陳 波 謝俊舉 溫增平

(中國地震局地球物理研究所，北京 100081)

從汶川地震獲取的64組近斷層記錄中分別選取8條典型速度脈沖型加速度記錄和8條非速度脈沖型加速度記錄，作為結構地震反應分析的地震動輸入；選擇具有不同自振特性的3層、11層和20層典型鋼筋混凝土框架結構，建立有限元分析模型。分別計算這些結構在速度脈沖型與非速度脈沖型記錄作用下的層時變形，對比研究具有不同自振特性結構的層時變形特征。

為減少加速度反應譜的差異對結構地震響應的影響，充分揭示速度脈沖型記錄特殊的工程特性，對所選擇的強震記錄采用時域疊加小波函數(shù)法進行調(diào)整。在盡可能保持原始地震記錄脈沖特征的情況下，使得調(diào)整后的地震加速度反應譜在周期段（0.2T1～1.5T1）內(nèi)與目標譜保持一致（圖1）。

研究表明，在汶川地震速度脈沖型記錄與非速度脈沖型記錄作用下結構層時變形有明顯差異，并與結構自振特征有關。

（1）在兩組加速度反應譜一致的前提下，與非速度脈沖記錄相比，速度脈沖記錄對低層結構的層時平平反應影響的差別較小，而隨著結構層數(shù)的增高，速度脈沖記錄對結構層時平平響應的影響逐漸明顯。結構層時平平變形的離散性也表現(xiàn)出類似特征。非速度脈沖地震動對受第一振型控制的中低層結構層時變形影響較大；速度脈沖型記錄則更容易激發(fā)高層結構的高階振型的響應，因而產(chǎn)生較大的變形。

（2）與集集地震和北嶺地震近斷層速度脈沖型地震動作用下的高層結構產(chǎn)生較大彈塑性變形相比，汶川近斷層多層和高層結構的地震反應較小。這可能與汶川地震速度脈沖型地震動長周期效應較弱有關。

圖 1調(diào)整后記錄的加速度反應譜與目標譜的比較

（3）由于地震動的復雜性和隨機性，反應譜并不能完全反映地震動的工程特性，結構的彈塑性反應會因地震動有無速度脈沖而有不同表現(xiàn)。在結構抗震設計和評估中，特別是對于高層結構，在考慮地震動反應譜特征的同時，應擬理地考慮速度脈沖型地震動對結構抗震安全的影響，并應選擇多個地震事件的速度脈沖記錄。