不同三维尺寸双层柱面网壳的行波效应影响*

周小龙，陈海洋，周占学，张玉栋，胡建林，戎泽鹏

(1 河北建筑工程学院土木工程学院，张家口 075000；2 河北省土木工程诊断、改造与抗灾重点实验室，张家口 075000)

0 概述

双层柱面网壳是普及较广的大跨空间网格结构，常用于体育场、博物馆、仓库堆场等，具备空间大、外形美观、形式多样等诸多优点，其抗震性能是关注与研究的重点[1-4]。由于双层柱面网壳空间尺寸较大，对其进行地震分析时必须考虑地震波的空间特性，即采用多点输入[5-7]。《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)(2016年版)[8](简称抗规)也有明确规定，平面投影尺度很大的空间结构，应对其进行考虑行波效应的多点输入抗震计算。

时程分析法是较为成熟的建筑抗震计算方法，其计算结果的准确性与合理性依赖于地震时程的选取与处理。关于地震时程的处理方法，抗规尚无论述。在地震地面运动实测记录中，仪器噪声、场地背景噪声、初始值误差和处理误差等客观因素会造成低频误差，导致时程记录出现零线漂移的现象[9]。对此，高通滤波已被证实是消除低频误差的有效手段，且已有学者分别以0.1Hz(周期10s)、0.015 6Hz(周期64s)、结构第一自振频率的1/3或1/4作为截止频率进行滤波处理，但截止频率的最佳选择至今仍未达成共识[10-14]。

大跨空间结构具有三维形体与受力特性，但抗规仅规定了其平面尺寸，并未提及结构高度。虽然已有学者通过对不同平面尺寸的单层柱面网壳、正放四角锥网架及双拱支撑钢结构的地震响应分析，提出大跨空间结构需考虑行波效应的更为合理的平面投影尺寸，但这些研究同样忽略了结构高度对所得结论的影响[15-17]。……