通讯作者： 赵昕，博士，高级工程师，Email： 22zx@ tjadri． com。
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建筑结构
一起，增加了外框结构的整体性和抗侧能力。塔楼 标准层结构平面和整体模型如图 1（ a） 和图 2（ a） 所 示。竖向构件尺寸由底到顶逐渐减小，混凝土强度 等级为 C60 ～ C50。型钢混凝土柱直径尺寸为 2 400 ～ 1 200，含钢率为边柱 2% ～ 3% 、角柱 3% ～ 4% 。 核心筒外墙厚为 1 100 ～ 600，内墙厚为 600 ～ 300。
百分比 91% 96% 100% 126%
3 不同场地特征的结构地震响应 采用有限元软件计算两案例在多遇地震作用下
不同设计地震分组及不同场地类别下的结构响应， 案例 A 采用 ETABS 软件，案例 B 采用 PKPM 软件。 表 5，6 为案例 A，B 在不同设计地震分组和不同场 地类别下结构的 X 向总响应，图 5 ～ 8 为案例 A，B 在不同设计地震分组和不同场地类别下结构各层最 大层间位移角。
地震作用及结构分析参数（ 多遇水平地震下） 表 1
项目 抗震设防烈度 地震加速度峰值 /gal 水平地震影响系数最大值 设计地震分组
场地类别 场地特征周期 /s 周期折减系数
阻尼比
案例 A 7 度（ 0. 15g）
55 0. 12 第二组 Ⅲ类 0. 55 0. 90 0. 04
案例 B 6 度（ 0. 05g）
Influence of site characteristic on the structural seismic response of high-rise buildings Dong Peiwei1 ，Zhao Xin1，2
（ 1 Building Department，College of Civil Engineering，Tongji University，Shanghai 200092，China； 2 Tongji Architectural Design （ Group） Co．，Ltd．，Shanghai 200092，China）
将图 3，4 中结构第 1 阶周期所对应的反应谱值 分别列于表 3，4，本文表中百分比为与实际场地特 征下反应谱值的比值。由表可知，由于案例 A 的基 本周 期 长 达 6s，为 长 周 期 结 构 （ 基 本 周 期 大 于 3s［5-7］） ，基本周期较长，其第 1 阶周期对应的反应谱 值在不同设计地震分组下和不同场地类别下的差异
案例 B 为无锡市南长区某住宅项目，塔楼地上 33 层，结构高度为 102m。采用剪力墙结构体系，标 准层墙厚为 200，底部加强区墙厚为 300mm。结构 标准层平面和整体模型如图 1（ b） 和图 2（ b） 所示。
2014 年
图 2 两案例结构整体模型示意
别的不同 均 会 反 映 在 场 地 特 征 周 期 的 不 同 上，因 而引起反应谱变化，特征周期越大，反应谱的谱值越 大，且反应谱值受场地类别的影响比受设计地震分 组的影响要大。
Abstract： Seismic response under frequent earthquake is usually obtained by response spectrum analysis． With seismic response spectra，design earthquake group and site classification given in Code for seismic design of buildings（ GB 50011— 2010） ，the analysis of structural seismic response is easier and more reliable． Two high-rise buildings with different structural systems were modeled to assess the influence of site characteristic on the structural seismic response． Ｒesponse spectrum analysis with variation of design earthquake group and site classification was performed on the two building models． The results show that the seismic responses of high-rise buildings have a great sensitivity to the site characteristic， and the sensitivity to the site classification is even greater than that to the design earthquake group． Keywords： high-rise building； response spectrum； design earthquake group； site classification
在结构设计中，要保证结构在小震下弹性的性 能目标［2］，一个重要的分析方法就是振型分解反应 谱法。应用设计地震反应谱分析结构地震响应，不 仅考虑了结构自身的动力特性，且避免了地震动的 离散性与复杂性的缺点，具有一定的安全可靠度， 因此反应谱法是当前各国规范首推的抗震设计方 法［3］。
在抗震规范［4］设计反应谱中，场地特征周期主
百分比 100% 108% 126%
不同场地类别下结构第 1 阶周期对应的反应谱 表 4
场地类别 特征周期
Ⅰ1
0. 30s
Ⅱ
0. 40s
Ⅲ
0. 55s
Ⅳ
0. 75s
案例 A 反应谱值 0. 017 00 0. 018 58 0. 020 0. 024 11
案例 B 百分比 特征周期 反应谱值 81% 0. 25s 0. 008 31 89% 0. 35s 0. 008 71 100% 0. 45s 0. 009 11 115% 0. 65s 0. 011 44
第 44 卷 第 6 期
董佩伟，等． 不同场地特征对高层建筑结构地震响应的影响
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分别为 10% 以内，20% 以内，可知在不同场地类别 下的差异相对于不同设计地震分组下的差异要大。 案例 B 的基本周期为 2. 75s，为短周期结构（ 结构基 本周期小于 3s） ，随设计地震分组和场地类别的变 化，结构第 1 阶和第 2 阶 X 向平动对应的反应谱值 均有较大变化。场地类别Ⅳ对结构第 1 阶周期对应 的反应谱值影响较大，而场地类别Ⅰ1 ，Ⅱ，Ⅲ对结构 第 1 阶周期对应的反应谱值影响较小，可以推断场 地类别Ⅰ1 ，Ⅱ，Ⅲ对结构 X 向平动响应的影响受二 阶效应影响较大。
要由设计地震分组和场地类别决定。场地类别主要 在于区分场地土的软弱程度对场地特征周期的影 响。抗震规范［4］以特征周期 Tg 为界将每类场地分 为三组，强调了地震环境对反应谱的影响，用于取代 89 规范中关于近震、远震的规定； 设计地震分组主 要在于区分近震与远震的差异。
本文采用振型分解反应谱法，选取两个高层建 筑案例，考察抗震规范［4］中规定的设计反应谱特性 及其对场地特征周期的规定对高层建筑结构地震响 应的影响。 1 工程项目案例
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建筑结构
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设计地 震分组
第一组 第二组 第三组
不同设计地震分组下结构第 1 阶周期对应的反应谱 表 3
设计地 震分组 第一组 第二组 第三组
案例 A 特征周期 反应谱值
0. 45s 0. 019 37 0. 55s 0. 020 95 0. 65s 0. 022 53
案例 B 百分比 特征周期 反应谱值 92% 0. 45s 0. 009 11 100% 0. 55s 0. 009 84 108% 0. 65s 0. 011 44
由表 5，6 可以看出，不同设计地震分组和场地 类别下，高层建筑结构在多遇地震作用下的基底剪 力和倾覆力矩均有较大差异，且场地类别对结构响 应的影响相对设计地震分组的影响大。每改变一级 设计地震分组，结构总体受力改变 10% 左右，每改 变一级场地类别，结构总体受力改变 15% 左右。
由表 5，6 和图 5 ～ 8 可以看出，案例 A（ 长周期 结构） 的层间位移角受设计地震分组及场地类别的 影响较大，每改变一级设计地震分组，结构最大层间 位移角改变 8% 左右，每改变一级场地类别，结构总 体受力改变 12% 左右。案例 B（ 短周期结构） 的层 间位移角在设计地震分组为第三组、场地类别为Ⅳ 的时候与其他情况差异较大，相差 20% 左右，而在 其他情况差异较小。
0 引言
高层建筑结构的地震响应往往是其结构设计的 主要控制因素，因此研究有关参数对高层建筑结构 地震响应的影响具有重要意义。建筑结构地震作用 下的响应与结构的自振周期、场地特征周期息息相 关，当结构基本周期与场地特征周期相接近时，结构 动力响应将会有很大的放大效应［1］。一般情况下， 高层建筑结构的基本周期较长，而场地特征周期相 对较短，地震作用对结构第 1 阶响应的影响较小。 同时由于高层建筑结构在动力荷载作用下的高阶响 应不可忽视，场地特征周期的改变对结构地震响应 的影响需进一步分析得到。
第 44 卷 第 6 期 2014 年 3 月下
建筑结构 Building Structure
Vol． 44 No． 6 Mar． 2014
不同场地特征对高层建筑结构地震响应的影响
董佩伟1 ， 赵 昕1，2
（ 1 同济大学土木工程学院建筑工程系，上海 200092； 2 同济大学建筑设计研究院（ 集团） 有限公司，上海 200092）
图 8（ b） 案例 B 不同场地类别下的层间位移角 之比显示，场地类别Ⅳ时较其他三种场地类别时增 加较大，主要是因为第 1 阶周期对应的反应谱值增 加较多。而其他三种场地类别时，在第 2 周期及更