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近场地震有两个很显著的特点:其一,水平地震动表现出大的速度脉冲;其二,竖向地震动在该区域表现得非常显著。传统观点认为水平地震动起主导作用,一定程度上忽视了竖向地震动的影响。针对这些问题,结合竖向震害的统计,分析其出现的原因,本文进行了以下几方面的研究:1.首先对竖向地震动进行统计分析。采用与水平地震动相比较的方法来间接反映竖向地震的特性。就断层距、场地类别、震源机制进行分类,考察这些因素对加速度峰值比的影响。统计结果表明在近场区加速度峰值比很大,说明在该区域竖向地震动表现得非常显著;震级越大,竖向地震影响的范围也越大;在软土场地加速度峰值比衰减得更慢;从整个断层距范围看来,走滑断层的加速度峰值比较其他两种机制都要大,逆断层次之,逆斜断层最小。在近场区及短周期段,竖向地震动伪加速度反应谱值大于水平方向的谱值,远大于规范中所采用的0.65的系数。值得注意的是,结构的竖向周期往往比较短,很有可能会落在该周期段内,按规范的方法计算竖向地震的效应可能偏于不安全。2.根据水平地震动以及竖向和水平地震动共同作用下的框架柱中轴力的变化规律,归纳出几种轴力的加载制度。采用纤维模型,对钢筋混凝土柱在变轴力下的低周反复荷载试验进行数值模拟。轴力规则变化时,位移荷载曲线在正反加载方向表现出非对称性,其骨架曲线和滞回耗能较之常轴力时都表现出不同的特点。对于轴力不规则变化时,滞回曲线变化得更加复杂,尤其当轴力变化频率加快时,滞回曲线变得更加“杂乱”。轴力变化的相位和频率对于骨架曲线和滞回耗能都有一定的影响。3.对一8层钢筋混凝土框架结构在竖向和水平地震动共同作用下的受力状态进行数值模拟。分析结果表明,结构对竖向加速度有放大作用;竖向地震动对结构顶点位移和最大层间位移转角以及楼层最大位移影响不大,但是对顶部楼层的层间位移转角则有较大的影响。竖向地震动增大了结构的竖向位移,使结构框架柱出现受拉变形。随着加速度峰值比增大,框架柱内产生拉力,而且最大的拉力均出现在结构的中间部位。拉力的出现使原来处于“压弯”和“压剪”的构件变成“拉弯”和“拉剪”状态。显著的竖向地震动使框架柱底截面的弯矩—轴力时程愈发的接近“拉弯”破坏的界限,而弯矩的绝对值并没有显著的增加。轴力的变化一定程度上也削弱的钢筋混凝土柱的抗剪承载力。