空冷支架结构体系是随着空冷工艺的应用而产生的一种新型结构体系,应用于火力发电厂中安装冷凝器设备,从上而下主要由A型架、钢桁架平台和钢筋混凝土(RC)管柱组成。传统的空冷支架结构主要采用钢桁架-RC管柱结构型式,该类结构型式具有侧移和竖向挠度较大、承受荷载较小的缺点,难以满足高烈度地区1000MW空冷机组的使用,随之产生了带斜撑型钢桁架-RC管柱结构的新型结构形式,主要在钢桁架平台下弦和RC管柱之间的两个正交方向设置斜撑。现有研究都是基于普通地震作用下对两类结构的抗震性能研究,对于长周期地震作用下的研究尚未涉及。由于两类结构的自振周期较长,并且上部支撑有位移敏感型的工业设备,在长周期地震作用下可能对其造成潜在的破坏,因此有必要进行长周期地震动作用下该类结构的地震响应分析。本文采用有限元模拟手段开展了钢桁架-RC管柱混合结构和带斜撑型钢桁架-RC管柱混合结构在长周期地震动作用下的地震响应分析。(1)采用PERFORM-3D有限元软件,建立了钢桁架-RC管柱试验结构的有限元模型,对模型结构进行了动力特性分析和地震动弹塑性响应分析,并将分析结果与试验结果进行对比,验证了模型建立的正确性,在此基础上建立了两类混合结构的有限元模型。(2)两种结构在长周期地震动作用下的弹塑性分析。选取了三条普通地震动和三条长周期地震动,比较了两类地震动的傅里叶谱、加速度反应谱、速度反应谱和位移反应谱,分别对比分析了普通地震动和长周期地震动作用下两类结构的位移响应、剪力响应和结构的能量耗散反应。同时对两种不同结构体系的动力特性、位移响应、剪力反应和能量反应进行了比较。(3)RC管柱抗震性能研究。RC管柱是钢桁架-RC管柱混合结构的主要耗能构件,强震作用下RC管柱抗震性能的优劣直接影响整体结构的抗震能力。在RC管柱拟静力试验研究的基础上,采用Open Sees分析程序,建立有限元模型,重点分析了轴压比、纵筋配筋率、配箍率、斜撑及其设置位置与角度以及加载路径对管柱抗震性能的影响。(4)长周期地震作用下钢桁架-RC管柱混合结构的扭转效应分析。首先,分别分析了两种结构体系在普通地震动和长周期地震作用下的扭转效应。主要分析了结构在单向和双向地震作用下的扭转特点,明确了受扭转影响较大的管柱。然后对两种结构的扭转性能进行了比较分析。