工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)主講教師：尹紅宇yhyamy@126.co木學(xué)院3.1結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算原則3.2設(shè)計(jì)地震動(dòng)3.3水平地震作用計(jì)算3.4豎向地震作用計(jì)算3.5結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算第3章結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算地震動(dòng)特性方面抗震設(shè)防烈度設(shè)計(jì)近遠(yuǎn)震場(chǎng)地類別結(jié)構(gòu)特性方面結(jié)構(gòu)自振周期建筑質(zhì)量（重力荷載）結(jié)構(gòu)阻尼比（材料）3.2設(shè)計(jì)地震動(dòng)——地震影響3.2設(shè)計(jì)地震動(dòng)——地震影響地震影響：地震反應(yīng)譜——地震作用計(jì)算依據(jù)

抗震設(shè)防烈度地質(zhì)環(huán)境場(chǎng)地條件地震反應(yīng)譜的幅值特性（震源分布、震級(jí)、震中距離、傳播途徑）地震反應(yīng)譜的頻譜特性抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜第一組近震中距第二、三組較遠(yuǎn)震中距Ⅰ:Ⅰ0,Ⅰ1ⅡⅢⅣ3.2設(shè)計(jì)地震動(dòng)——地震影響抗震設(shè)防烈度設(shè)計(jì)特征周期（表3-11）設(shè)計(jì)地震分組場(chǎng)地類別設(shè)計(jì)地震分組場(chǎng)地類別ⅠⅡⅢⅣ第一組0.250.350.450.65第二組0.300.400.550.75第三組0.350.450.650.90設(shè)計(jì)特征周期Tg(s)地震烈度、抗震設(shè)防烈度、抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別地震烈度抗震設(shè)防烈度抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)定義某地區(qū)遭受一次地震影響的強(qiáng)弱程度在一定時(shí)期內(nèi)，一個(gè)地區(qū)可能遭遇到的最大地震烈度對(duì)毎一個(gè)具體建設(shè)工程項(xiàng)目，抗震設(shè)防時(shí)所采用的烈度確定依據(jù)地震發(fā)生后按《中國(guó)地震烈度表》來(lái)確定該地區(qū)的烈度根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》確定的地震基本烈度應(yīng)按《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》確定用途用于評(píng)定一次地震對(duì)該地區(qū)的破壞（影響）程度用于評(píng)定該地區(qū)的地震危險(xiǎn)性作為該建設(shè)工程項(xiàng)目的抗震設(shè)防依據(jù)與場(chǎng)地的關(guān)系―次地震的烈度是針對(duì)該區(qū)域的所有場(chǎng)地的綜合影響僅針對(duì)該區(qū)域的一般場(chǎng)地僅針對(duì)該建設(shè)工程項(xiàng)目的場(chǎng)地與建筑的關(guān)系無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)同一地點(diǎn)不同的建設(shè)工程項(xiàng)目可有不同的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)3.2設(shè)計(jì)地震動(dòng)——地震影響抗震設(shè)防烈度6789設(shè)計(jì)基本地震加速度值0.05g0.10g（0.15g）0.20g（0.30g）0.40g抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)基本地震加速度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系江蘇主要城鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度、設(shè)計(jì)基本地震加速度和設(shè)計(jì)地震分組注：g為重力加速度3.2設(shè)計(jì)地震動(dòng)——地震影響場(chǎng)地類別劃分依據(jù)：由土層等效剪切波速vse（各類土剪切波速表3-8）和建筑場(chǎng)地覆蓋層厚度土的等效剪切波速(m/s)場(chǎng)地類別Ⅰ0Ⅰ1ⅡⅢⅣVse>8000800≥Vse>5000500≥Vse>250<5≥5250≥Vse>150<33~50>50Vse≤150<33~5050~80>80各類建筑場(chǎng)地的覆蓋層厚度（m）3.2設(shè)計(jì)地震動(dòng)——地震影響土層等效剪切波速vseVse——土層等效剪切波速；

d0——計(jì)算深度(m),取復(fù)覆蓋層厚度和20m兩者的較小值;t——剪切波在地面至計(jì)算深度之間的傳播時(shí)間；

di——計(jì)算深度范圍內(nèi)第i土層的厚度;Vsi——計(jì)算深度范圍內(nèi)第i土層的剪切波速;n——計(jì)算深度范圍內(nèi)土層的分層數(shù)。例題2，33.2設(shè)計(jì)地震動(dòng)——地震影響工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)-結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算對(duì)于10層和高度30米以下的丙類建筑及丁類建筑，當(dāng)無(wú)實(shí)測(cè)剪切波速時(shí)，也可以根據(jù)巖土性狀按下表劃分土的類型，并利用當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)在該表所示的波速范圍內(nèi)估計(jì)各土層的剪切波速。3.2設(shè)計(jì)地震動(dòng)——地震影響11例：已知某建筑場(chǎng)地的鉆孔土層資料如表所示，試確定該建筑場(chǎng)地的類別。層底深度(m)土層厚度(m)土的名稱剪切波速m/s9.59.5砂17037.828.3淤泥質(zhì)粘土13043.65.8砂24060.116.5淤泥質(zhì)粘土200632.9細(xì)砂31069.56.5礫混粗砂520解：（1）確定地面下20m表層土的場(chǎng)地土類型15-803-153-500ⅣⅢⅡⅠ等效剪切波速（m/s）場(chǎng)地類型（2）確定覆蓋層厚度（3）確定建筑場(chǎng)地類別屬于中軟土屬于Ⅲ類場(chǎng)地補(bǔ)充作業(yè)：1、地質(zhì)資料如下：試確定該場(chǎng)地土類別。2、場(chǎng)地地層情況如下：試確定該場(chǎng)地土類別。計(jì)算水平地震作用的基本公式:地震系數(shù)動(dòng)力系數(shù)水平地震影響系數(shù)3.2設(shè)計(jì)地震動(dòng)——設(shè)計(jì)反應(yīng)譜抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的參數(shù)取值1、結(jié)構(gòu)自振周期(2)多質(zhì)點(diǎn)體系----近似計(jì)算(1)單自由度體系

設(shè)計(jì)地震分組場(chǎng)地類別Ⅰ0

Ⅰ1

ⅡⅢIV第一組0.200.250.350.450.65第二組0.250.300.400.550.75第三組0.300.350.450.650.902、特征周期

地震影響烈度6789多遇地震0.040.08（0.12）0.16（0.24）0.32罕遇地震—0.50（0.72）0.90（1.20）1.403.水平地震影響系數(shù)最大值（阻尼比0.05）括號(hào)內(nèi)的數(shù)字分別對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)基本加速度0.15g和0.30g地區(qū)的地震影響系數(shù)。4、對(duì)應(yīng)于阻尼比等于0.05和不等于0.05，抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的形狀參數(shù)（、、）不同.單自由度體系受到最大地震作用F=αG。例題3-2求解水平地震作用步驟：（1）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期；（2）多遇地震時(shí)的水平地震作用；（Tg=0.4s）根據(jù)曲線α-T曲線和表3-12α

max，查得α，

F=αG（3）罕遇地震時(shí)的水平地震作用；（Tg=0.45s）

根據(jù)曲線α-T曲線和表3-12αmax

，查得α，F(xiàn)=αG注意：多遇與罕遇地震影響系數(shù)α

max不一樣。例題：某框架剪力墻結(jié)構(gòu)房屋，丙類建筑，場(chǎng)地為I1類，設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g?；咀哉裰芷跒?.3s。多遇地震作用時(shí)，求其水平地震影響系數(shù)α？解:查表3-12,αmax=0.12

查表3-11，Tg=0.25sT=1.3s≥5Tg=5×0.25=1.25s設(shè)計(jì)地震動(dòng)——設(shè)計(jì)特征周期解：（1）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期例：?jiǎn)螌訂慰缈蚣?。屋蓋剛度為無(wú)窮大，質(zhì)量集中于屋蓋處。已知設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)地震分組為二組，Ⅰ類場(chǎng)地；屋蓋處的重力荷載代表值G=700kN，框架柱線剛度,阻尼比為0.05。試求該結(jié)構(gòu)多遇地震時(shí)的水平地震作用。

h=5m地震特征周期分組的特征周期值（s）0.90

0.65

0.450.35第三組0.75

0.55

0.400.30第二組0.65

0.45

0.35

0.25第一組

Ⅳ

Ⅲ

Ⅱ

Ⅰ場(chǎng)地類別查表確定（2）查表得地震特征周期解：（1）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期（3）求水平地震影響系數(shù)查表確定地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.05）1.400.90(1.20)0.50(0.72)-----罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震

9

8

7

6地震影響烈度例：?jiǎn)螌訂慰缈蚣堋Ｎ萆w剛度為無(wú)窮大，質(zhì)量集中于屋蓋處。已知設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)地震分組為二組，Ⅰ類場(chǎng)地；屋蓋處的重力荷載代表值G=700kN，框架柱線剛度,阻尼比為0.05。試求該結(jié)構(gòu)多遇地震時(shí)的水平地震作用。

h=5m查表確定（2）查表得地震特征周期例：?jiǎn)螌訂慰缈蚣堋Ｎ萆w剛度為無(wú)窮大，質(zhì)量集中于屋蓋處。已知設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)地震分組為二組，Ⅰ類場(chǎng)地；屋蓋處的重力荷載代表值G=700kN，框架柱線剛度,阻尼比為0.05。試求該結(jié)構(gòu)多遇地震時(shí)的水平地震作用。

h=5m解：（1）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期（3）求水平地震影響系數(shù)查表確定（2）查表得地震特征周期解：例：?jiǎn)螌訂慰缈?/p>