Page 28 - 《振动工程学报》2026年第5期

1232 振 动 工 程 学 报 第 39 卷

相关的高频成分占比增大。对于形状不规则、断面 0.15
一致波
尺寸大的其他断面（站台区二、站台区三、站台区四 0.12 行波
和西咽喉断面），结构加速度响应的频谱成分不再主
要集中在场地一阶自振频率附近，高频率段的频谱 位移 / m 0.09
成分占比增大，甚至成为结构加速度响应的卓越频 0.06
率。因此认为，行波效应会减小地下结构的地震加 0.03
速度响应，并使结构地震响应表现出明显的自身振
0
动特性，与结构自振相关的高频成分明显增加。 西咽 站台 站台 站台 站台 东咽 东咽

喉 区四 区三 区二 区一 喉一 喉二
2.2.2 位移响应 位置

考虑与不考虑行波效应时，地下结构各断面的
图 11 结构各断面位移峰值
峰值位移对比如图 11 所示。考虑行波效应时，结构
Fig. 11 Peak displacements at structural sections
各断面的横向位移响应峰值较不考虑行波效应时平
0.15 1800

均减小 19%。在一致地震波作用下，各断面位移响 位移差 (行波)
应的时程波形相似，峰值与低谷几乎同步出现，且数 0.12 位移差 (一致波) 1500
增大比例 1200
值差异较小。而考虑行波效应时，结构各断面位移 0.09
响应的时程波形相似、峰值大小接近，但不同断面 位移差 / m 0.06 900 增大比例 / %
位移响应存在明显时间差，使得同一时刻不同断面 600
0.03
间的横向位移差增大，结构地震响应的空间效应增 300
大。计算同一时刻相邻断面的位移差，对比如图 12 0 0
西咽 站台 站台 站台 站台 东咽 东咽
所示，图中同时给出了行波作用下地下结构位移差 喉 区四 区三 区二 区一 喉一 喉二
峰值相对于一致地震波作用下的增大比例。可见， 位置
相较于一致地震波作用，行波作用时相邻断面在同 图 12 结构各断面位移差峰值
一时刻的位移差明显增大，最大增大 0.07 m（东咽喉 Fig. 12 Peak displacement differences between structural
一和东咽喉二的位移差），最小增大 0.026 m（站台区 sections
一和东咽喉一的位移差）；不同断面的增大比例差别 2.2.3 层间位移角
较大，行波作用下各断面位移差平均增大 536%。由 层间位移角是衡量结构地震响应特征的重要参数，
此可见，尽管行波效应会减小地下结构的横向位移 考虑行波效应时，地下结构各断面（东咽喉断面二、东
响应，但是会明显增大其横向位移响应沿纵向的不 咽喉断面一、站台区断面一至四和西咽喉断面）层间位
均匀性，即增大结构变形的空间变异性。 移角较一致地震波作用下的增大比例如图 13 所示。对

B1层 B2层 B3层 B2层 B3层 B0.5层 B1层 B2层 B3层
50 50 50
25
25
25
增大比例 / % −25 0 增大比例 / % −25 0 增大比例 / % −25 0
−50
−50
−50
−75
−75
−75
−100 −100 −100
1 3 5 7 9 11 13 2 6 10 14 18 22 1 2 3 4 5 6 7 8 91011
构件编号 构件编号 构件编号
(a) 东咽喉断面二 (b) 东咽喉断面一 (c) 站台区断面一
(a) East throat section No.2 (b) East throat section No.1 (c) Platform area section No.1
B0.5层 B1层 B2层 B3层 B0.5层 B1层 B2层 B3层 B0.5层 B1层 B2层 B3层 B0.5层 B1层 B2层 B3层
50 50 50 50
25
25
25
25
增大比例 / % −25 0 增大比例 / % −25 0 增大比例 / % −25 0 增大比例 / % −25 0
−50
−50
−50
−50
−75
−75
−75
−75
−100 −100 −100 −100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 1 3 5 7 9 11 13 15 4 8 12 16 20
构件编号 构件编号 构件编号 构件编号
(d) 站台区断面二 (e) 站台区断面三 (f) 站台区断面四 (g) 西咽喉断面
(d) Platform area section No.2 (e) Platform area section No.3 (f) Platform area section No.4 (g) West throat section

图 13 考虑行波效应时结构层间位移增大比例
Fig. 13 Increasing ratio of structural inter-story drift responses when considering traveling wave effect