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关于地震行波激励下对称建筑结构的扭转响应研究,通过解析途径给予分析并探讨激励频率对结构扭转响应的影响规律未见报道。本文以单层对称框架结构为研究对象,通过理论和数值模拟的方式,考虑行波效应的影响研究对称结构的扭转响应。首先,利用正弦行波激励研究单层对称结构扭转响应的频率影响因素。建立了行波激励下单层对称框架结构的运动方程,采用相对运动法求解其运动方程,给出了正弦行波激励下单层对称框架结构的楼板扭矩和柱剪力的解析解。计算了地面运动视波速为1000m/s、2000m/s、3000m/s和4000m/s情况,正弦行波激励下一个单层对称钢筋混凝土框架结构的楼板扭矩和柱剪力的稳态振幅,并与一致激励下的计算结果进行了对比。结果表明:正弦行波激励下对称结构楼板产生扭转振动,柱子产生非激励方向的振动,并且结构产生扭转共振。与一致激励相比,正弦行波激励下对称结构楼板扭矩稳态振幅既与地面运动视波速有关,又与激励频率有关,柱剪力稳态振幅不但与地面运动视波速和激励频率有关,还与结构固有频率和激励频率比值的平方有关。在激励频率低于结构固有频率的一定范围内,激励频率越低,柱剪力行波效应越显著,除视波速外,激励频率也是对称结构行波效应的主要影响因素。其次,研究了地震行波激励下单层对称框架结构的扭转响应。利用Newmark法将单层对称结构的动力量方程在时间域上离散,求解出离散的动力量绝对位移,进而给出了地震行波激励下单层对称框架结构的楼板扭矩和柱剪力。按照场地类别选取地震波RSN1108 Kobe、RSN15 Taft、RSN6 El-centro和RSN759 Loma-prieta。计算了视波速为200m/s、400m/s、600m/s和1000m/s时,地震波行波激励下单层对称结构的楼板扭矩和柱剪力,并与一致激励的计算结果进行了对比分析。结果表明:地震行波激励下对称结构的楼板产生扭转振动,柱子产生非激励反向振动。与一致激励相比,地震行波激励下对称结构在激励方向上的柱剪力出现显著增大现象;一致激励下对称结构的楼板扭矩和非激励方向的柱剪力为零,地震行波激励下对称结构产生较大的楼板扭矩和非激励方向柱剪力。最后,利用ABAQUS软件研究了地震行波激励下单层对称框架结构的扭转响应。采取分离建模方法利用ABAQUS针对单层对称钢筋混凝土框架结构进行建模,并分析单层对称结构的自振特性。按照罕遇地震的情况调整地震波后,分析了视波速为200m/s时地震波行波激励下单层对称框架结构的柱侧移和柱剪力,同时研究了结构的Mises应力图,且与一致激励的计算结果进行对比。结果表明:与一致激励相比,在激励方向上地震行波激励下对称结构的柱侧移和柱剪力出现显著增大现象;在非激励方向上一致激励下对称结构的柱侧移和柱剪力为零,行波激励下对称结构存在很大的柱侧移和柱剪力。地震行波激励和一致激励下单层对称结构的Mises云图中的应力都主要集中在柱脚和梁柱顶节点处,且不同场地的地震波行波激励下结构产生的最大应力值均要大于一致激励下的计算结果。单层对称框架结构有明显的地震行波效应。