的位移响应明显比向前方向性地震动大。分别对两类近断层地震动的２０个强度指标进行相关性分析，得出对于短周期结构，建议选择地面峰值加速度（ＰＧＡ）作为分析用强度指标；对于中长周期结构，建议选择地面峰值速度（ＰＧＶ）作为分析用强度指标。 关键词：近断层地震动；向前方向性效应；滑冲效应；反应谱特性；强度指标 ＤＯＩ：１０畅１３２０４／ｊ．ｇｙｊｚ２０１５０７０２１
ＡＮＡＬＹＳＩＳＯＦＳＰＥＣＴＲＡＬＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＡＮＤＩＮＴＥＮＳＩＴＹＩＮＤＩＣＥＳ
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ＤｏｎｇＹａｏｒｏｎｇ ＣｈｅｎｇＹｕ ＢａｉＧｕｏｌｉａｎｇ
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ｉｎｄｉｃｅｓ
倡国家自然科学基金项目（５１３０８４４６）。
第一作者：董尧荣，男，１９８８年出生，硕士研究生。电子信箱：４６０５３６７２８＠ｑｑ．ｃｏｍ收稿日期：２０１４－０１－０５
近几年来，近断层地震，如１９９４年美国的加州北岭（Ｎｏｒｔｈｒｉｄｇｅ）地震（Ｍ６畅７）、１９９５年日本的神户（Ｋｏｂｅ）地震（Ｍ７畅２），１９９９年我国台湾的集集（Ｃｈｉ－Ｃｈｉ）地震（Ｍ７畅６），１９９９年土耳其的科贾埃利（Ｋｏｃａｅｌｉ）地震（Ｍ７畅４）和２００８年我国四川的汶川地震（Ｍ８畅０）中，独特的运动特征和对工程结构的严重破坏引起了地震学家和结构工程师们的密切关注。Ｓｏｍｅｒｖｉｌｌｅ等的研究表明，由于近断层地震动的破裂方向性效应，其经常包含有强烈的长周期脉冲和永久地面位移，致使运动特征明显不同于普通地震动和远场地震动
［１－２］
；刘启方等对近断层地震动的基
本特征作了详细分析，这些基本特征主要包括近断层强地震动的集中性、地表破裂、地面永久变形、破裂的方向性效应、近断层速度大脉冲和上盘效应［３］
；代慧娟等专门研究了近断层滑冲型地震动的
频谱特性，结果表明，近断层滑冲型地震动的平均加速度反应谱、速度反应谱、位移反应谱、输入能量谱与
滞回耗能谱均明显大于普通地震动［４］
。相对于中远场地震动，含有长周期速度脉冲的近场地震动会显著改变结构的响应特点，使结构产生较大的内力和速度
及位移冲击，引起结构破坏，甚至倒塌［５］
。故有必要对近断层地震动的特性进行具体的研究分析。
已有研究在分析近断层地震动时，大多只研究向前方向性效应或者未明确区分向前方向性效应和