1、CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算1第第3章章 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算23.1 3.1 結(jié)構(gòu)抗震計算原則結(jié)構(gòu)抗震計算原則本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容3.2 3.2 設(shè)計地震動設(shè)計地震動3.3 3.3 水平地震作用計算水平地震作用計算3.4 3.4 豎向地震作用計算豎向地震作用計算3.5 3.5 結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算3學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 掌握掌握結(jié)構(gòu)抗震的計算原則，能夠正確選取設(shè)結(jié)構(gòu)抗震的計算原則，能夠正確選取設(shè)計參數(shù)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行水平和豎直方向的地震作用計參數(shù)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行水平和豎直方向的地震作用計算，計算結(jié)果并能正確對結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震驗(yàn)算。計

2、算，計算結(jié)果并能正確對結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震驗(yàn)算。 重點(diǎn)：重點(diǎn)：底部剪力法的計算與應(yīng)用底部剪力法的計算與應(yīng)用CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算4抗震設(shè)防分類：抗震設(shè)防分類：依據(jù)：根據(jù)建筑遭受地震破壞后可能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失，社會影依據(jù)：根據(jù)建筑遭受地震破壞后可能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失，社會影響及其在抗震救災(zāi)中的作用，分為四類。響及其在抗震救災(zāi)中的作用，分為四類。 甲類：甲類：重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害 的建筑。的建筑。 乙類：乙類：地震時使用不能中斷或盡快恢復(fù)的建筑。地震時使用不能中斷或盡快恢復(fù)的建筑。 丙類：丙類：一般建筑。一般建筑。 丁類：丁類：次要的建筑。如

3、水塔、煙囪、倉庫等次要的建筑。如水塔、煙囪、倉庫等3.1.1 3.1.1 建筑物重要性分類與設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)建筑物重要性分類與設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)對于不同用途建筑物的抗震設(shè)防，應(yīng)根據(jù)其破壞后果加以區(qū)別對待對于不同用途建筑物的抗震設(shè)防，應(yīng)根據(jù)其破壞后果加以區(qū)別對待3.1 3.1 結(jié)構(gòu)抗震計算原則結(jié)構(gòu)抗震計算原則CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算5 甲類建筑甲類建筑 地震作用地震作用：高于高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求，按地震安本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求，按地震安 全性評價結(jié)果確定全性評價結(jié)果確定 抗震措施抗震措施：抗震設(shè)防烈度為：抗震設(shè)防烈度為6 68 8度時，抗震措施應(yīng)度時，抗震措施應(yīng) 提高一度提高一度，9度時，抗震設(shè)防應(yīng)

4、比度時，抗震設(shè)防應(yīng)比9度更高度更高 乙類建筑乙類建筑 地震作用：地震作用：符合符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求；本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求； 抗震措施：抗震措施：抗震設(shè)防烈度為抗震設(shè)防烈度為6 68 8度時，抗震措施應(yīng)度時，抗震措施應(yīng) 提高一度提高一度，9度時，抗震設(shè)防應(yīng)比度時，抗震設(shè)防應(yīng)比9度更高度更高抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn) ：CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算6抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn) ：丙類建筑：地震作用和抗震措施均按丙類建筑：地震作用和抗震措施均按應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防 烈度的要求烈度的要求丁類建筑：地震作用：按設(shè)防烈度進(jìn)行抗震計算丁類建筑：地震作用：按設(shè)防烈度進(jìn)行抗震計算

5、 抗震措施：可適當(dāng)降低要求（設(shè)防烈度為抗震措施：可適當(dāng)降低要求（設(shè)防烈度為6 6度時不度時不 再降低）再降低） 抗規(guī)抗規(guī)3.1.2 3.1.2 在設(shè)防烈度為在設(shè)防烈度為6 6度時，除規(guī)范有具體規(guī)定外，度時，除規(guī)范有具體規(guī)定外，對乙、丙、丁類建筑可不進(jìn)行地震作用計算。對乙、丙、丁類建筑可不進(jìn)行地震作用計算。CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算7CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算8D若若B位于位于8度（度（0.30g）地區(qū)，結(jié)果會有何不同？）地區(qū)，結(jié)果會有何不同？ CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算9匯總表匯總表：CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算103.1.2 3.1.2 三水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)三水準(zhǔn)抗震設(shè)防

6、目標(biāo)基本目的基本目的：在一定的經(jīng)濟(jì)條件下，最大限度地降低和減輕：在一定的經(jīng)濟(jì)條件下，最大限度地降低和減輕 建筑物的地震破壞，保障人民生命財產(chǎn)的安全。建筑物的地震破壞，保障人民生命財產(chǎn)的安全。 基本準(zhǔn)則基本準(zhǔn)則：抗震設(shè)計規(guī)范趨向于以：抗震設(shè)計規(guī)范趨向于以“小震不壞、中震可修、小震不壞、中震可修、 大震不倒大震不倒”作為建筑抗震設(shè)計的基本準(zhǔn)則。作為建筑抗震設(shè)計的基本準(zhǔn)則。我國地震烈度的概率分布基本上符合于極值我國地震烈度的概率分布基本上符合于極值III型分布型分布其概率密度函數(shù)的基本形式為：其概率密度函數(shù)的基本形式為： kIkkeIkIf1)( 式式中，中，II地震烈度；地震烈度； kk形狀參數(shù)，

7、取決于一個地區(qū)的形狀參數(shù)，取決于一個地區(qū)的 地震背景的復(fù)雜性；地震背景的復(fù)雜性； 地震烈度上限值，取地震烈度上限值，取=12;=12; 烈度概率密度曲線上峰值所烈度概率密度曲線上峰值所 對應(yīng)的強(qiáng)度。對應(yīng)的強(qiáng)度。圖圖3-1 3-1 地震烈度概率密度函數(shù)曲線地震烈度概率密度函數(shù)曲線 小震：發(fā)生機(jī)會較多的地震小震：發(fā)生機(jī)會較多的地震 對應(yīng)峰值烈度定義為小震烈度，又稱多遇地震烈度對應(yīng)峰值烈度定義為小震烈度，又稱多遇地震烈度中震：全國地震區(qū)劃圖所規(guī)定的各地的基本烈度，可取為中震對應(yīng)的烈度中震：全國地震區(qū)劃圖所規(guī)定的各地的基本烈度，可取為中震對應(yīng)的烈度大震：是罕遇的地震大震：是罕遇的地震, ,對應(yīng)烈度又可

8、稱為罕遇地震烈度對應(yīng)烈度又可稱為罕遇地震烈度 三種烈度含義：三種烈度含義：CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算12 我國我國建筑抗震設(shè)計規(guī)范建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2010GB50011-2010）提出三個水準(zhǔn)的）提出三個水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求：抗震設(shè)防要求：第一水準(zhǔn)：當(dāng)遭受低于本地區(qū)設(shè)防烈度的第一水準(zhǔn)：當(dāng)遭受低于本地區(qū)設(shè)防烈度的多遇地震多遇地震 影響時，影響時， 建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用；建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用；第二水準(zhǔn)：當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)第二水準(zhǔn)：當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū) 設(shè)防烈度的地震設(shè)防烈度的地震 影響時，影響時， 建筑物可能損壞，但經(jīng)一般修理即可恢復(fù)正常

9、使用；建筑物可能損壞，但經(jīng)一般修理即可恢復(fù)正常使用；第三水準(zhǔn)：當(dāng)遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的第三水準(zhǔn)：當(dāng)遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的 罕遇地震罕遇地震 影響時，影響時， 建筑物不致倒塌或發(fā)生危及生命安全的嚴(yán)重破壞。建筑物不致倒塌或發(fā)生危及生命安全的嚴(yán)重破壞。我國主要城鎮(zhèn)中心地區(qū)的抗震設(shè)防烈度我國主要城鎮(zhèn)中心地區(qū)的抗震設(shè)防烈度 設(shè)計地震加速度值設(shè)計地震加速度值城鎮(zhèn)的設(shè)計地震分組城鎮(zhèn)的設(shè)計地震分組反映震源遠(yuǎn)近的影響反映震源遠(yuǎn)近的影響 我國采取我國采取6 6度起設(shè)防的方針，地震設(shè)防區(qū)面積約占國土面積的度起設(shè)防的方針，地震設(shè)防區(qū)面積約占國土面積的6060規(guī)范規(guī)定了：規(guī)范規(guī)定了：CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算

10、133.1.3 3.1.3 抗震設(shè)計方法抗震設(shè)計方法簡化的兩階段設(shè)計方法簡化的兩階段設(shè)計方法 ：第一階段設(shè)計：第一階段設(shè)計：按多遇地震烈度對應(yīng)的地震作用效應(yīng)按多遇地震烈度對應(yīng)的地震作用效應(yīng) 和其它荷載效應(yīng)的組合驗(yàn)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的和其它荷載效應(yīng)的組合驗(yàn)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的 承載能力和結(jié)構(gòu)的彈性變形承載能力和結(jié)構(gòu)的彈性變形第二階段設(shè)計：按罕遇地震烈度第二階段設(shè)計：按罕遇地震烈度 對應(yīng)的地震作用效應(yīng)驗(yàn)算結(jié)構(gòu)對應(yīng)的地震作用效應(yīng)驗(yàn)算結(jié)構(gòu) 的彈塑性變形的彈塑性變形目前一般認(rèn)為，良好的抗震構(gòu)造措施有助于實(shí)現(xiàn)第二水準(zhǔn)目前一般認(rèn)為，良好的抗震構(gòu)造措施有助于實(shí)現(xiàn)第二水準(zhǔn)保證了第一水準(zhǔn)的強(qiáng)度要求和變形要求保證了第一水準(zhǔn)的強(qiáng)度要

11、求和變形要求 保證結(jié)構(gòu)滿足第三水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求保證結(jié)構(gòu)滿足第三水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算143.1.4 3.1.4 抗震計算的一般規(guī)定抗震計算的一般規(guī)定建筑抗震設(shè)計包括三個層次的內(nèi)容與要求：建筑抗震設(shè)計包括三個層次的內(nèi)容與要求： 概念設(shè)計概念設(shè)計在總體上把握抗震設(shè)計的基本原則在總體上把握抗震設(shè)計的基本原則 抗震計算抗震計算為建筑抗震設(shè)計提供定量手段為建筑抗震設(shè)計提供定量手段 構(gòu)造措施構(gòu)造措施在保證結(jié)構(gòu)整體性、加強(qiáng)局部薄弱環(huán)節(jié)在保證結(jié)構(gòu)整體性、加強(qiáng)局部薄弱環(huán)節(jié) 等意義上保證抗震計算結(jié)果的有效性等意義上保證抗震計算結(jié)果的有效性 建筑抗震設(shè)計在總體上要求把握的基本原則建筑抗

12、震設(shè)計在總體上要求把握的基本原則 : : 注意場地選擇，把握建筑體型，利用結(jié)構(gòu)延性，設(shè)置多注意場地選擇，把握建筑體型，利用結(jié)構(gòu)延性，設(shè)置多道防線，重視非結(jié)構(gòu)因素道防線，重視非結(jié)構(gòu)因素CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算15一、注意場地選擇一、注意場地選擇地震區(qū)宜選擇有利地段，避開不利地段，不在危險地段進(jìn)行工程建設(shè)地震區(qū)宜選擇有利地段，避開不利地段，不在危險地段進(jìn)行工程建設(shè) 地段類別地段類別地質(zhì)、地形、地貌地質(zhì)、地形、地貌有利地段有利地段穩(wěn)定基巖、堅硬土或開闊平坦密實(shí)均勻的中硬土等穩(wěn)定基巖、堅硬土或開闊平坦密實(shí)均勻的中硬土等不利地段不利地段軟弱土、液化土，條狀突出的山嘴，高聳孤立的山丘，軟弱土、液化

13、土，條狀突出的山嘴，高聳孤立的山丘，非巖質(zhì)的陡坡，河岸和邊坡邊緣，平面分布上成非巖質(zhì)的陡坡，河岸和邊坡邊緣，平面分布上成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻的土層（如故河道、因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻的土層（如故河道、疏散的斷層破碎帶、暗埋的塘浜溝谷及半填半挖疏散的斷層破碎帶、暗埋的塘浜溝谷及半填半挖地基）等地基）等危險地段危險地段地震時可能發(fā)生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等地震時可能發(fā)生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及發(fā)震斷裂帶上可能發(fā)生地表位錯的部位及發(fā)震斷裂帶上可能發(fā)生地表位錯的部位當(dāng)確實(shí)需要在不利地段或危險地段建筑工程時當(dāng)確實(shí)需要在不利地段或危險地段建筑工程時應(yīng)遵循建筑抗震設(shè)計的有關(guān)要求進(jìn)行詳細(xì)

14、的場地評價，并采取必要的抗震措施應(yīng)遵循建筑抗震設(shè)計的有關(guān)要求進(jìn)行詳細(xì)的場地評價，并采取必要的抗震措施表表3-1 3-1 場地類別及地形地貌場地類別及地形地貌CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算16二、把握建筑體型二、把握建筑體型抗規(guī)抗規(guī)3.4.1 3.4.1 建筑設(shè)計應(yīng)符合抗震概念設(shè)計的要求，不應(yīng)采用建筑設(shè)計應(yīng)符合抗震概念設(shè)計的要求，不應(yīng)采用 嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計方案。嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計方案。抗規(guī)抗規(guī)3.4.2 3.4.2 建筑及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則、對稱，建筑及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則、對稱，并應(yīng)具有良好的整體性；建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則，結(jié)并應(yīng)具有良好的整體性；建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)

15、則，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜均勻變化，豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材構(gòu)的側(cè)向剛度宜均勻變化，豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度宜自上而下逐漸減小，避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和料強(qiáng)度宜自上而下逐漸減小，避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變。承載力突變。CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算17建筑物平、立面布置的基本原則建筑物平、立面布置的基本原則：結(jié)構(gòu)對稱結(jié)構(gòu)對稱 有利于減輕結(jié)構(gòu)的地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)有利于減輕結(jié)構(gòu)的地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng) 形狀規(guī)則形狀規(guī)則 在地震時應(yīng)力集中現(xiàn)象較少，有利于抗震在地震時應(yīng)力集中現(xiàn)象較少，有利于抗震質(zhì)量與剛度變化均勻質(zhì)量與剛度變化均勻 平面內(nèi)使結(jié)構(gòu)剛度中心與質(zhì)量中平面內(nèi)使結(jié)構(gòu)剛度中心與質(zhì)量中 心相一

16、致，避免扭轉(zhuǎn)效應(yīng)心相一致，避免扭轉(zhuǎn)效應(yīng) 高度方向均勻變化，避免薄弱層，高度方向均勻變化，避免薄弱層， 減小變形集中、鞭梢效應(yīng)減小變形集中、鞭梢效應(yīng)平面上宜對稱、規(guī)則、豎向上質(zhì)量與剛度變化均勻平面上宜對稱、規(guī)則、豎向上質(zhì)量與剛度變化均勻CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算18不規(guī)則類型不規(guī)則類型定定 義義扭轉(zhuǎn)不規(guī)則扭轉(zhuǎn)不規(guī)則樓層的最大彈性水平位移（或?qū)娱g位移）大于該樓層兩端樓層的最大彈性水平位移（或?qū)娱g位移）大于該樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）平均值的彈性水平位移（或?qū)娱g位移）平均值的1.21.2倍倍凹凸不規(guī)則凹凸不規(guī)則結(jié)構(gòu)平面凹進(jìn)的一側(cè)尺寸大于相應(yīng)投影方向總尺寸的結(jié)構(gòu)平面凹進(jìn)的一側(cè)尺寸大于相應(yīng)

17、投影方向總尺寸的30%30%樓板局部不連續(xù)樓板局部不連續(xù)樓板的尺寸和平面剛度急劇變化。例如：有效樓板寬度小樓板的尺寸和平面剛度急劇變化。例如：有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的于該層樓板典型寬度的50%50%，或開洞面積大于該層樓面面，或開洞面積大于該層樓面面積的積的30%30%，或較大的樓層錯層。，或較大的樓層錯層。表表3-2 3-2 平面不規(guī)則的類型平面不規(guī)則的類型 CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算19扭轉(zhuǎn)不規(guī)則扭轉(zhuǎn)不規(guī)則CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算20正確答案正確答案C例題例題2CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算21凹凸不規(guī)則凹凸不規(guī)則CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算22CH3 結(jié)構(gòu)抗

18、震計算結(jié)構(gòu)抗震計算23CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算24樓板局部不連續(xù)樓板局部不連續(xù)CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算25不規(guī)則類型不規(guī)則類型定定 義義側(cè)向剛度不規(guī)則側(cè)向剛度不規(guī)則 該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%70%，或小于其上相鄰，或小于其上相鄰三個樓層側(cè)向剛度平均值的三個樓層側(cè)向剛度平均值的80%80%；除頂層外，局部收進(jìn)的；除頂層外，局部收進(jìn)的水平向尺寸大于相鄰下一層的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%25%。豎向抗側(cè)力構(gòu)件豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內(nèi)力由水平豎向抗側(cè)力構(gòu)件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換

19、構(gòu)件（梁、桁架等）向下傳遞轉(zhuǎn)換構(gòu)件（梁、桁架等）向下傳遞樓層承載力突變樓層承載力突變 抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%80%表表3-3 3-3 豎向不規(guī)則的類型豎向不規(guī)則的類型 CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算26側(cè)向剛度不規(guī)則側(cè)向剛度不規(guī)則CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算27豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算28樓層承載力突變樓層承載力突變CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算29例題例題3CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算30例題例題3CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算31CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震

20、計算32體型復(fù)雜的結(jié)構(gòu)物：可以設(shè)置抗震縫，將結(jié)構(gòu)物分成規(guī)則的體型復(fù)雜的結(jié)構(gòu)物：可以設(shè)置抗震縫，將結(jié)構(gòu)物分成規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元，不宜設(shè)置抗震縫的體型復(fù)雜的建筑，則應(yīng)進(jìn)行較精結(jié)構(gòu)單元，不宜設(shè)置抗震縫的體型復(fù)雜的建筑，則應(yīng)進(jìn)行較精細(xì)的結(jié)構(gòu)抗震分析細(xì)的結(jié)構(gòu)抗震分析高層建筑：要注意使設(shè)縫后形成的結(jié)構(gòu)單元的自振周期避開高層建筑：要注意使設(shè)縫后形成的結(jié)構(gòu)單元的自振周期避開 場地土的卓越周期場地土的卓越周期CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算33例題例題4CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算34CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算35CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算36正確答案正確答案125正確答案正確答案128例題例題55

21、CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算37三、重力荷載代表值三、重力荷載代表值進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時，所考慮的重力荷載，稱為進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時，所考慮的重力荷載，稱為重力荷載代表值重力荷載代表值 結(jié)構(gòu)重力荷載結(jié)構(gòu)重力荷載 恒載（自重）恒載（自重） 活載（可變荷載）活載（可變荷載） 重力荷載代表值重力荷載代表值 結(jié)構(gòu)恒載標(biāo)準(zhǔn)值結(jié)構(gòu)恒載標(biāo)準(zhǔn)值 有關(guān)活載（可變有關(guān)活載（可變荷載）標(biāo)準(zhǔn)值荷載）標(biāo)準(zhǔn)值 有關(guān)活載組合值系數(shù)有關(guān)活載組合值系數(shù) （見下表）（見下表）地震發(fā)生時，活載不一定達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值的水平，一般小于標(biāo)準(zhǔn)值地震發(fā)生時，活載不一定達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值的水平，一般小于標(biāo)準(zhǔn)值因此計算重力荷載代表值時可對活載折減因此計算重力

22、荷載代表值時可對活載折減活載的變異性較大，我國荷載規(guī)范規(guī)定的活載標(biāo)準(zhǔn)值是按活載的變異性較大，我國荷載規(guī)范規(guī)定的活載標(biāo)準(zhǔn)值是按5050年最大活載的年最大活載的平均值加平均值加0.50.51.51.5倍的均方差確定倍的均方差確定KiEiKEQGGCH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算38可變荷載種類可變荷載種類組合值系數(shù)組合值系數(shù)雪荷載雪荷載0.50.5屋頂積灰荷載屋頂積灰荷載0.50.5屋面活荷載屋面活荷載不計入不計入按實(shí)際情況考慮的樓面活荷載按實(shí)際情況考慮的樓面活荷載1.01.0按等效均布荷載考按等效均布荷載考慮的樓面活荷載慮的樓面活荷載藏書庫、檔案庫藏書庫、檔案庫0.80.8其他民用建筑其他民用建

23、筑0.50.5吊車懸吊物重力吊車懸吊物重力硬鉤吊車硬鉤吊車0.30.3軟鉤吊車軟鉤吊車不計入不計入表表3-4 3-4 可變荷載組合值系數(shù)可變荷載組合值系數(shù) CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算39例題例題6CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算40CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算413.2 3.2 設(shè)計地震動設(shè)計地震動3.2.1 3.2.1 基本術(shù)語基本術(shù)語 抗震設(shè)防烈度抗震設(shè)防烈度 抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn) 地震作用地震作用 設(shè)計地震動參數(shù)設(shè)計地震動參數(shù) 設(shè)計基本加速度設(shè)計基本加速度 設(shè)計特征周期設(shè)計特征周期 場地場地CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算423.2.2 3.2.2 地震影響和抗震設(shè)防烈度地

24、震影響和抗震設(shè)防烈度 20012001年版的年版的中國地震動參考區(qū)劃圖中國地震動參考區(qū)劃圖，是確定我國城鎮(zhèn)，是確定我國城鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度、設(shè)計基本地震加速度和設(shè)計地震分組的依抗震設(shè)防烈度、設(shè)計基本地震加速度和設(shè)計地震分組的依據(jù)，具有法律效應(yīng)。據(jù)，具有法律效應(yīng)。抗震設(shè)防烈度抗震設(shè)防烈度6 6度度7 7度度8 8度度9 9度度抗震設(shè)計基本地震加速度抗震設(shè)計基本地震加速度值值0.05g0.05g0.1g0.1g（0.15g0.15g）0.2g0.2g（0.3g0.3g）0.4g0.4g中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖表表3-5 3-5 抗震設(shè)防烈度和設(shè)計基本地震加速度值的對應(yīng)關(guān)系抗

25、震設(shè)防烈度和設(shè)計基本地震加速度值的對應(yīng)關(guān)系 CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算433.2.3 3.2.3 設(shè)計地震分組設(shè)計地震分組 設(shè)計地震分組是新規(guī)范新提出的設(shè)計地震分組是新規(guī)范新提出的概念，用以代替舊規(guī)范設(shè)計近震、設(shè)概念，用以代替舊規(guī)范設(shè)計近震、設(shè)計遠(yuǎn)震的概念。計遠(yuǎn)震的概念。 在宏觀烈度大體相同條件下，處在宏觀烈度大體相同條件下，處于大震級遠(yuǎn)離震中的高聳建筑物的震于大震級遠(yuǎn)離震中的高聳建筑物的震害比中小級震級近震中距的情況嚴(yán)重害比中小級震級近震中距的情況嚴(yán)重的多。的多。 設(shè)計地震分三組，對于設(shè)計地震分三組，對于類場類場地，第一、二、三組的設(shè)計特征周期地，第一、二、三組的設(shè)計特征周期分別為：分

26、別為：0.35s0.35s、0.40s0.40s、0.45s.0.45s.6度近震6度遠(yuǎn)震7度近震7度遠(yuǎn)震CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算443.2.4 3.2.4 場地土的影響場地土的影響3 5層14層10 14層5 9層maxmax零應(yīng)力區(qū)土層厚度 (m)結(jié)構(gòu)破壞百分率(%)影響建筑物震害的因素影響建筑物震害的因素:19671967年委內(nèi)瑞拉加拉加斯地震年委內(nèi)瑞拉加拉加斯地震CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算451 1場地影響的總體規(guī)律場地影響的總體規(guī)律 軟弱地基上軟弱地基上:柔性結(jié)構(gòu)容易遭到破壞，剛性結(jié)構(gòu)表現(xiàn)較好；柔性結(jié)構(gòu)容易遭到破壞，剛性結(jié)構(gòu)表現(xiàn)較好； 堅硬地基上堅硬地基上:柔性結(jié)構(gòu)表現(xiàn)

27、較好，剛性結(jié)構(gòu)表現(xiàn)較復(fù)雜。柔性結(jié)構(gòu)表現(xiàn)較好，剛性結(jié)構(gòu)表現(xiàn)較復(fù)雜。 深厚覆蓋土層上深厚覆蓋土層上建筑物的震害較重，而建筑物的震害較重，而淺薄淺薄覆蓋土層覆蓋土層上上建筑物的震害則相對要輕些。建筑物的震害則相對要輕些。原因一：原因一： 類共振現(xiàn)象類共振現(xiàn)象 地震動的卓越周期地震動的卓越周期：在振幅譜中幅值最大的頻率分量所對應(yīng)的周期在振幅譜中幅值最大的頻率分量所對應(yīng)的周期 地震波通過覆蓋地震波通過覆蓋土層傳向地表土層傳向地表與土層固有周期相一致的一些頻率波群將被放大與土層固有周期相一致的一些頻率波群將被放大 另一些頻率波群將被衰減甚至被完全過濾掉另一些頻率波群將被衰減甚至被完全過濾掉 因此，地表地震

28、動的因此，地表地震動的 卓越周期卓越周期 與與 場地的場地的固有周期固有周期 接近時接近時 建筑物的振動會加大，相應(yīng)地，震害也會加重建筑物的振動會加大，相應(yīng)地，震害也會加重CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算46原因二：原因二：地震波地震波進(jìn)入進(jìn)入表土層可能被放大表土層可能被放大一般而言，一般而言，深厚覆蓋土層地深厚覆蓋土層地基上建筑物的震害比較嚴(yán)重?；辖ㄖ锏恼鸷Ρ容^嚴(yán)重。多層土的地震效應(yīng)主要取決于三個基本因素多層土的地震效應(yīng)主要取決于三個基本因素 覆蓋土層厚度覆蓋土層厚度土層剪切波速土層剪切波速巖土阻抗比巖土阻抗比影響地震動的頻譜特性影響地震動的頻譜特性 影響共振放大效應(yīng)影響共振放大效應(yīng)堅硬

29、場地土地震動以堅硬場地土地震動以短周期短周期為主，為主，軟弱場地土以軟弱場地土以長周期長周期為主為主CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算47場地土層的固有周期的簡化計算公式為場地土層的固有周期的簡化計算公式為svHT4單一土層時單一土層時多層土?xí)r多層土?xí)rsiinivhT41H-覆蓋層厚度覆蓋層厚度sv-土的剪切波速土的剪切波速n-土層總數(shù)土層總數(shù)ihsiv-i層厚度層厚度-i層剪切波速層剪切波速2. 2. 場地土層的固有周期場地土層的固有周期Hsvnihsiv表表3-9 特征周期特征周期 （單位：（單位：s）CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算48原意原意：從地表面至地下基巖面的距離從地表面至地下基巖

30、面的距離 工程上的判定工程上的判定： 當(dāng)下部土層的剪切波速達(dá)到上部土層剪切波速的當(dāng)下部土層的剪切波速達(dá)到上部土層剪切波速的2.52.5倍，且下部土層中倍，且下部土層中 沒有剪切波速小于沒有剪切波速小于400m/s400m/s的巖土層時，該下部土層就可以近似看作基巖的巖土層時，該下部土層就可以近似看作基巖 我國建筑抗震設(shè)計規(guī)范：我國建筑抗震設(shè)計規(guī)范： 地下基巖或剪切波速大于地下基巖或剪切波速大于500m/s500m/s的堅硬土層至地表面的距離，稱為的堅硬土層至地表面的距離，稱為“覆蓋層厚度覆蓋層厚度” ” 3. 3. 場地土覆蓋層厚度場地土覆蓋層厚度CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算49土層等效剪

31、切波速土層等效剪切波速seV nisiioseVddV1)/(/ 式中式中 計算深度，取覆蓋層厚度和計算深度，取覆蓋層厚度和20m20m兩者的較小值；兩者的較小值； 計算深度范圍內(nèi)土層的分層數(shù)；計算深度范圍內(nèi)土層的分層數(shù)； 第第i i層土的剪切波速；層土的剪切波速； 第第i i層土的厚度。層土的厚度。0dnsiVid計算計算 ：1d2d4d3d0d2sv3sv4sv1sv4. 4. 場地土剪切波速場地土剪切波速a、剪切波速大于、剪切波速大于500m/s的孤石、透鏡體，應(yīng)視同周的孤石、透鏡體，應(yīng)視同周圍土層；圍土層；b、土層中的火山巖硬夾層，應(yīng)視為剛體，其厚度應(yīng)從、土層中的火山巖硬夾層，應(yīng)視為剛

32、體，其厚度應(yīng)從覆蓋層中扣除。覆蓋層中扣除。CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算50不方便測定土的剪切波速時不方便測定土的剪切波速時CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算51抗震規(guī)范場地類別劃分抗震規(guī)范場地類別劃分按照表層土的按照表層土的剪切波速剪切波速和場地覆蓋層厚度兩個因素，和場地覆蓋層厚度兩個因素，將建筑場地分為將建筑場地分為四種類別四種類別，見表，見表3-6所示：所示：表表3-63-6各類建筑場地覆蓋層厚度的關(guān)系各類建筑場地覆蓋層厚度的關(guān)系等效剪切波速等效剪切波速場場 地地 類類 別別（m/sm/s）0011III8008000 0800 V800 Vsese 500 5000 0500 V500

33、 Vsese 250 2505140 14035050V Vsese 140 140380805. 5. 確定場地類別確定場地類別CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算52例題例題7CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算53CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算543.2.5 3.2.5 設(shè)計反應(yīng)譜設(shè)計反應(yīng)譜結(jié)構(gòu)在地震持續(xù)過程中經(jīng)受的結(jié)構(gòu)在地震持續(xù)過程中經(jīng)受的最大地震作用最大地震作用為為agmStxtxmtFFmaxmax)()()( GkGgtxtxSmgggamaxmax)()( G-集中于質(zhì)點(diǎn)處的重力荷載代表值；集中于質(zhì)點(diǎn)處的重力荷載代表值；g-重力加速度重力加速度max)(txSga -動力系數(shù)動力系數(shù)

34、gtxkgmax)( -地震系數(shù)地震系數(shù)k-水平地震影響系數(shù)水平地震影響系數(shù)CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算55(1)地震系數(shù)地震系數(shù)gtxkgmax)( -地面運(yùn)動最大加速度與重力加速度的比值地面運(yùn)動最大加速度與重力加速度的比值A(chǔ)、反映了地面運(yùn)動的強(qiáng)弱程度、反映了地面運(yùn)動的強(qiáng)弱程度B、一般而言，地面加速度越大，地面烈度越高、一般而言，地面加速度越大，地面烈度越高 據(jù)據(jù)統(tǒng)計統(tǒng)計：烈度每增加一度，：烈度每增加一度，K值大致增加一倍值大致增加一倍表表3-7 地震系數(shù)與基本烈度的關(guān)系地震系數(shù)與基本烈度的關(guān)系CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算56(2)動力系數(shù)動力系數(shù)max)(txSga -單自由度體系

35、在地震作用下最大反應(yīng)單自由度體系在地震作用下最大反應(yīng)加速度與地面運(yùn)動加速度的比值加速度與地面運(yùn)動加速度的比值A(chǔ)、反映了由于動力效應(yīng)，質(zhì)點(diǎn)最大絕對加速度比地面最大、反映了由于動力效應(yīng)，質(zhì)點(diǎn)最大絕對加速度比地面最大加速度的放大倍數(shù)加速度的放大倍數(shù)max)(txSga max0)(2max)(2sin)()(12ttTggdtTextxT B、對每一個給定的、對每一個給定的地面運(yùn)動加速度記錄地面運(yùn)動加速度記錄和和結(jié)構(gòu)阻尼比結(jié)構(gòu)阻尼比， 動力系數(shù)是動力系數(shù)是結(jié)構(gòu)自振周期結(jié)構(gòu)自振周期的函數(shù)的函數(shù)T曲線（曲線（譜曲線）實(shí)質(zhì)就是加速度反應(yīng)譜曲線譜曲線）實(shí)質(zhì)就是加速度反應(yīng)譜曲線 C、我國抗規(guī)中將動力系數(shù)譜的最

36、大值、我國抗規(guī)中將動力系數(shù)譜的最大值 取為取為2.25，所以，所以水平地震影響系數(shù)最大值水平地震影響系數(shù)最大值 ，表，表3-12給出了水平給出了水平地震影響系數(shù)最大值地震影響系數(shù)最大值maxk25. 2maxmax經(jīng)過統(tǒng)計取綜合平均并結(jié)合經(jīng)經(jīng)過統(tǒng)計取綜合平均并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)判斷給予平滑化得到驗(yàn)判斷給予平滑化得到“標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜反應(yīng)譜”CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算57已知水平地震影響系數(shù)已知水平地震影響系數(shù) ，所以水平地震影響系，所以水平地震影響系數(shù)最大值：數(shù)最大值：max（3 3）水平地震影響系數(shù)最大值）水平地震影響系數(shù)最大值 的確定的確定kkk25. 225. 2maxmaxmaxmax表表3

37、-10 水平地震影響系數(shù)的最大值水平地震影響系數(shù)的最大值地震影響地震影響6度度7度度8度度9度度多遇地震多遇地震0.040.08（0.12） 0.16（0.24）0.32罕遇地震罕遇地震0.280.50（0.72） 0.90（1.20）1.40CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算58注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)：max1 1）表）表3-73-7中中 對應(yīng)于對應(yīng)于基本烈度基本烈度，相當(dāng)于第二個水準(zhǔn)。，相當(dāng)于第二個水準(zhǔn)。2 2）多遇地震：多遇地震：結(jié)構(gòu)處于彈性范圍內(nèi)。結(jié)構(gòu)處于彈性范圍內(nèi)。k%2 .6355. 10pIIm相當(dāng)于地震作用值乘以相當(dāng)于地震作用值乘以0.35,0.35,即上表中的即上表中的 要乘以要乘以

38、0.350.35。CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算59k3 3）罕遇地震：罕遇地震：結(jié)構(gòu)處于彈塑性變形結(jié)構(gòu)處于彈塑性變形%3210IIs相當(dāng)于地震作用值乘以相當(dāng)于地震作用值乘以4-64-6倍倍, ,即上表中的即上表中的 要乘以要乘以4-6.4-6.CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算60是單質(zhì)點(diǎn)彈性體系在地震時的最大絕對加速度和重力加速度是單質(zhì)點(diǎn)彈性體系在地震時的最大絕對加速度和重力加速度的比值的比值規(guī)范規(guī)范把把與與T的關(guān)系作為設(shè)計反應(yīng)譜。的關(guān)系作為設(shè)計反應(yīng)譜。 譜的實(shí)質(zhì)亦為加速度反應(yīng)譜譜的實(shí)質(zhì)亦為加速度反應(yīng)譜GFkgSkGgtxtxSmgmSFaaa水平地震力地震影響系數(shù)地震影響系數(shù))()(00

39、 （4 4）水平地震影響系數(shù)的含義）水平地震影響系數(shù)的含義CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算61 譜曲線由四部分組成譜曲線由四部分組成 0T0.1區(qū)段，區(qū)段，為向上傾斜的直線為向上傾斜的直線 0.1TTg區(qū)段，區(qū)段，為水平線為水平線 TgT5Tg區(qū)段，區(qū)段，為下降的曲線為下降的曲線 5TgT6s區(qū)段，區(qū)段，為下降直線為下降直線)(sT01 . 0gTgT50 . 6max2max45. 0max2)(TTgmax12)5(2 . 0gTT CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算62-地震影響系數(shù)；地震影響系數(shù)；max-地震影響系數(shù)最大值；地震影響系數(shù)最大值；)(sT01 .0gTgT50 .6max2

40、max45.0max2)(TTgmax12)5(2 .0gTT 表表3-8 水平地震影響系數(shù)的最大值水平地震影響系數(shù)的最大值CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算63gT-特征周期；特征周期；)(sT01 .0gTgT50 .6max2max45.0max2)(TTgmax12)5(2 .0gTT T-結(jié)構(gòu)周期；結(jié)構(gòu)周期；表表3-9 特征周期特征周期 （單位：（單位：s）CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算64)(sT01 . 0gTgT50 . 6max2max45. 0max2)(TTgmax12)5(2 . 0gTT -曲線下降段的衰減指數(shù)；曲線下降段的衰減指數(shù)；1-直線下降段的斜率調(diào)整系數(shù)；直線

41、下降段的斜率調(diào)整系數(shù)；2-阻尼調(diào)整系數(shù)，小于阻尼調(diào)整系數(shù)，小于 0.550.55時，應(yīng)取時，應(yīng)取0.550.55。0.050.90.361(0.05)0.0243220.0510.08 1.6 CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算65例題例題8CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算66例題例題9CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算67例題例題10CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算68CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算693.3 3.3 水平地震作用水平地震作用計算計算一、各類結(jié)構(gòu)的地震作用考慮原則一、各類結(jié)構(gòu)的地震作用考慮原則1 1、一般情況下，應(yīng)至少在建筑結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向分別計算水、一般情況下，應(yīng)至少在建筑

42、結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向分別計算水平地震作用并進(jìn)行抗震驗(yàn)算，各方向的水平地震作用應(yīng)由該方平地震作用并進(jìn)行抗震驗(yàn)算，各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向的抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)，如該構(gòu)件帶有翼緣，尚應(yīng)包括翼緣作用；向的抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)，如該構(gòu)件帶有翼緣，尚應(yīng)包括翼緣作用；2 2、有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當(dāng)相交角度大于、有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當(dāng)相交角度大于1515時，應(yīng)分別時，應(yīng)分別計算各抗側(cè)構(gòu)件方向的水平地震作用；計算各抗側(cè)構(gòu)件方向的水平地震作用；3 3、質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)計入雙向水平地震作、質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)計入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響；其他情況，應(yīng)允許采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的用

43、下的扭轉(zhuǎn)影響；其他情況，應(yīng)允許采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法計入扭轉(zhuǎn)影響；方法計入扭轉(zhuǎn)影響；4 4、8 8和和9 9時的大跨度結(jié)構(gòu)、長懸臂結(jié)構(gòu)、時的大跨度結(jié)構(gòu)、長懸臂結(jié)構(gòu)、9 9時的高層建筑，時的高層建筑，應(yīng)計算豎向地震作用。應(yīng)計算豎向地震作用。CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算70例題例題11 答案答案C CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算71二、抗震計算的方法二、抗震計算的方法1 1、高度不超過、高度不超過40m40m，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)，宜采用的結(jié)構(gòu)，宜采用底部剪

44、力法底部剪力法等簡化方法；等簡化方法；2 2、除上、除上1 1條外的建筑結(jié)構(gòu)，宜采用條外的建筑結(jié)構(gòu)，宜采用振型分解反映譜法振型分解反映譜法；3 3、特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和表、特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和表3-33-3所列高度范所列高度范圍的高層建筑，應(yīng)采用圍的高層建筑，應(yīng)采用時程分析法時程分析法進(jìn)行多遇地震下進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計算。的補(bǔ)充計算。CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算72ijijjjjijiajijijiGXgXmSXmF )(2jSS三、平動的振型分解反應(yīng)譜法三、平動的振型分解反應(yīng)譜法1.j1.j振型振型i i質(zhì)點(diǎn)上的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：質(zhì)點(diǎn)上的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為： 2. 2.地

45、震作用效應(yīng)地震作用效應(yīng)-振型組合振型組合 3. 3.層間剪切型結(jié)構(gòu)，層間剪切型結(jié)構(gòu)，j j振型地震作用下各樓層水平地震振型地震作用下各樓層水平地震 層間剪力：層間剪力：niFVnikjkji,.,21CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算73振型反應(yīng)的組合數(shù)可按如下規(guī)定確定振型反應(yīng)的組合數(shù)可按如下規(guī)定確定 （1 1）一般情況下，可取結(jié)構(gòu)前）一般情況下，可取結(jié)構(gòu)前2-32-3階振型反應(yīng)進(jìn)行組合，階振型反應(yīng)進(jìn)行組合， 但不多于結(jié)構(gòu)自由度數(shù)但不多于結(jié)構(gòu)自由度數(shù) （2 2）當(dāng)結(jié)構(gòu)基本周期）當(dāng)結(jié)構(gòu)基本周期s5 . 1T1時或建筑高寬比大于時或建筑高寬比大于5 5時時可適當(dāng)增加振型反應(yīng)組合數(shù)可適當(dāng)增加振型反應(yīng)組

46、合數(shù)CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算74CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算75例題例題12 112.8kN CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算76四四. 樓層水平地震剪力的最小值：樓層水平地震剪力的最小值：njjEkiGV1類別類別6度度7度度8度度9度度扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯或基本周期小或基本周期小于于3.5s的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)0.0100.016（0.024） 0.032（0.048）0.064基本周期大于基本周期大于5.0s的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)0.0080.012（0.018） 0.024（0.032）0.040樓層最小地震剪力系數(shù)值樓層最小地震剪力系數(shù)值 CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算77例題例題1

47、3 CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算78CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算79五五. 樓層水平地震剪力的折減樓層水平地震剪力的折減：CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算80CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算81CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算82六六. 樓層水平地震剪力的分配：樓層水平地震剪力的分配：剛性樓蓋建筑：按抗側(cè)力構(gòu)件剛性樓蓋建筑：按抗側(cè)力構(gòu)件等效剛度等效剛度的比例分配的比例分配柔性樓蓋建筑：按抗側(cè)力構(gòu)件柔性樓蓋建筑：按抗側(cè)力構(gòu)件從屬面積上重力荷載代表從屬面積上重力荷載代表 值值的比例分配的比例分配半剛性樓蓋建筑：按剛性、柔性樓蓋分配結(jié)果取均值半剛性樓蓋建筑：按剛性、柔性樓蓋分配結(jié)果取均值CH

48、3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算83例題例題14 CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算84CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算85例題例題15 CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算86CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算87例題例題16 CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算88CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算89CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算90CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算91CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算92三層剪切型結(jié)構(gòu)。三層剪切型結(jié)構(gòu)。s433. 0T1s202. 0T2s136. 0T3結(jié)構(gòu)處于結(jié)構(gòu)處于8 8度區(qū)（地震加速度為度區(qū)（地震加速度為0.20g0.20g），），I I類場地第一組，類場地第一

49、組，結(jié)構(gòu)阻尼比為結(jié)構(gòu)阻尼比為0.050.05。試采用。試采用振型分解反應(yīng)譜法振型分解反應(yīng)譜法，求結(jié)構(gòu)在多遇地震下的最大底部剪力和最大頂點(diǎn)位移。求結(jié)構(gòu)在多遇地震下的最大底部剪力和最大頂點(diǎn)位移。 已知已知TX2TX11.000 0.648 0.3011.000 0.648 0.3011.000 -0.601 0.6761.000 -0.601 0.676TX31.000 -2.57 2.471.000 -2.57 2.47例題例題17 CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算94解：由解：由得得421. 1301. 02648. 05 . 11301. 02648. 05 . 11221510. 0)67

50、6. 0(2)601. 0(5 . 11)676. 0(2)601. 0(5 . 11222090. 047. 22)57. 2(5 . 1147. 22)57. 2(5 . 11223查查 ( (特征周期值表特征周期值表) ) 、（水平地震影響系數(shù)最大值表）、（水平地震影響系數(shù)最大值表）得：得： s25. 0gT16. 0max nijiinijiijTjTjjXmXmXmXmX1211CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算95設(shè)計地震分設(shè)計地震分組組場地類別場地類別I0IIIIIIV第一組第一組0.250.350.450.65第二組第二組0.300.400.550.75第三組第三組0.350.4

51、50.650.90特征周期值特征周期值 T Tg g(s(s) )max地震影響地震影響設(shè)防烈度設(shè)防烈度6789多遇地震多遇地震0.040.08（0.12）0.16（0.24）0.32罕遇地震罕遇地震-0.50（0.72）0.90（1.20）1.40水平地震影響系數(shù)最大值水平地震影響系數(shù)最大值返回返回CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算96則（參見則（參見地震影響系數(shù)譜曲線地震影響系數(shù)譜曲線）10.0976230.16由由得第一振型各質(zhì)點(diǎn)（或各樓面）水平地震作用為得第一振型各質(zhì)點(diǎn)（或各樓面）水平地震作用為kN818. 0301. 0421. 10976. 08 . 9211FkN321. 1648

52、. 0421. 10976. 08 . 95 . 112FkN359. 11421. 10976. 08 . 90 . 113FijijjjiGXFCH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算97s25. 0gT地震影響系數(shù)譜曲線地震影響系數(shù)譜曲線 返回返回9 . 055 . 005. 09 . 0s433. 0T1s202. 0T2s136. 0T30976. 016. 0433. 025. 09 . 0max9 . 011TTg16. 0max216. 0max3CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算98第二振型各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用為第二振型各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用為kN081. 1)676. 0()510. 0(

53、16. 08 . 9221FkN721. 0)601. 0()510. 0(16. 08 . 95 . 122FkN800. 01)510. 0(16. 08 . 90 . 123F第三振型各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用為第三振型各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用為kN697. 047. 209. 016. 08 . 9231FkN529. 0)57. 2(09. 016. 08 . 95 . 132FkN141. 0109. 016. 08 . 90 . 133F則由各振型水平地震作用產(chǎn)生的底部剪力為則由各振型水平地震作用產(chǎn)生的底部剪力為kN498. 3FFFV13121111kN002. 1FFFV23222121k

54、N309. 0FFFV33323131CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算99通過振型組合求結(jié)構(gòu)的最大底部剪力為通過振型組合求結(jié)構(gòu)的最大底部剪力為222211VV3.4981.0020.309j3.652kN若僅取前兩階振型反應(yīng)進(jìn)行組若僅取前兩階振型反應(yīng)進(jìn)行組合合kN639. 3002. 1498. 3V221由各振型水平地震作用產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移為由各振型水平地震作用產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移為31321312113121113FFFFFFUkkkm10442. 66001.3591200359. 1321. 11800498. 3332322322123222123FFFFFFUkkkm10799.

55、06000.800-1200)800. 0(721. 01800081. 13CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算10033323332133323133FFFFFFUkkkm10083. 06000.1411200141. 0)529. 0(1800309. 03通過振型組合求結(jié)構(gòu)的最大頂點(diǎn)位移通過振型組合求結(jié)構(gòu)的最大頂點(diǎn)位移mm492. 6083. 0)799. 0(442. 610UU2223233j若僅取前兩階振型反應(yīng)進(jìn)行組合若僅取前兩階振型反應(yīng)進(jìn)行組合mm491. 6)799. 0(442. 610U2233注意注意振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)構(gòu)最大地震反應(yīng)振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)構(gòu)最大地震反應(yīng)

56、易犯錯誤易犯錯誤：先將各振型地震作用組合成總地震作用，然后用總地震作用計算結(jié)構(gòu)總地震反應(yīng)先將各振型地震作用組合成總地震作用，然后用總地震作用計算結(jié)構(gòu)總地震反應(yīng) 正確的計算次序：正確的計算次序： 先由振型地震作用計算振型地震反應(yīng)，再由振型地震反應(yīng)組合成總地震反應(yīng)先由振型地震作用計算振型地震反應(yīng)，再由振型地震反應(yīng)組合成總地震反應(yīng) CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算101以本例底部剪力結(jié)果加以說明：以本例底部剪力結(jié)果加以說明： 若先計算總地震作用，則各樓層處的總地震作用分別為若先計算總地震作用，則各樓層處的總地震作用分別為kN524. 1697. 0081. 1818. 0FFFF2222312212

57、111kN318. 2)529. 0(721. 0321. 1FFFF2222322222122kN609. 1141. 0)800. 0(359. 1FFFF2222332232133按上面各樓層總地震作用所計算的結(jié)構(gòu)底部剪力為按上面各樓層總地震作用所計算的結(jié)構(gòu)底部剪力為kN451. 5609. 1318. 2524. 1FFFV3211與前面正確計算次序的結(jié)果相比，值偏大與前面正確計算次序的結(jié)果相比，值偏大 原因原因: 振型各質(zhì)點(diǎn)地震作用有方向性，負(fù)值作用與正值作用方向相反，振型各質(zhì)點(diǎn)地震作用有方向性，負(fù)值作用與正值作用方向相反，而按平方和開方的方法計算各質(zhì)點(diǎn)總地震作用，沒有反映振型各質(zhì)點(diǎn)

58、地而按平方和開方的方法計算各質(zhì)點(diǎn)總地震作用，沒有反映振型各質(zhì)點(diǎn)地震作用方向性的影響。震作用方向性的影響。 CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算102 底部剪力法適用條件：底部剪力法適用條件：1、高度不超過、高度不超過40m2、剪切變形為主、剪切變形為主3、質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)、質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)計算假定：計算假定：1、地震作用下的振動以基本振型為主、地震作用下的振動以基本振型為主2、基本振型近似為一條斜直線、基本振型近似為一條斜直線基本思路：基本思路： 結(jié)構(gòu)的底部剪力等于其總水平地震作用，根據(jù)其結(jié)構(gòu)的底部剪力等于其總水平地震作用，根據(jù)其基本周期由反應(yīng)譜得到，而地震作用

59、沿高度的分布則根據(jù)基本周期由反應(yīng)譜得到，而地震作用沿高度的分布則根據(jù)近似的結(jié)構(gòu)側(cè)移假定得到。近似的結(jié)構(gòu)側(cè)移假定得到。3.3.2 3.3.2 底部剪力法底部剪力法CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算103（1 1）結(jié)構(gòu)底部剪力）結(jié)構(gòu)底部剪力j j振型振型i i質(zhì)點(diǎn)水平地震作用為：質(zhì)點(diǎn)水平地震作用為：jjjijjiGxFj振型結(jié)構(gòu)底部剪力振型結(jié)構(gòu)底部剪力:nijijFV1niijijjGx1niijijjGGxG111G G結(jié)構(gòu)的總重力荷載代表值結(jié)構(gòu)的總重力荷載代表值niiGG1Gi質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)i i的重力荷載代表值的重力荷載代表值CH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算104 結(jié)構(gòu)總的底部剪力振型組合結(jié)構(gòu)總的底

60、部剪力振型組合eqEKGF1 njniijijjnjEKGGxGVFj1121112)(1215.1)(1121 nnGGxqnjniijijjqGGeqq-等效總重力荷載換算系數(shù)或高振型影響系等效總重力荷載換算系數(shù)或高振型影響系數(shù)數(shù) Geq結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值，結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值，0.85G0.85G-相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本周期的水平地震影響系數(shù)相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本周期的水平地震影響系數(shù)1GeqGiCH3 結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)構(gòu)抗震計算105（2 2）質(zhì)點(diǎn)的地震作用）質(zhì)點(diǎn)的地震作用1HkHH1G1GkHknF1FkFiiiiGxFF1111iiGH11nkkknkkEKGHFF11111nkkkGH1