地震动由三个平动分量和三个转动分量共同组成的,在以往的研究中,通常会忽略地震动摇摆分量的地震作用。而实际上,地震动摇摆分量对建筑结构的地震效应会带来显著的影响。特别是对于高柔结构这类高度较高、侧向刚度较低的结构体系,在地震动水平-摇摆耦合作用下时,摇摆地震动不仅会增大高柔结构体系的动力效应,并且由于摇摆转角位移时程的影响,导致高柔结构产生一定的基础倾斜,放大了结构的P-?效应。若忽略摇摆地震动,会造成严重的后果,因此,对高柔结构在多维地震动作用下的地震效应研究是非常必要的。本文将对高柔结构在地震动水平-摇摆耦合作用下的地震效应进行了试验和理论研究,探讨摇摆地震动,特别是摇摆转角位移对高柔结构地震效应的影响。主要研究内容如下:1)基于小波分析获取地震动摇摆分量。基于强震时断层附近地面地震动摇摆分量对单摆式地震仪水平和竖向摆造成的响应差异性,建立基于小波变换和阈值处理获取地震动摇摆分量的新方法。采用该方法获取地震动摇摆分量,并进行振动台试验验证了基于小波分析的地震动摇摆分量获取方法的正确性和精度;2)非线性动力方程推导。推导地震动水平-摇摆耦合作用下高柔结构的非线性动力方程,并将摇摆转角位移产生的非对称P-?效应以一个等效水平侧向力的形式加在动力方程的激励项中;3)高柔结构的振动台试验和理论研究。以某电视塔结构为原型,进行了地震动水平、摇摆和水平-摇摆耦合作用下高柔结构的缩尺模型,并与理论分析结果进行对比,探讨摇摆转角位移产生的地震效应影响。通过振动台试验和理论分析的结果对比表明:1)基于小波分析获取的地震动摇摆分量的残余倾斜位移与实测的基本吻合,且过滤掉摇摆分量的水平分量傅里叶谱的低频部分与竖向分量的较为相似;振动台试验验证了基于小波分析获取地震动摇摆分量方法的正确性,且相较于基于傅里叶分析的方法,结果与实际情况更加吻合,精度实现了大幅提高。2)振动台试验结果与本文推导的动力方程理论分析结果基本吻合,证实了理论分析的正确性;3)由基础转角位移产生的附加P-?效应不仅会增大高柔结构的动力效应,并且会导致高柔结构产生显著的非对称位移效应,从而使得结构的水平位移大幅增加,在实际的抗震设计计算中,应予以重视。