地震作用下型钢混凝土异形柱框架动力特性及频谱反应分析

胡宗波 薛建阳

摘要： 基于型钢混凝土（SRC）异形柱空间框架模型振动台试验，对模型结构的频谱特性、偏心动力反应、非线性反应规律进行了研究。结果表明：在三向地震作用下，模型结构在高阶振型中依次发生了Y向平扭和X向平扭耦合现象，振型形态依次为X向平动、Y向平扭、Z向振动、扭转、Y向平动;在强震作用下，模型X向、Y向、Z向和扭转自振频率分别下降31.02%，30.10%，39.72%和30.09%;模型结构的频响函数实部曲线的零点、虚部及幅值曲线的峰值点随着加载持时的增加逐渐向低频移动，结构损伤逐渐累积，刚度不断退化，动力刚度接近静刚度，结构的变形较大;通过数值分析可知，当偏心距一定、平扭周期比不变时，偏心结构的自振频率比、平扭耦联系数的峰值点相对于对称结构的峰值点明显推后;在强震作用下，偏心距小于0.1的模型结构的薄弱层出现在结构中下部，偏心距大于0.3的模型结构的薄弱层出现在结构上部;随着偏心距的增大，模型结构提前达到性能点，所有交点处的能力谱曲线未处于承载力明显下降段，结构抗震性能满足要求。

关键词： 型钢混凝土异形柱; 框架结构; 动力特性; 频谱分析; 非线性分析

中图分类号： TU398+.7; TU311.3    文献标志码： A    文章编号： 1004-4523（2021）03-0528-11

DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2021.03.010

引  言

在动力作用下，结构的振动特性，称为结构的自振特性。分析结构的动力特性是进行结构抗震设计和结构损伤分析的重要步骤[1]。对于型钢混凝土（Steel Reinforced Concrete，SRC）异形柱框架这一新型结构体系，已有的研究多集中在中国[2?5]，且仅针对SRC异形柱构件或平面框架进行了拟静力或拟动力试验研究[6?7]，缺少对SRC异形柱结构体系动力特性的认识。……