社区尺度复杂斜入射波场作用下场地-建筑群耦合作用模拟方法：FK-SE-MDOF方法

来源：振动与冲击杂志2024年第4期北京时间：

作者：巴振宁,,，付继赛，王方博，梁建文，牛嘉琪

单位：1.天津大学建筑工程学院，天津300354；2.天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室，天津300350;3.天津大学中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室，天津300350

摘要：场地-城市相互作用(SCI效应)会显著改变场地地震波场分布及建筑反应，本文基于SCI效应理论计算研究方法的发展现状，发挥谱元法(SEM)可快速高效求解三维地震波场传播和多自由度(MDOF)模型计算量小且可同时模拟大量建筑的优势，同时，结合频率波数域(FK)方法，以等效地震荷载的方式施加地震波场，建立了FK-SE-MDOF耦合方法，实现了SE-MDOF耦合模型中多种波型(P、SV和SH)的斜入射输入，解决了当前三维SCI效应研究方法中未能同时考虑建筑非线性、频谱特性、地震波波型及入射角度影响的问题。文章首先对方法原理进行了介绍；然后，通过与振动台试验的对比，验证了方法的正确性；进而，采用该方法建立理想场地-城市建筑群相互作用耦合模型，主要探讨了入射角度和地震波波型对SCI效应的影响，得到了一些有益结论。该方法较为真实地反映SCI效应影响的同时，可反映建筑基础轮廓对地震波场的影响，适用于需考虑建筑轮廓信息的社区尺度SCI效应研究，可为城市规划、抗震设计、风险评估以及震后救援等工作提供定量指导。

关键词：SCI效应；FK-SE-MDOF方法；斜入射；建筑群；社区尺度