长周期地震动作用下穿斗式木结构民居动力响应分析

摘要

为研究具有柔性受力机制的穿斗式木结构在长周期地震动作用下的动力响应规律，运用OpenSees软件建立带木板墙穿斗式木结构的有限元模型；在验证其合理性的基础上，探究穿斗式木结构民居在长周期地震动作用下的动力损伤演化机制。结果表明：通过合理简化关键节点和构件后，建立的有限元等效模型结构x向和y向的一阶平动频率与相应试验值的误差分别为6.5%和11.3%;等效模型的加速度放大系数沿结构层高方向的变化规律与试验结果相同。试验发现，长周期地震动TCU054、TCU102、ILA048和ILA056的傅里叶谱幅值主要集中在低频段，其加速度反应谱的长周期成分较Taft波更为丰富。在长周期地震动的作用下，结构的加速度放大系数、位移反应、层间剪力均大于相同峰值加速度Taft波作用下的动力响应。在峰值加速度为0.22g的长周期地震动作用下，结构屋脊x向和y向的最大相对位移分别是Taft波作用下的2.09～9.76倍和2.68～8.71倍；基底剪力分别是Taft波作用下的1.30～1.71倍和1.46～2.09倍。

关键词

穿斗式木结构 / OpenSees / 非线性动力分析 / 长周期地震动 / 地震响应