高烈度多維多點地震作用下某跨越地裂縫框剪結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析

熊仲明，韋 俊,，龔宇森，于皓皓

（1. 西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院,西安 710055; 2. 蘇州科技學(xué)院機電工程系 215009,蘇州；3. 上海聯(lián)創(chuàng)建筑設(shè)計有限公司鄭州分公司,鄭州 450007）

地裂縫作為一種地質(zhì)災(zāi)害在我國許多地區(qū)相繼被發(fā)現(xiàn)，其中以陜西、河北、山西、江蘇、山東、安徽、河南七省的地裂縫災(zāi)害現(xiàn)象最為嚴(yán)重[1]．在二十世紀(jì)七、八十年代，學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為地裂縫活動主要受構(gòu)造作用控制,因此避讓措施作為一種強制性的規(guī)定寫入了規(guī)范，并且一直沿用至今．隨著近二十年來學(xué)術(shù)界通過對地裂縫的深入研究，已經(jīng)逐漸形成了共識:構(gòu)造活動是地裂縫產(chǎn)生的內(nèi)因，它決定了地裂縫在地表的分布特征，而過量抽取深層承壓水是導(dǎo)致地裂縫活動劇烈的直接原因．

在地裂縫環(huán)境下的高烈度地區(qū)，按各地規(guī)定或規(guī)程所要求的最小避讓距離避開地裂縫建設(shè)無疑是可行的．但隨著城市的發(fā)展，城市可利用的空間不斷縮減，實行避讓原則勢必將浪費城市有限的土地資源，使城市的規(guī)劃和建設(shè)受到很大限制．因此，研究在活動性較弱且趨于穩(wěn)定的地裂縫(裂縫寬度0.1～5mm,垂直活動速率≤5 mm/a)上建設(shè)一般性建(構(gòu))筑物對城市用地規(guī)劃具有重要的意義．

目前，對于地裂縫的活動特征及擴展機理的研究[3]已很成熟，但對地震作用下跨越地裂縫建筑物破壞機理的研究涉及較少，且已有研究中施加的均為一維一致激勵地震作用，而多維多點地震作用對建筑物上部結(jié)構(gòu)的研究還未見資料．

西安位于新構(gòu)造運動劇烈的汾-渭盆地地裂帶，歷史上曾有許多破壞性大地震發(fā)生于此，目前仍有一定的地震活動．該地區(qū)的地裂縫活動規(guī)模之大和危害之重，在國內(nèi)外實屬罕見．聞名古跡西安大雁塔向西北傾斜1 m多[4]就是由于地裂縫活動造成的．對此，本文以西安地區(qū)某高校的跨越活動性較弱且趨于穩(wěn)定的地裂縫的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)為研究對象，采用SAP2000有限元分析軟件，對未采取防治措施和設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)進(jìn)行地裂縫環(huán)境下的多維多點罕遇地震作用和多維一致激勵罕遇地震作用的非線性時程分析，并對分析結(jié)果進(jìn)行對比研究，為深入研究地裂縫和地震共同作用對建筑物上部結(jié)構(gòu)的損傷破壞機理和跨越地裂縫建筑物的防治措施提供有價值的參考．

1 西安地裂縫的基本特征

目前，在西安市內(nèi)發(fā)現(xiàn)的地裂縫主要有14條，分布面積達(dá)到150 km2，這些地裂縫具有三維空間運動特征，即南傾南降的垂直沉降、水平引張、水平扭動．其中以垂直位移量最大，三者比值大致為1:0.31:0.03．

已有的研究表明：由于西安地裂縫的三維位移活動特征，導(dǎo)致建筑物的破壞非常嚴(yán)重．此外，由于黃土濕陷產(chǎn)生的附加不均勻沉降也會加劇地裂縫上部建筑物的破壞程度[5]．

自上世紀(jì)中后期開始西安地區(qū)由于過量開采地下承壓水,導(dǎo)致地裂縫活動加劇,城市道路和建筑物破壞嚴(yán)重，并且總體上呈現(xiàn)東強西弱、南強北弱的特點[6]．隨著限制開采地下承壓水政策的實施，西安地裂縫災(zāi)害已經(jīng)得到了明顯的減輕．

2 工況模擬與分析

2.1 工程概況

本文以實際工程西安建筑科技大學(xué)西大門為例，采用SAP2000有限元軟件對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行非線性時程分析．該建筑物采用鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為50年，安全等級為二級，抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計地震分組為一組．建筑高度為12.75 m，立面由4個門洞組成，長度為50.73 m，寬度為6.4m．地裂縫f6從該結(jié)構(gòu)北側(cè)②～③軸之間穿過，在西側(cè)距離③軸3.91 m，東側(cè)距離③軸3.51 m，結(jié)構(gòu)平面布置圖見圖1所示．

圖1 結(jié)構(gòu)平面布置圖Fig.1 Planargraph of structure

2.2 SAP2000有限元模型建立

在SAP2000有限元模型中，結(jié)構(gòu)有限元模型中的樓板選用殼單元里的薄殼單元，框架梁選用線單元，剪力墻和連梁的塑性行為通過分層殼單元來模擬，框架梁的塑性行為通過塑性鉸來模擬．為保證足夠的計算精度和模型分析的收斂速度，分層殼單元均選用3×3網(wǎng)格進(jìn)行剖分，框架梁選用最大長度為1 m的單元進(jìn)行剖分．剪力墻和連梁均采用C30混凝土和HRB335級鋼筋，混凝土的本構(gòu)模型選為Mander模型，對應(yīng)的極限壓應(yīng)力為14.3 MPa，極限拉應(yīng)力為2.35 MPa；鋼筋的本構(gòu)模型選為Park模型，對應(yīng)的屈服應(yīng)力為300 MPa，極限應(yīng)力為413 MPa．

2.2.1 地震波選取

地震波選取要滿足地震動三要素的要求，即頻譜特性、有效峰值和持續(xù)時間要符合規(guī)定，即輸入的地震加速度時程曲線．經(jīng)過分析本文非線性時程工況選取 El Centro波和天津波兩種地震波進(jìn)行分析．為滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中地震波有效持續(xù)時間一般為結(jié)構(gòu)基本自振周期的5～10倍，且地震波加速度峰值需包含在地震波持續(xù)作用時間內(nèi)，分別截取原El Centro波的0.5～12.5 s段和原天津波的5～17 s段，地震波持時均為12 s．南北向的地震波施加在結(jié)構(gòu)短軸方向，東西向的地震波施加在結(jié)構(gòu)長軸方向，豎向地震波施加在結(jié)構(gòu)豎直方向．表1是調(diào)整后的El Centro波和天津波的加速度峰值出現(xiàn)時間．

表1 地震波加速度峰值出現(xiàn)時間Tab.1 Occurrence time of accelerationpeak

2.2.2 地裂縫作用模擬

該實際工程位于Ⅲ級地裂區(qū)，地裂縫活動較弱(垂直沉降量小于5 mm/a)，水平張拉量約是沉降量1/3，扭轉(zhuǎn)量則小一個數(shù)量級，可以忽略掉扭轉(zhuǎn)量對結(jié)構(gòu)的影響，只考慮垂直沉降量和水平張拉量．由文獻(xiàn)[7]可知該結(jié)構(gòu)所處地區(qū)的黃土濕陷等級為Ⅰ級(輕微)，可以不考慮黃土濕陷對結(jié)構(gòu)的影響．因該工程所在的場地未對地裂縫活動量做長期觀測，所以對該工程場地通過的地裂縫f6上盤沉降量的數(shù)值近似采用地裂縫f6上已有的距離該工程建設(shè)時間最近和空間距離最近的觀測值，該觀測值是西安地鐵2號線穿越地裂縫f6的活動速率值[8]，其垂直活動量為3.1 mm．所以，近似取該場地的地裂縫的垂直沉降量為3.1 mm/a，水平張拉量為1 mm/a．本文考慮 10年的地裂縫作用，即垂直差異沉降量和水平張拉量分別為31 mm和10 mm．

地裂縫活動對結(jié)構(gòu)的影響在 SAP2000中的模擬方法：對結(jié)構(gòu)有限元模型中位于地裂縫南側(cè)的所有支座施加31 mm的初始豎向位移和10 mm的X方向水平張拉位移，同時對地裂縫北側(cè)的所有支座施加10 mm的X方向水平張拉位移，并將初始位移作為恒荷載來考慮．

2.2.3 多維一致激勵罕遇地震作用模擬

對結(jié)構(gòu)所有支座施加三向(兩個水平方向和一個豎直方向)加速度時程地震波．其中，結(jié)構(gòu)短軸方向(Y方向)施加的地震波加速度峰值調(diào)整到建筑抗震設(shè)計規(guī)范中時程分析所用加速度最大值 400 cm/s2，結(jié)構(gòu)長軸方向和豎直方向施加的地震波加速度峰值按1:0.85:0.65的比例分別調(diào)整到340 cm/s2和260 cm/s2．

2.2.4 多維多點罕遇地震作用模擬

由于該工程所在的場地規(guī)模一般，屬于較均勻的場地類型，相干效應(yīng)和局部場地效應(yīng)對跨越地裂縫結(jié)構(gòu)的影響不大，地裂縫主要影響的是地裂縫兩側(cè)輸入地震波激勵的初始時刻、強度不同．因此，本文只考慮行波效應(yīng)對跨越地裂縫結(jié)構(gòu)的影響，忽略相干效應(yīng)和局部場地效應(yīng)的影響．地震視波速分別取適合三類場地的50，100，200 m/s．

多維多點地震作用在SAP2000中的模擬方法：對地裂縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)支座施加三個平動方向的位移時程地震波，位移時程波由峰值調(diào)整為抗規(guī)中時程分析所用的最大值 400 cm/s2后的加速度時程波經(jīng)過濾波和基線校正處理后得到．

2.2.5 非線性時程工況分類

表2是實際跨越地裂縫結(jié)構(gòu)的各非線性時程工況．其中，工況1至工況8對應(yīng)的是未采取防治措施的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)，工況9至工況16對應(yīng)的是設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)．所有非線性時程工況的初始工況均為 10年地裂縫作用的靜力非線性工況，以此來考慮地裂縫和地震共同作用對跨越地裂縫結(jié)構(gòu)的影響．

表2 跨越地裂縫結(jié)構(gòu)的非線性時程工況Tab.2 Across ground fissure structure under nonlinear time-history analysis

2.3 不同工況作用下的分析對比

2.3.1 不同工況下的框架梁塑性鉸分析

圖2是未采取防治措施的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)的塑性鉸分布示意圖．通過對設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)分析對比可知：(1) 未采取防治措施的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在多維多點罕遇地震下的危險部位集中在地裂縫處的框架梁和地裂縫上盤二層外側(cè)的少數(shù)框架梁，在多維一致激勵罕遇地震下的危險部位僅集中在地裂縫處的頂層和二層框架梁．設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在多維多點罕遇地震下的危險部位只存在于地裂縫上盤二層外側(cè)的少數(shù)框架梁．(2) 未采取防治措施和設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在50 m/s、100 m/s和200 m/s三種視波速的多維多點罕遇地震下出現(xiàn)的各種顏色塑性鉸數(shù)量明顯多于多維一致激勵罕遇地震下出現(xiàn)的相應(yīng)顏色塑性鉸數(shù)量，這表明多維多點地震對跨越地裂縫結(jié)構(gòu)的不利影響更嚴(yán)重．(3) 未采取防治措施和設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在50 m/s、100 m/s和200 m/s三種視波速的多維多點地震下出現(xiàn)的各種顏色塑性鉸數(shù)量均呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢，這表明低視波速的多維多點地震對跨越地裂縫結(jié)構(gòu)更為不利．(4) 計算結(jié)果表明，天津波作用產(chǎn)生的各種顏色塑性鉸數(shù)量多于 El Centro波作用產(chǎn)生的相應(yīng)顏色塑性鉸數(shù)量，尤其是在50 m/s低視波速的多維多點罕遇地震下最為明顯，其原因主要是天津波的頻譜峰值對應(yīng)的頻率和跨越地裂縫結(jié)構(gòu)的基本自振頻率很接近．但隨著地震視波速的提高，這種現(xiàn)象逐漸變得不明顯．(5) 計算結(jié)果表明，設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在多維多點罕遇地震和多維一致激勵罕遇地震下產(chǎn)生的各種顏色塑性鉸數(shù)量均明顯少于前者．這表明設(shè)置沉降縫可以明顯減輕跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在多維多點地震和多維一致激勵地震下的內(nèi)力．

圖2 未采取防治措施的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)的塑性鉸分布示意圖Fig.2 The distribution of plastic-hinge without prevention measure

2.3.2 不同工況下的分層殼混凝土的最大主壓應(yīng)力對比

表3是不同非線性時程工況下的分層殼混凝土的壓碎區(qū)域和最大主壓應(yīng)力最大值．

通過對表3的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比，可以得到：(1) 未采取防治措施的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在多維多點地震下的危險部位主要集中在底層的剪力墻和連梁部位，尤其在50 m/s低視波速的多維多點罕遇地震下底層剪力墻的許多部位和多數(shù)連梁的混凝土都會壓碎破壞．設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在多維多點地震下的危險部位主要集中在底層的一小部分剪力墻，與未采取防治措施的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)相比，混凝土壓碎面積要少很多．未采取防治措施和設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在多維一致激勵罕遇地震下，剪力墻和連梁的混凝土均不會壓碎破壞．(2) 未采取防治措施和設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在50m/s、100m/s和200m/s三種視波速的多維多點罕遇地震下的分層殼混凝土最大主壓應(yīng)力均明顯大于多維一致罕遇地震下的混凝土最大主壓應(yīng)力，且三種視波速的多維多點罕遇地震下的混凝土最大主壓應(yīng)力均超出其極限壓應(yīng)力值，這表明多維多點地震對未采取防治措施和設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)的不利影響均明顯比多維一致激勵地震對其的不利影響要嚴(yán)重．(3) 未采取防治措施和設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在50、100和200 m/s三種視波速的多維多點罕遇地震下的分層殼混凝土最大主壓應(yīng)力呈逐漸減小的趨勢，這表明低視波速的多維多點地震對跨越地裂縫結(jié)構(gòu)更為不利．(4) 相同視波速的多維多點罕遇地震下，天津波對未采取防治措施和設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)的不利影響比 El Centro波對其的不利影響更顯著，這是因為天津波的頻譜峰值對應(yīng)的頻率和跨越地裂縫結(jié)構(gòu)的基本自振頻率很接近．但隨著視波速的提高，這種現(xiàn)象逐漸變得不明顯．(5) 與未采取防治措施的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)相比，設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在多維多點罕遇地震和多維一致激勵罕遇地震下的混凝土壓碎面積和最大主壓應(yīng)力明顯偏?。@表明設(shè)置沉降縫可以明顯地減輕跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在多維多點地震和多維一致激勵地震下的內(nèi)力．

表3 不同工況下的分層殼混凝土的最大主壓應(yīng)力Tab.3 Maximum principal stress of concrete under different cases

2.3.3 不同工況下的分層殼鋼筋Mises應(yīng)力對比

表4是不同非線性時程工況下的分層殼鋼筋的屈服區(qū)域、斷裂區(qū)域和Mises應(yīng)力最大值．

通過對表4的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比，可以得到：(1) 未采取防治措施的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在多維多點罕遇地震下的危險部位主要集中在底層、二層剪力墻和連梁部位，尤其在50 m/s低視波速的罕遇地震下，結(jié)構(gòu)很有可能會倒塌．設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在多維多點罕遇地震下的危險部位主要集中在底層和二層剪力墻的一小部分區(qū)域，在50 m/s低視波速的罕遇地震下，剪力墻的鋼筋屈服的面積明顯減少，也不會倒塌．而未采取防治措施和設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在多維一致激勵罕遇地震作用下，剪力墻和連梁的鋼筋均不會屈服．(2) 未采取防治措施和設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在50、100和200 m/s三種視波速的多維多點罕遇地震下的分層殼鋼筋Mises應(yīng)力最大值明顯大于多維一致激勵罕遇地震下的分層殼鋼筋Mises應(yīng)力最大值，且三種視波速的多維多點罕遇地震下的分層殼鋼筋Mises應(yīng)力最大值均超出其極限應(yīng)力，這表明多維多點地震對跨越地裂縫結(jié)構(gòu)的不利影響明顯比多維一致激勵地震對其的不利影響要嚴(yán)重．(3)未采取防治措施和設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在50、100和200 m/s三種視波速的多維多點罕遇地震下的分層殼鋼筋Mises應(yīng)力最大值呈逐漸減小的趨勢，這表明低視波速的多維多點地震對跨越地裂縫結(jié)構(gòu)更為不利．(4) 相同視波速的多維多點罕遇地震下，天津波對未采取防治措施和設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)的不利影響比 El Centro波的不利影響更顯著．但隨著地震視波速的提高，這種現(xiàn)象逐漸變得不明顯．(5) 與未采取防治措施的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)相比，設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在多維多點罕遇地震和多維一致激勵罕遇地震下的分層殼鋼筋屈服面積和鋼筋Mises應(yīng)力最大值均明顯小于前者．這表明設(shè)置沉降縫可以明顯減輕跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在多維多點地震和多維一致激勵地震下的內(nèi)力．

表4 不同工況下的分層殼鋼筋的Mises應(yīng)力Tab.4 Mises stress of rebar under different cases

圖3 不同非線性時程工況下的結(jié)構(gòu)彈塑性層間位移角Fig.3 Elastoplastic interlayer displacement angle under different nonlinear time-history analysis

2.3.4 不同工況下的彈塑性層間位移角曲線比較

圖3是跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在El Centro波和天津波的不同非線性時程工況下的彈塑性層間位移角包絡(luò)曲線．通過對圖3(a)和圖3(b)進(jìn)行對比分析，可以得到：

(1) 未采取防治措施和設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在多維多點地震作用和多維一致激勵地震作用下的最大彈塑性層間位移角均在底層位置，這說明結(jié)構(gòu)的薄弱位置在底層．

(2) 未采取防治措施和設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在50、100和200 m/s三種視波速的多維多點罕遇地震下的最大彈塑性層間位移角均明顯大于多維一致激勵罕遇地震下的最大彈塑性層間位移角，這表明多維多點地震對跨越地裂縫結(jié)構(gòu)的不利影響明顯比多維一致激勵地震的不利影響要嚴(yán)重．

(3) 未采取防治措施和設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在50、100和200 m/s三種視波速的多維多點罕遇地震下的最大彈塑性層間位移角呈逐漸減小的趨勢，這表明低視波速的多維多點地震對跨越地裂縫結(jié)構(gòu)更為不利．

(4) 相同視波速的多維多點罕遇地震下，天津波作用的最大彈塑性層間位移角比 El Centro波作用的最大彈塑性層間位移角要大，這表明天津波對跨越地裂縫結(jié)構(gòu)的不利影響比 El Centro波的不利影響更顯著．但隨著地震視波速的提高，這種現(xiàn)象逐漸變得不明顯．

(5) 與未采取防治措施的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)相比，設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在多維多點罕遇地震和多維一致激勵罕遇地震下的最大彈塑性層間位移角均明顯偏小．這表明設(shè)置沉降縫可以明顯減輕跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在多維多點地震和多維一致激勵地震對結(jié)構(gòu)的影響．

(6) 相同視波速的El Centro波和天津波的多維多點地震作用對跨越地裂縫結(jié)構(gòu)的層間位移影響相比，天津波的影響更加嚴(yán)重，這是因為天津波的頻譜峰值對應(yīng)的頻率和跨越地裂縫結(jié)構(gòu)的基本自振頻率很接近．

3 結(jié)構(gòu)跨越地裂縫的對策建議

為減輕地裂縫活動對實際工程結(jié)構(gòu)的影響，該工程采取的措施是在結(jié)構(gòu)地裂縫處設(shè)置寬度為100 mm的沉降縫(與有限元模型中設(shè)置沉降縫的工況對應(yīng))，使結(jié)構(gòu)在地裂縫兩側(cè)成為完全獨立的兩部分．地裂縫只會使兩側(cè)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生錯臺，并不影響地裂縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)，通過干掛石材的裝飾處理可以消除錯臺對建筑外觀的影響．該結(jié)構(gòu)自2006年9月投入使用以來，地裂縫兩側(cè)沉降差在四川汶川、雅安地震和青海玉樹三次地震后的實測值只有約8 mm，震后該實際結(jié)構(gòu)并沒有任何損壞跡象．結(jié)合本文對該跨越地裂縫結(jié)構(gòu)的有限元分析，可以認(rèn)為：對跨越活動性較弱或趨于穩(wěn)定的地裂縫的結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置沉降縫的措施可以明顯地減輕多維多點地震作用對結(jié)構(gòu)造成的破壞．

表5是該實際結(jié)構(gòu)完工后的所在場地的地裂縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)差異沉降量實測值．將2000—2005年該處場地的地裂縫活動速率3.1 mm/a和表7中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，可以發(fā)現(xiàn)該場地處的地裂縫活動量自 2000年后基本呈現(xiàn)逐年減緩并趨于穩(wěn)定的趨勢．因此，有限元模型中施加的地裂縫活動速率是偏保守的．

表5 地裂縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)差異沉降量實測值/mmTab.5 The measured relative settlement of both sides of structures with ground fissure

4 結(jié)論

本文以全國地裂縫災(zāi)害最為嚴(yán)重的西安地區(qū)某跨越活動性較弱的地裂縫的框架剪力墻結(jié)構(gòu)為研究對象，應(yīng)用SAP2000有限元軟件，并結(jié)合實際跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在震后的沉降觀測值，得到以下結(jié)論：

(1) 由于在地震作用下，地裂縫兩側(cè)輸入地震波激勵的初始時刻和強度不同，導(dǎo)致多維多點地震明顯比多維一致激勵地震的不利影響嚴(yán)重．因此對跨越地裂縫建筑物進(jìn)行地震響應(yīng)分析時，應(yīng)該考慮地震波的多維多點效應(yīng)．

(2) 與未采取防治措施的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)相比，設(shè)置沉降縫的跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在多維多點地震下的危險部位的數(shù)量和面積明顯減少．剪力墻的混凝土壓碎面積和鋼筋屈服區(qū)域面積也明顯減少，結(jié)構(gòu)的正常使用會受到一定影響，但不會倒塌．這表明設(shè)置沉降縫可以明顯地降低地裂縫和地震共同作用對該類跨越地裂縫結(jié)構(gòu)(垂直沉降量小于 5 mm/a)的不利影響．

(3) 在f6地裂縫趨于低速率(0.6 mm/a)的穩(wěn)定活動狀態(tài)下，設(shè)置沉降縫的實際跨越地裂縫結(jié)構(gòu)在 50年設(shè)計使用年限的地裂縫累計作用下，當(dāng)遭受相當(dāng)于8度罕遇多維多點地震作用力時，位于地裂縫上盤的許多框架梁和底層剪力墻會進(jìn)入塑性工作狀態(tài)，結(jié)構(gòu)的正常使用會受到很大影響，但是不會倒塌．

References

[1] 王軍良. 西安地區(qū)跨地裂縫建筑物破壞機理與防治對策研究[D]. 西安: 西安建筑科技大學(xué), 2009.WANG Junliang. Research on Failure Mechanism and Prevention Countermeasures of Spanning Ground Fissure Building in Xi’an[D]. Xi’an: Xi’an Univ. of Arch. &Tech., 2009.

[2] 冷崴, 孫強. 地震作用下結(jié)構(gòu)失穩(wěn)誘發(fā)的塌陷和地裂縫機理分析[J]. 災(zāi)害學(xué), 2007, 22(1): 24-26.LENG Wei, SUN Qiang. Analysis on Mechanism of Collapse and Ground Fissure Caused by Structure Instability under SeismicAction[J]. Catastrophology, 2007,22(1): 24-26.

[3] 陳立偉. 地裂縫擴展機理研究[D]. 西安: 長安大學(xué), 2007.CHEN Liwei. Study on the Propagation Mechanism of Ground Fissures[D]. Xi’an: Chang’ anUniversity, 2007.

[4] 黃強兵, 彭建兵, 樊紅衛(wèi), 等. 西安地裂縫對地鐵隧道的危害及防治措施研究[J]. 巖土工程學(xué)報, 2009, 31(5): 782-788.HUANG Qiangbing, PENG Jianbing, FAN Hongwe, et a1. Metro tunnel hazards induced by active ground fissures in Xi’an and relevant control measures[J]. Geotechnical Engineering, 2009, 31(5): 782-788.

[5] 李寶田. 黃土濕陷對西安地裂縫影響的研究[D]. 西安:長安大學(xué), 2005.LI Baotian. Collapsibility of loess affect to the Xi’an ground fissures[D]. Xi’an: Chang’ anUniversity, 2005.

[6] 萬通. 地裂縫活動對建筑結(jié)構(gòu)影響的模擬分析[D]. 西安: 長安大學(xué), 2011.WANG tong. The simulation of the impact of Ground Fissures for building structure[D]. Xi’an: Chang’ an University, 2011.

[7] 西安建筑科技大學(xué)西大門巖土工程勘察報告[R]. 西安: 西北綜合勘察設(shè)計研究院, 2005.The Geotechnical Investigation Report of Xi’an Univ. of Arch. & Tech. west gate[R]. Xi’an: Northwest Research Institute Of Engineering Investigations And Design, 2005.

[8] 李新生, 王靜, 王萬平, 等. 西安地鐵二號線沿線地裂縫特征?危害及對策[J]. 工程地質(zhì)學(xué)報, 2007, 15( 4): 463-468.LI Xinsheng, WANG Jing, WANG Wanping, et a1.Ground Fissures Along XI'an Subway Line 2: Characteristics, Harms And Measures[J]. Engineering Geology,2007, 15( 4): 463-468.

[9] GB50011-2010 建筑抗震設(shè)計規(guī)范[S]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2010.GB50011-2010 Code for seismic design of buildings[S].Beijing: China Architecture & Building Press, 2010.