Page 26 - 《振动工程学报》2026年第5期

1230 振 动 工 程 学 报 第 39 卷

 x
 t ⩽ 规律。行波作用下，地表各测点加速度响应时程的
0,


 508 （4）
( ) 波形虽然仍较为接近，但存在明显的时滞现象：测点
¨ u(x,t) =  x x


 ¨u 0 t − ,t >

508 508 距离每相隔 100 m，波形相差约 0.2 s，符合视波速为
式 中， x 为 沿 结 构 纵 向 的 距 离 ， 设 模 型 最 东 侧 为 0； 508 m/s 的传播规律。
t 为地震动传播时间； ¨ u 0 为 x=0 处输入地震加速度；
测点C 测点D 测点E 测点F 测点G
¨ u为 x 处输入地震加速度。根据各节点所在 x 坐标计 测点H 测点I 测点J 测点K 测点L
3.0
算每个节点输入地震动加速度时程。
1.5
东咽喉(局部) 站台区(局部) 西咽喉(局部) 加速度 / (m·s −2 ) −1.5 0
−3.0
0 5 10 15 20
时间 / s

图 5 一致地震波作用下各测点地表加速度响应时程
东咽喉
站台区
Fig. 5 Surface acceleration response time-history of each mea-
西咽喉
suring point under the action of uniform seismic waves

3.0
结构模型 1.5 时间：8.01 s 测点位置C (x=200 mm)
0
东 −1.5
3.0
z −3.0
1.5 0 时间：8.39 s 测点位置E (x=400 mm)
o 结构 −1.5
3.0
x 0 t 土体 −3.0 时间：8.79 s
1.5
x 测点位置G (x=600 mm)
地震动 1
t 加速度 / (m·s −2 ) 0
x 1 地震动 x 2 西 −1.5
508 t −3.0
地震动 时间：9.19 s
x 2 x 1.5 测点位置I (x=800 mm)
508 x 3 0
t −1.5
地震动
x 3 −3.0
508 1.5 时间：9.61 s
0 测点位置K (x=1000 mm)
图 3 有限元模型及行波输入示意图 −1.5
−3.0
Fig. 3 Finite element model and travelling wave input 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
时间 / s
schematic diagram

图 6 行波作用下各测点地表加速度响应时程
2 1.5 Fig. 6 Surface acceleration response time-history of each
加速度 / (m·s −2 ) −1 1 0 幅值 / (m·s −2 ) 1.0 考虑行波效应时，场地地震响应明显减小。考
measuring point under the action of traveling waves
0.5
−2
10
0
20
时间 / s 20 30 0 10 频率 / Hz 30 虑与不考虑行波效应时，各测点的地表加速度分布
(a) 加速度时程 (b) 傅里叶幅值谱 对比如图 7 所示。考虑行波效应时，场地地表加速
(a) Acceleration time-history (b) Fourier amplitude spectrum
度平均峰值由一致地震波作用时的 2.76 m/s 下降至
2
图 4 输入地震动
2
2.15 m/s ，减幅 22.1%。不仅如此，考虑行波效应时，
Fig. 4 Input seismic waves
场地地表的峰值加速度响应空间效应明显，呈现明

显且有规律的“小-大-小-大”波动；地表最小峰值加速
2 结 果 分 析 度为 1.77 m/s ，最大为 2.27 m/s ，波动幅度为 0.5 m/s 。
2
2
2

一致激励 非一致激励
2.1 场地地震响应及模型验证 3.0
地下结构埋置于土体中，其地震响应必然受到 2.7 平均值2.76
场地响应影响。为观测场地响应，在土体表面距离 2.4
结构横向边缘 278 m 处（y=286 m）取 13 个测点，编号 地表峰值加速度 / (m·s −2 ) 2.1 平均值2.15
为测点 A~M，相邻测点间距 100 m，测点位置如图 1
所示。测点距地下结构较远，认为接近自由场地震 1.8
响应。在时域内对比考虑与不考虑行波效应时场地 1.5
0 200 400 600 800 1000 1200
地表各测点 A~M 的加速度响应，如图 5 和 6 所示。 纵向距离 / m

一致地震波作用时，地表各测点场地地震响应几乎 图 7 地表峰值加速度分布
相同，仅在数值上略有差别，符合自由场的地震响应 Fig. 7 Distribution of peak ground acceleration