采用时程的非线性分析方法对大跨度空间钢结构进行地震响应分析，分析中分别考虑一致激励和多点激励两种地震波激励方式。将一致激励和多点激励的基底剪力结果进行比较，得出视波速对大跨度空间钢结构的影响。结果表明：对于大跨度空间钢结构，视波速大小对于结构的基底剪力影响比较大；随着视波速的增加，多点激励分析得到的基底剪力逐渐与一致激励结果趋于一致。在实际工程分析中，对于大跨度空间钢结构，应该考虑视波速对结构的影响。
在结构抗震分析中，一致激励是指对结构进行时程分析时，在结构底部支座处输入完全相同的地震时程记录。多点激励是在地震波的输入过程中考虑地震的空间变化特性。《建筑抗震设计规范》的5.1.2条提及到平面投影尺度很大的空间结构，应根据结构形式和支承条件，分别按单点一致、多点、多向单点或多向多点输入进行抗震计算。平面投影尺度很大的空间结构，指跨度大于120m或长度大于300m或悬臂大于40m的结构。本文以大跨度空间钢结构为例，仅考虑视波速的影响，分析其在多点地震输入和一致地震输入下的结构反应，并进行对比，得到多点激励对结构响应的影响，对大跨度结构工程设计提供建议。
计算模型如下图1所示，模型平面尺寸为132.5m x 219m 。布置方案情况见图2所示，柱网的尺寸主要16.50m、24.75m、24.75m、8.25m、24.75m、21.75m、8.55m、18.00m、9.00m、9.00m、9.00m、18.00m、27.00m。该模型仅考虑视波速的影响，加速度峰值按照抗震规范调整到8度多遇地震水平。地震波的传播方向假定沿X轴正方向，取视波速为200m/s、300 m/s、400 m/s、500 m/s、600 m/s、700 m/s、800m/s、1000 m/s，考虑多点输入进行分析和一致输入的结构响应做对比。
在进行多点激励计算分析时，SAUSAGE参数设置如下：
3.1 动力分析方法
进行多点激励计算时宜采用修正的中心差分格式，不建议采用FNA等其他的方法。
3.2 视波速取值
地面的视波速仅仅和该点的震源深度、震中距和土层的剪切波速有关。目前，对于视波速取值没有统一的说法，范重[1-2]等在行波效应分析时，将0.5km/s~1.5km/s作为视波速的取值范围。工程师可以根据实际的场地类别选取相应的视波速进行结构响应分析，从而获得较为合理的计算结果。
3.3 阻尼计算
多点激励采用的是绝对坐标系，一致激励采用的是相对坐标系。相关的详细介绍可以参考往期的微信文章《位移输入和加速度输入结果一样吗》（相关链接https://zhuanlan.zhihu.com/p/442287600）。如图4所示，“阻尼计算”中“采用相对速度计算阻尼力”，如果勾选，则阻尼力采用相对速度进行计算。在进行多点激励计算时，如果“阻尼计算”勾选，则楼层指标、构件内力、构件性能、位移、能量计算将采用相对坐标计算。“参考节点号”怎么填写？目前并没有确定的方法，用户根据自己的实际情况定义，例如，可选取结构首层某个竖向构件（如周边的柱子）底部约束位置的结点编号（注意是单元状态下的结点编号，）。
4.1 SAUSAGE一致激励和多点激励基底剪力结果对比
从图5所示，随着视波速的增加，结构的基底剪力逐渐增大，多点激励计算得到的基底剪力结果趋近一致激励的计算结果。
图6 为一致激励和多点激励作用下的基底剪力时程曲线的对比结果，仅绘出部分视波速的基底剪力时程结果。
在对比基底剪力结果之前，简单介绍一下Sap2000多点激励的。在Sap2000中进行时程分析时，大跨度空间结构的多点激励分析可以采用“大质量法”和“位移加载法”，两者的区别在于“大质量法”采用的是一致加速输入模型，而“位移加载法”采用的是位移输入模型。在本案例中选择的是位移加载法。
1) Sausage和Sap2000的基底剪力对比结果如下表1所示。
从表1所示，Sausage基底剪力结果和Sap2000比较接近，不管Sausage还是Sap2000，随着视波速的增加，结构的基底剪力随之增大，逐渐接近一致激励的基底剪力计算结果。对于大跨度结构，在进行时程分析时，应考虑视波速对结构的影响。
2)Sausage和Sap2000的一致激励作用下的基底剪力时程结果对比如下图7所示。
从图7所示，一致激励作用下，Sausage和Sap2000的基底剪力时程结果基本一致吻合。
1)通过Sausage和Sap2000对大跨度空间钢结构进行一致激励和多点激励分析。计算的结果表明，对于多点激励分析，结构在不同的视波速下呈现明显的变化规律，随着视波速的增加，结构基底剪力也相应增大。当视波速达到一定的数值时，多点激励分析得到的结构基底剪力会接近一致激励的计算结果，分析时要根据场地条件等合理设置视波速。
2)Sausage软件与Sap2000的计算结果基本一致，说明Sausage软件的准确性。
参考文献
[1] 范重, 柴丽娜, 张宇, 等. 超长结构地震行波效应影响因素研究[J]. 建筑结构学报, 2018, 39(8): 119 − 129.Fan Zhong, Chai Lina, Zhang Yu, et al. Study on influent factors of super-long structures under seismic traveling wave action [J]. Journal of Building Structures, 2018,39(8): 119 − 129. (in Chinese)
[2] 范重, 刘学林, 张宇, 等. 航站楼复杂超长结构行波效应分析[J]. 建筑科学与工程学报, 2019, 36(1): 56 − 66.Fan Zhong, Liu Xuelin, Zhang Yu, et al. Study ontraveling wave effect of complicated super-long
Structures for terminal buildings [J]. Journal of Architecture and Civil Engineering, 2019, 36(1): 56 − 66. (in Chinese)
