输电塔线体系在经济发展中占据着重要的地位,此前的大量地震中均出现了输电塔倒塌和输电线路破坏的现象。大量震害表明,对于输电塔这类高耸结构,地震作用会导致其出现显著的动力响应,且其中地震动摇摆分量和竖向分量的影响不可忽略。然而由于摇摆分量实测记录的缺乏,多维地震作用下输电塔线体系地震效应研究受到了一定的限制,且仅有的研究主要是针对摇摆加速度的影响,而对摇摆转角位移和竖向加速度的影响认识不足,相关研究还不够深入。本文针对上述问题,对地震动摇摆分量的获取方法以及包含摇摆分量的多维地震作用下输电塔线体系的动力响应进行研究。主要研究内容和得到的相应结论如下:(1)对目前主要的两种地震动摇摆分量获取方法—弹性波动理论法和谱比法—进行研究,分别采用这两种方法获取出台湾集集地震中的摇摆分量,并将获取的摇摆加速度的频谱进行对比。通过对比发现前者频带较宽,高频部分较为丰富,而后者主要集中于低频部分,提出应对两种方法获取出的摇摆分量综合考虑。(2)将输电塔单塔和塔线体系进行简化,推导了简化计算模型在地震动水平加速度作用下,水平、摇摆加速度和摇摆转角位移耦合作用下,以及水平、竖向、摇摆加速度和摇摆转角位移耦合作用下的动力方程并求解得到结构的动力响应。所得结果与有限元数值模拟计算结果非常接近,动力方程的准确性与合理性得到验证。(3)将获取的摇摆分量应用于输电塔单塔与塔线体系的动力时程分析中,发现采用谱比法获取的摇摆分量对结构动力响应的影响要远大于采用弹性波动理论法获取的摇摆分量。这是由于频谱特性不同,谱比法获取的摇摆分量特征频率与输电塔频率较为接近,且弹性波动理论法往往会低估地震动摇摆分量导致的结构地震效应。(4)地震动摇摆分量会增大结构的动力响应,特别是在考虑了地震动摇摆转角位移的影响后,结构会产生附加P-Δ效应,在增大结构动力响应的同时,还会导致输电塔塔体顶点位移响应出现单侧偏移的不对称现象,此时地震动竖向加速度对结构动力响应的影响也会大大增加,应当引起重视。