在对结构进行地震反应分析时,以主震地震动记录峰值加速度(PGA)作地震动强度控制参数,即以主震PGA为基准调幅,将594条主震记录调幅至0.1 g、0.15 g、0.2 g、0.3 g、0.4 g,其对应的主余震地震动的也乘以相应的调幅系数使其主震部分达到相同的峰值加速度.将调幅后的地震动依次输入到结构有限元模型中,得到结构在5个地震动输入强度下对应的4个反应指标的23 760个统计数据(594 254),以此作为分析的基础数据.首先按照表2将地震动进行场地分类,对三类场地地震动作用下结构的响应比进行标准化,即I类、II类、III类场地下结构响应比均除以I类场地的结构响应参数比,计算所得对I类场地标准化的响应比如图3所示.由图3可知:I类、II类、III类这三类场地之间的标准化响应比两两差值均在10%以内,表明场地条件对结构响应比有一定影响,但影响不大,且场地条件与结构响应比没有表现出很好的规律性,因此,在后续分析中忽略了场地类型的影响,将所有场地统一考虑.
图3 场地条件对结构地震响应比影响
Fig.3 Influence of site conditions on structural seismic response ratio
为考察主余震相对强度PGAa/PGAm(PGAa表示余震地震动加速度峰值,PGAm表示主震地震动加速度峰值)与结构响应比之间关系,将计算结果按不同相对强度区间进行分类再计算区间内均值,由于场地条件对计算结果影响不大,故不区分场地条件进行分析.需要说明的是,本文主震PGA衡量的是地震动输入强度,而主余震相对强度PGAa/PGAm表征的是余震地震动峰值加速度与主震地震动峰值加速度之间相对强弱.图4给出了不同主余震相对强度下结构4个反应指标的响应比值情况,相对强度区间从小到大的地震动数量分别是43、168、149、96、74、64.
图4 主余震相对强度对结构地震响应比影响
Fig.4 Influence of mainshock and aftershock relative strength on structure seismic response ratio
图中可以看出随着主余震相对强度逐渐增大,响应比也随之增大,当度PGAa/PGAm大于1时,最大加速度比、最大层间位移角比、结构滞回耗能比和损伤指数比分别达到了1.2、1.1、1.9、1.2.由此可见,余震会增大结构的各类地震反应参数,特别是余震对结构地震反应影响最大的是滞回耗能,增大幅度达到90%,影响最小的是层间位移角,最大只增加了10%,结构最大反应加速度和损伤指数,各增加了20%左右.