近断层地震动对钢筋混凝土框架结构
地震反应的影响
张长浩 ，王 虎 ，王 薇 ，黄 拓 。
(1．长安 大学 理学 院 ，西安 710064；2．青 岛理 工大 学 土木 工程 学 院 ，266033；
3．长安 大学建 筑 工程 学 院 ，西 安 710061)
摘 要 ：研 究 了近 断 层 脉 冲 地 震 动 的工 程 特 性 。按 照 《建 筑 抗 震 设 计 规 范》(GB50011—2010)进 行 抗 震 设 计 ，选择
具 有 前 方 向 性 效 应 、滑 冲 效 应 和远 场 地 三 类 地 震 动 作 为输 入 ，采 用 Sap2000对 一 座 四 层 钢 筋 混 凝 土框 架 进 行 非 线性
时程分析。分析结果表 明：对于顶点位移、层 间位 移角和基底剪力等结构动力响应参数 ，当结构的地震反应进入 弹塑
性 阶段 后 ，与远 场 地 震 动 下 的 反 应 相 比 ，在 具 有 前 方 向 性 效 应 和 滑 冲 效 应 地 震 动 作 用 下 ，结 构 的 反 应 有 较 大 幅 度 的
增 大 ．对 结 构 中下 部 的破 坏作 用 的 影 响 比较 显 著 。
关 键 词 ：近 断层 地 震 动 ；前 方 向性 效 应 ；滑 冲 效 应 ；钢 筋 混 凝 土 框 架 结 构 ；非 线 性 时 程 分 析
Abstract：The engineering characteristics of the near—fault ground motion are studied．The four—floor reinforced
concrete frame is designed under((Code for seismic design of building》GB500l1-2010．The SAP2000 software is applied
to model it，and the nonlinear time history analysis of structure is implemented．Ground motions with forward directivity，
fling-step and far-field are selected as seismic inputs．The results show that in terms of some structural dynamic response
parameters，such as the vertex displacement，the displacement corner between the layers and the base shea~ etc．，
compared with far-field ground motion，under the function of ground moron with forw ard directivity and fling—step，the
structural responses to the ground motion with neat-fault are increased considerable magnitudes when the seismic
responses of structures step into the elastic-plastic stage，and the influence on damaging the mid—lower structure is
obviously greater．
Key words：Near-fault ground motion；Forw ard directivity；Fling-step；Structure of reinforced concrete frame；
Nonlinear time history analysis
中 图 分 类 号 ：TU528 文 献标 识 码 ：A 文 章 编 号 ：1000—4637(201 1)04—65—04
0 前 言
近 断 层 (near—fauh)地 震 动 ，也 称 为 近 场 (near—
field)地 震动 或 近 源 (near—source)地 震 动 ，它是 指 当
震 源距 较小 时 ，震 源 辐 射地 震 波 中 的 近场 和 中场 不
能忽 略 的 区域 的地 震 动 。近年 来 ，关 于近 断 层 脉 冲
对 结 构 影 响 的研 究 主要 是 建 立 实 际 工 程 结 构 的模
型 ．输 入 实 际 的地 震 记 录或 数 值 模 拟 地震 动 ，采 用
试 验 或 数 值 分 析 的方 法 来 考 察 近 场 脉 冲 对 结 构 地
震 反应 的影 响 。在 这 些研 究 中 ，采 用 的建 筑结 构模
型有 钢筋 混凝 土框 架模 型 和 钢框架 模 型 等 。最
近 几 次 近 断 层 大 地 震 ，即 美 国北 岭 地 震 (1994)、日
本 神 户 地 震 (1995)、我 国 台 湾 集 集 地 震 (1999)、土
耳其 Kocaeli地 震 (1999)和 四川I汶 川 地 震 (20o8)等
对 工 程 结构 的 严 重 破 坏 引 起 了地 震 工 程 界 的 密 切
关注 。实 际上 ，断层 前方 向性 效 应 和滑 冲效 应 都 可
致使 断层 地震 动具 有 明显 的速度 和位 移 脉 冲 。从 而
在 振 幅 、频谱 和持 时 三方 面 与远 场 地 震 动 有 明显 的
差 别 。
随 着 时 间 的 积 累和 科学 的发 展 ，我 国 的抗 震 规
范 从 78规 范对 近 场 地 震 完 全 没 有 设 防 ，89规 范规
定 在 时程 分 析 中选 择 地 震波 时应 考 虑 近 震 、远 震 ，
到 01规 范 ，再 到 2010规 范对 于 近 场 地 的 “撕 裂 作
用 ”，10规 范 修改 了发震 断层 的避 让距 离 的规 定 (表
l所 示 )，场 地 内存 在 发 震 断 裂 时 ，应 对 断 裂 的工 程
影响 进行 评价 。

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