本文来源：中冶华天市政设计研究院

作者：Mohamed

地震传播过程的行波效应是指地震波到达不同支座时发生的时间延迟，会导致各支撑点的地震激励出现显著的差异。

地震动以波的形式向四周传播，在传播过程中，不仅有时间上的变化特性，而且存在着明显的空间变化特性，地震动的这种空间变化特征主要表现为以下3个方面：

由地震波在地层的不同介质中的折射、反射和散射以及由一个延伸的震源到达时不同的迭加所产生;

由在不同站点处地震波到达时间的差异所产生;

由不同站点处局部土壤条件的差异所产生。

因此对于跨度比较小的结构，忽略地震波的空间变化特性是能够满足其抗震设计要求的，但对于大跨度结构受地震动空间变化特征的影响，不同支承处地震波的振幅和频率是不同的，因此大跨度结构合理的地震波输入方法考虑地震动场点的振动相关性(多点激励方式)，同时考虑由于地震动的波传播特性使得其到达各桥墩基础有一定的时间差(行波效应) 的方式进行地震反应分析。

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。按多点输入计算时，应考虑地震行波效应和局部场地效应。 6 度和 7 度 I 、 E 类场地的支承结构、上部结构和基础的抗震验算可采用简化方法，根据结构跨度、长度不同，其短边构件可乘以附加地震作用效应系数1. 15~ 1. 30; 7 度皿、 N类场地和8 、 9 度时，应采用时程分析方法进行抗震验算。

平面投影尺度很大的大跨空间结构地震作用的下列计算要求:

1.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。

2.关于结构形式和支承条件

对周边支承空间结构，如:网架，单、双层网壳，索穹顶，

弦支穹顶屋盖和下部圈梁框架结构，当下部支承结构为一个整体、且与上部空间结构侧向刚度比大于等于 2 时，可采用兰向(水平两向加竖向)单点一致输入计算地震作用;当下部支承结构由结构缝分开、且每个独立的支承结构单元与上部空间结构侧向刚度比小于 2 时，应采用兰向多点输入计算地震作用;对两线边支承空间结构，如:拱，拱析了架;门式刚架，门式和架;圆柱面网壳等结构，当支承于独立基础时，应采用三向多点输人计算地震作用;

对长悬臂空间结构，应视其支承结构特点，采用多向单点一致输人、或多向多点输入计算地震作用。

3.关于单点一致输入、多向单点输入、多点输入和多向多点输入

单点一致输人，即仅对基础底部输入一致的加速度反应谱或加速度时程进行结构计算。多向单点输入，即沿空间结构基础底部，三向同时输人，其地震动参数(加速度峰值或反应谱最大值)比例取:水平主向 z水平次向:竖向= 1. 00 : 0.85 : O. 65 。多点输入，即考虑地震行波效应和局部场地效应，对各独立基础或支承结构输入不同的设计反应谱或加速度时程进行计算，估计可能造成的地震效应。对于 6 度和 7 度 I 、 E 类场地上的大跨空间结构，多点输入下的地震效应不太明显，可以采用简化计算方法，乘以附加地震作用效应系数，跨度越大、场地条件越差，附加地震作用系数越大;对于 7 度田、凹场地和 8 、 9 度区，多点输入下的地震效应比较明显，应考虑行波和局部场地效应对输入加速度时程进行修正，采用结构时程分析方法进行多点输入下的抗震验算。

多向多点输人，即同时考虑多向和多点输人进行计算。

地震传播过程的行波效应、相干效应和局部场地效应对于大跨空间结构的地震效应有不同程度的影响，其中，以行波效应和场地效应的影响较为显著，一般情况下，可不考虑相干效应。对于周边支承空间结构，行波效应影响表现在对大跨屋盖系统和下部支承结构;对于两线边支承空间结构，行波效应通过支座影响到上部结构。行波效应将使不同点支承结构或支座处的加速度峰值不同，相位也不同，从而使不同点的设计反应谱或加速度时程不同，计算分析应考虑这些差异。由于地震动是一种随机过程，多点输人时，应考虑最不利的组合情况。行波效应与潜在震源、传播路径、场地的地震地质特性有关，当需要进行多点输入计算分析时，应对此作专门研究。

当独立基础或支承结构下卧土层剖面地质条件相差较大时，可采用一维或二维模型计算求得基础底部的土层地震反应谱或加速度时程、或按土层等效剪切波速对基岩地震反应谱或加速度时程进行修正后，作为多点输人的地震反应谱或加速度时程。当下卧土层剖面地质条件比较均匀时，可不考虑局部场地效应，不需要对地震反应谱或加速度时程进行修正。