工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計原理2006.8目錄

第一章地震工程學(xué)概論第二章場地與地基基礎(chǔ)抗震第三章地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗算第四章鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計第五章砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計第六章工程結(jié)構(gòu)隔震與消能減震簡介南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院23.1概述

抗震設(shè)計（抗震設(shè)計概念設(shè)計，抗震計算，抗震構(gòu)造措施）地震作用(水平，豎向）結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的地震作用效應(yīng)（M,N,Q,變形)

地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗算是建筑抗震設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，是確定所設(shè)計的結(jié)構(gòu)滿足最低抗震設(shè)防安全要求的關(guān)鍵步驟。由于地震作用的復(fù)雜性和地震作用發(fā)生的強度的不確定性，以及結(jié)構(gòu)和體形的差異等，地震作用的計算方法是不同的?？煞譃楹喕椒ê洼^復(fù)雜的精細方法。底部剪力法振型分解反應(yīng)譜法時程分析法靜力彈塑性方法第三章地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗算南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院32.定函數(shù)理論

蘇聯(lián)扎夫里耶夫首先提出的，他認為地震地面運動可用余弦函數(shù)來描述，也即地面位移為蘇聯(lián)的柯爾琴斯基提出地面運動可用若干個不同振幅、不同阻尼和不同頻率的衰減正弦函數(shù)的和來表示，也即南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院53.反應(yīng)譜理論---反應(yīng)譜法1940年，美國皮奧特提出。地震作用---重力荷載代表值---地震系數(shù)（反映震級、震中距、地基等的影響）---動力系數(shù)(反映結(jié)構(gòu)的特性,如周期、阻尼等的影響)按靜力計算方法計算結(jié)構(gòu)的地震效應(yīng)目前，世界上普遍采用的方法。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院64.直接動力分析理論---時程分析法

將實際地震加速度時程記錄（簡稱地震記錄earthquakerecord）作為動荷載輸入，進行結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析。此外，有用隨機振動理論來分析結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)統(tǒng)計特征的，有以地震時輸入結(jié)構(gòu)的能量進行設(shè)計，使結(jié)構(gòu)所吸收的能量不致造成結(jié)構(gòu)破壞的理論等。但這些方法還沒有進入抗震設(shè)計規(guī)范，因此未被抗震設(shè)計使用。5.非線性靜力分析方法（PushOverAnalysis)南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院73.2單自由度彈性體系的地震反應(yīng)分析一、地震作用下單自由度體系的運動方程質(zhì)點位移質(zhì)點加速度慣性力彈性恢復(fù)力阻尼力運動方程南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院9二、單自由度體系動力學(xué)分析回顧1.單自由度體系自由振動（1）無阻尼時時（2）有阻尼時ω-無阻尼單自由度體系的自振圓頻率南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院10m將荷載看成是連續(xù)作用的一系列沖量，求出每個沖量引起的位移后將這些位移相加即為動荷載引起的位移。2.單自由度體系受迫振動---沖量法南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院11(2).動荷載的位移反應(yīng)m---杜哈美積分計阻尼時若t=0時體系有初位移、初速度南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院13三、單自由度體系地震作用分析運動方程或其中由Duhamel積分可得零初始條件下質(zhì)點相對于地面的位移為最大位移反應(yīng)3-17南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院14質(zhì)點相對于地面的速度為質(zhì)點相對于地面的最大速度反應(yīng)為最大速度反應(yīng)南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院15四、地震反應(yīng)譜最大相對速度最大加速度最大反應(yīng)之間的關(guān)系在阻尼比、地面運動確定后，最大反應(yīng)只是結(jié)構(gòu)自振周期(T,ω)的函數(shù)。

單自由度體系在給定的地震作用下某個最大反應(yīng)與體系自振周期的關(guān)系曲線稱為該反應(yīng)的地震反應(yīng)譜。最大相對位移南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院17位移反應(yīng)譜Elcentro1940（N-S）地震記錄南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院18相對速度反應(yīng)譜Elcentro1940（N-S）地震記錄南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院19相對位移反應(yīng)譜絕對加速度反應(yīng)譜相對速度反應(yīng)譜地震反應(yīng)譜的特點1.阻尼比對反應(yīng)譜影響很大2.對于加速度反應(yīng)譜，當結(jié)構(gòu)周期小于某個值時幅值隨周期急劇增大，大于某個值時，快速下降。3.對于速度反應(yīng)譜，當結(jié)構(gòu)周期小于某個值時幅值隨周期增大，隨后趨于常數(shù)。4.對于位移反應(yīng)譜，幅值隨周期增大。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院21不同場地條件對反應(yīng)譜的影響將多個地震反應(yīng)譜平均后得平均加速度反應(yīng)譜

地震反應(yīng)譜是現(xiàn)階段計算地震作用的基礎(chǔ)，通過反應(yīng)譜把隨時程變化的地震作用轉(zhuǎn)化為最大的等效側(cè)向力。周期（s)巖石堅硬場地厚的無粘性土層軟土層結(jié)構(gòu)的阻尼比和場地條件對反應(yīng)譜有很大影響。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院223.3單自由度彈性體系的水平地震作用與抗震設(shè)計反應(yīng)譜一、單自由度體系的水平地震作用

對于單自由度體系，把慣性力看作反映地震對結(jié)構(gòu)體系影響的等效力，用它對結(jié)構(gòu)進行抗震驗算。結(jié)構(gòu)在地震持續(xù)過程中經(jīng)受的最大地震作用為---集中于質(zhì)點處的重力荷載代表值；---重力加速度---動力系數(shù)---地震系數(shù)---水平地震影響系數(shù)南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院23---地震影響系數(shù)；---地震影響系數(shù)最大值；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9876地震影響烈度括號數(shù)字分別對應(yīng)于設(shè)計基本加速度0.15g和0.30g地區(qū)的地震影響系數(shù)---結(jié)構(gòu)周期；南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院25---特征周期；地震特征周期分組的特征周期值（s）0.900.650.450.35第三組0.750.550.400.30第二組0.650.450.350.25第一組ⅣⅢⅡⅠ場地類別---曲線下降段的衰減指數(shù)；---直線下降段的斜率調(diào)整系數(shù)；---阻尼調(diào)整系數(shù)，小于0.55時，應(yīng)取0.55。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院26解：（1）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期（2）求水平地震影響系數(shù)h=5m（3）計算結(jié)構(gòu)水平地震作用南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院29三、重力荷載代表值的確定

結(jié)構(gòu)的重力荷載代表值等于結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標準值Gk加上各可變荷載組合值。---第i個可變荷載標準值；---第i個可變荷載的組合值系數(shù)；不考慮軟鉤吊車0.3硬鉤吊車0.5其它民用建筑0.8藏書庫、檔案庫1.0按實際情況考慮的樓面活荷載不考慮屋面活荷載0.5屋面積灰荷載0.5雪荷載組合值系數(shù)可變荷載種類按等效均布荷載考慮的樓面活荷載吊車懸吊物重力組合值系數(shù)南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院303.4多自由度彈性體系的地震反應(yīng)分析

—振型分解反應(yīng)譜法ii+1m1m2mimn南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院31一.多自由度彈性體系動力分析回顧1.無阻尼多自由度自由振動分析運動方程設(shè)方程的特解為m1m23-413-42將3-42，代入3-41利用不恒為0,有特征方程3-43南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院32特征方程存在非0解的充要條件是系數(shù)行列式等于03-44---3-44為有關(guān)ω的多項式稱為頻率方程頻率方程的每一個根ω，特征方程3-43有一個非0解{X}稱為振型向量，特征向量，模態(tài)向量。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院33---振型方程3-43特征方程為了對不同頻率的振型進行形狀上的比較，需要將其化為無量綱形式，這種轉(zhuǎn)化過程稱為振型的規(guī)格化。振型規(guī)格化的方法可以采用下述三種方法之一：①特定坐標的規(guī)格化方法：指定振型向量中某一坐標值為1，其它元素按比例確定；②最大位移值的規(guī)格化方法：將振型向量各元素分別除以其中的最大值；南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院34解:例.求圖示體系的頻率、振型.已知:m1m211.61810.618南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院35按振型振動時的運動規(guī)律m1m2按i振型振動時，質(zhì)點的位移為質(zhì)點的加速度為質(zhì)點上的慣性力為質(zhì)點上的慣性力與位移同頻同步。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院362.振型的正交性i振型i振型上的慣性力j振型i振型上的慣性力在j振型上作的虛功i振型j振型南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院37j振型上的慣性力2.振型的正交性i振型上的慣性力在j振型上作的虛功i振型j振型j振型上的慣性力在i振型上作的虛功由虛功互等定理南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院38i振型j振型由虛功互等定理振型對質(zhì)量正交性的物理意義i振型上的慣性力在j振型上作的虛功等于0振型對剛度的正交性:由3-43得南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院39振型對質(zhì)量正交性的物理意義i振型上的慣性力在j振型上作的虛功等于0，體系以一振型自由振動不會激起體系其它振型的振動振型對剛度的正交性:振型對剛度正交性的物理意義

i振型上的彈性力在j振型上作的虛功等于0，體系以一振型自由振動不會激起體系其它振型的振動i振型j振型南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院40例圖3-1示意圖[例3-1]已知某兩個質(zhì)點的彈性體系，例圖3-1所示，質(zhì)量，側(cè)移剛度。試求該體系的自振周期和振型，并驗證振型的正交性。[解]：質(zhì)量矩陣剛度矩陣（1）求自振頻率頻率方程

令則上式可改寫為南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院41展開行列式得：求得：

（2）求振型由可得：南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院42取，則，第一振型向量，所以當時由，可得：

取，則，所以第二振型向量南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院43（3）驗證正交性南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院443.求解地震反應(yīng)的振型分解法考慮兩個自由度的體系。將質(zhì)點和在水平向地震作用下任一時刻的位移和用其兩個振型的線性組合表示，即：(3-55a)（3-55b）南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院45其中，第一振型向量，第二振型向量。上式實際上是一個坐標變換式，原來的變量和為幾何坐標，而新的坐標和可稱為廣義坐標。由于體系的振型是唯一確定的，因此，當和確定后，質(zhì)點的位移和也將隨之確定。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院46

式（3-55）也可以這樣理解：體系的位移可看作是由各振型向量乘以相應(yīng)的組合系數(shù)和后疊加而成的。換句話講，這種方法是將實際位移按振型加以分解，故稱為振型分解法。另外，由于和是隨時間變化的，因此，同一振型在不同時刻對總位移“貢獻”的大小是不一樣的。一般的多自由度線彈性體系，式（3-55）可寫成如下形式3-56---位移向量-----廣義坐標向量----振型矩陣為體系的第j個振型向量。

南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院47

利用振型關(guān)于質(zhì)量矩陣的正交性及式（3-56），可以導(dǎo)出廣義坐標與一般位移反應(yīng)的關(guān)系。將式（3-56）兩端分別前乘（3-57）在水平地震運動作用下，多自由度彈性體系的運動方程為：（3-40）將式（3-56）代入式（3-40），并前乘振型向量的轉(zhuǎn)置利用振型向量對質(zhì)量矩陣、阻尼矩陣和剛度矩陣的正交性，可得：南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院48注意到上式可化為（3-58）為第j振型的振型參與系數(shù)。其中（3-59）稱利用有阻尼體系的杜哈美積分公式（3-17），廣義坐標可表示為假定初始條件為（3-60a）可簡記為（3-60b）（3-60c）南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院49式中為阻尼比和自振頻率分別為和的單自由度彈性體系的位移反應(yīng)。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院503.5地震反應(yīng)分析的振型分解反應(yīng)譜法采用前述的振型分解法可求得體系各質(zhì)點的位移和絕對加速度時程曲線，但對于工程實踐而言，振型分解法還是嫌稍復(fù)雜了一些，且運用不便。注意到工程抗震設(shè)計時僅關(guān)心各質(zhì)點反應(yīng)的最大值，給合單自由度體系的反應(yīng)譜理論，在振型分解法的基礎(chǔ)上，可導(dǎo)出更實用的振型分解反應(yīng)譜法。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院513.5.1水平地震作用多自由度彈性體系的水平地震作用可用各質(zhì)點所受慣性力來代表，故質(zhì)點上的水平地震作用為：3-62南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院52因此，《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》按下式計算結(jié)構(gòu)的水平地震作用標準值：根據(jù)式（3-64）并結(jié)合抗震設(shè)計規(guī)范給出的設(shè)計反應(yīng)譜曲線，可方便地求得對應(yīng)于某一振型各質(zhì)點的最大水平地震作用，再按照一般的結(jié)構(gòu)力學(xué)原理，把地震作用視為靜力荷載，可求得對應(yīng)于各振型的地震作用效應(yīng)（彎矩、剪力、軸力、位移等）3-64南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院53對于單自由度體系---體系j振型i質(zhì)點水平地震作用標準值計算公式南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院54。3.5.2振型組合根據(jù)式（3-62），結(jié)構(gòu)在任一時刻所受的地震作用等于結(jié)構(gòu)對應(yīng)于各振型的地震作用之和。應(yīng)該注意到，當某一振型的地震作用達到最大值時，其余各振型的地震作用不一定也達到最大值時，因而結(jié)構(gòu)地震作用的最大值并不等于各振型地震作用之和。因此，如果要利用對應(yīng)于各振型的最大地震作用效應(yīng)來求結(jié)構(gòu)總的地震作用效應(yīng)，將存在各振型最大反應(yīng)如何組合的問題。如假定地震地面運動為平穩(wěn)隨機過程，則根據(jù)隨機振動理論可知，工程結(jié)構(gòu)總的地震作用效應(yīng)s與各振型的地震作用效應(yīng)sj的關(guān)系可用式（3-65）近似描述--------振型組合公式，稱為完全二次項組合法，簡稱CQC法：與各振型的地震作用效應(yīng)（3-65）式中,s-----水平地震作用效應(yīng)；

m-----參與振型組合的振型數(shù)，一般可取2～3個振型,當基本自振周期T1>1.5s或房屋高寬比大于5時，振型個數(shù)可適當增加；----振型互相關(guān)系數(shù)

南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院55如當滿足下述關(guān)系式：則可以認為近似為零，此時振型組合公式（3-65a）變?yōu)椋?-65b）稱式（3-65b）的組合公式為“平方和開平方”法，簡稱SRSS法。因此，《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，結(jié)構(gòu)的水平地震作用效應(yīng)（彎矩、剪力、軸向力和變形）按下式計算：（3-72）式中,SEk----水平地震作用標準值的效應(yīng)；Sj---j振型水平地震作用標準值的效應(yīng)，一般可取2～3個振型,當基本自振周期T1>1.5s或房屋高寬比大于5時，振型個數(shù)可適當增加；南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院56---相應(yīng)于j振型自振周期的地震影響系數(shù)；---j振型i質(zhì)點的水平相對位移；---j振型的振型參與系數(shù)；---i質(zhì)點的重力荷載代表值。m1m2mi1振型地震作用標準值2振型j振型n振型地震作用效應(yīng)（彎矩、位移等）--j振型地震作用產(chǎn)生的地震效應(yīng)；m--選取振型數(shù)---體系j振型i質(zhì)點水平地震作用標準值計算公式一般只取2-3個振型，當基本自振周期大于1.5s或房屋高寬比大于5時，振型個數(shù)可適當增加。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院57例：試用振型分解反應(yīng)譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場地，設(shè)計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)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9876地震影響烈度地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.05）查表得地震特征周期分組的特征周期值（s）0.900.650.450.35第三組0.750.550.400.30第二組0.650.450.350.25第一組ⅣⅢⅡⅠ場地類別南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院58例：試用振型分解反應(yīng)譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力。抗震設(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場地，設(shè)計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)查表得第一振型第二振型第三振型南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院59例：試用振型分解反應(yīng)譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力。抗震設(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場地，設(shè)計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)（3）計算各振型的振型參與系數(shù)第一振型第二振型第三振型南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院60例：試用振型分解反應(yīng)譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場地，設(shè)計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)（3）計算各振型的振型參與系數(shù)（4）計算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第一振型南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院61例：試用振型分解反應(yīng)譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力。抗震設(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場地，設(shè)計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)（3）計算各振型的振型參與系數(shù)（4）計算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第二振型南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院62例：試用振型分解反應(yīng)譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場地，設(shè)計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)（3）計算各振型的振型參與系數(shù)（4）計算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第三振型第三振型南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院63例：試用振型分解反應(yīng)譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場地，設(shè)計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)（3）計算各振型的振型參與系數(shù)（4）計算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第三振型（5）計算各振型的地震作用效應(yīng)（層間剪力）第一振型1振型南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院64例：試用振型分解反應(yīng)譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力。抗震設(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場地，設(shè)計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)（3）計算各振型的振型參與系數(shù)（4）計算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第三振型（5）計算各振型的地震作用效應(yīng)（層間剪力）1振型第二振型2振型南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院65例：試用振型分解反應(yīng)譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力。抗震設(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場地，設(shè)計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)（3）計算各振型的振型參與系數(shù)（4）計算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第三振型（5）計算各振型的地震作用效應(yīng)（層間剪力）1振型2振型第三振型3振型南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院66例：試用振型分解反應(yīng)譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場地，設(shè)計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)（3）計算各振型的振型參與系數(shù)（4）計算各振型各樓層地震作用第一振型第二振型第三振型（5）計算各振型的地震作用效應(yīng)1振型2振型3振型（6）計算地震作用效應(yīng)（層間剪力）組合后各層地震剪力南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院673.6計算水平地震作用的底部剪力法一、底部剪力的計算第j振型j振型的底部剪力為G—結(jié)構(gòu)的總重力荷載代表值組合后的結(jié)構(gòu)底部剪力—高振型影響系數(shù)(規(guī)范取0.85)Geq—結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值，0.85G南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院68二、各質(zhì)點的水平地震作用標準值的計算H1G1GkHk地震作用下各樓層水平地震層間剪力為南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院69三、頂部附加地震作用的計算當結(jié)構(gòu)層數(shù)較多時，按上式計算出的水平地震作用比振型分解反應(yīng)譜法小。為了修正，在頂部附加一個集中力。H1G1GkHk---結(jié)構(gòu)總水平地震作用標準值；---相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本周期的水平地震影響系數(shù)；多層砌體房屋、底部框架和多層內(nèi)框架磚房，宜取水平地震影響系數(shù)最大值；---結(jié)構(gòu)等效總重力荷載；---i質(zhì)點水平地震作用；---i質(zhì)點重力荷載代表值；---i質(zhì)點的計算高度；---頂部附加地震作用系數(shù)，多層內(nèi)框架磚房取0.2,多層剛混、鋼結(jié)構(gòu)房屋按下表,其它可不考慮。頂部附加地震作用系數(shù)南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院70四、底部剪力法適用范圍

底部剪力法適用于一般的多層磚房等砌體結(jié)構(gòu)、內(nèi)框架和底部框架抗震墻磚房、單層空曠房屋、單層工業(yè)廠房及多層框架結(jié)構(gòu)等低于40m以剪切變形為主的規(guī)則房屋。以“剪切變形”為主：在結(jié)構(gòu)側(cè)移曲線中，樓蓋出平面轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的側(cè)移所占的比例較小。且房屋高度小于40m。“規(guī)則房屋”：1.相鄰層質(zhì)量的變化不宜過大。2.避免采用層高特別高或特別矮的樓層，相鄰層和連續(xù)三層的剛度變化平緩。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院713.出屋面小建筑的尺寸不宜過大（寬度b大于高度h且出屋面高度與總高度之比滿足h/H<1/5），局部縮進的尺寸也不宜大（縮進后的寬度B1與總寬度B之比滿足）；bhHB4.樓層內(nèi)抗側(cè)力構(gòu)件的布置和質(zhì)量的分布要基本對稱；5.抗側(cè)力構(gòu)件在平面內(nèi)呈正交（夾角大于75度）分布，以便在兩個主軸方向分別進行抗震分析；南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院726.平面局部突出的尺寸不大（局部伸出部分在長度方向的尺寸l大于寬度方向的尺寸b，且寬度b與總寬度B之比滿足b/B<1/5-1/4）；對于不滿足規(guī)則要求的建筑結(jié)構(gòu)，則不宜將底部剪力法作為設(shè)計依據(jù)。否則，要采取相應(yīng)的調(diào)整，使計算結(jié)果合理化。bBlbBlbBllbBl南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院73五、底部剪力法應(yīng)用舉例例1：試用底部剪力法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力。已知結(jié)構(gòu)的基本周期T1=0.467s,抗震設(shè)防烈度為8度,Ⅱ類場地,設(shè)計地震分組為第二組。解：（1）計算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值10.5m7.0m3.5m（2）計算水平地震影響系數(shù)查表得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

87

6地震影響烈度地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.05）南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院74解：（1）計算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值例1：試用底部剪力法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力。已知結(jié)構(gòu)的基本周期T1=0.467s,抗震設(shè)防烈度為8度,Ⅱ類場地,設(shè)計地震分組為第二組。10.5m7.0m3.5m（2）計算水平地震影響系數(shù)地震特征周期分組的特征周期值（s）0.900.650.450.35第三組0.750.55

0.400.30第二組0.65

0.45

0.35

0.25第一組

Ⅳ

ⅢⅡ

Ⅰ場地類別（3）計算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標準值南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院75例1：試用底部剪力法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力。已知結(jié)構(gòu)的基本周期T1=0.467s,抗震設(shè)防烈度為8度,Ⅱ類場地,設(shè)計地震分組為第二組。解：（1）計算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值10.5m7.0m3.5m（2）計算水平地震影響系數(shù)（3）計算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標準值（4）頂部附加水平地震作用頂部附加地震作用系數(shù)（5）計算各層的水平地震作用標準值南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院76例1：試用底部剪力法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力。已知結(jié)構(gòu)的基本周期T1=0.467s,抗震設(shè)防烈度為8度,Ⅱ類場地,設(shè)計地震分組為第二組。解：（1）計算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值10.5m7.0m3.5m（2）計算水平地震影響系數(shù)（3）計算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標準值（4）頂部附加水平地震作用（5）計算各層的水平地震作用標準值南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院77例1：試用底部剪力法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力。已知結(jié)構(gòu)的基本周期T1=0.467s,抗震設(shè)防烈度為8度,Ⅱ類場地,設(shè)計地震分組為第二組。解：（1）計算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值10.5m7.0m3.5m（2）計算水平地震影響系數(shù)（3）計算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標準值（4）頂部附加水平地震作用（5）計算各層的水平地震作用標準值（6）計算各層的層間剪力振型分解反應(yīng)譜法結(jié)果南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院78例2：六層磚混住宅樓，建造于基本烈度為8度區(qū)，場地為Ⅱ類，設(shè)計地震分組為第一組，根據(jù)各層樓板、墻的尺寸等得到恒荷和各樓面活荷乘以組合值系數(shù)，得到的各層的重力荷載代表值為G1=5399.7kN,G2=G3=G4=G5=5085kN,G6=3856.9kN。試用底部剪力法計算各層地震剪力標準值。G12.952.702.702.702.702.70G2G3G4G5G6由于多層砌體房屋中縱向或橫向承重墻體的數(shù)量較多，房屋的側(cè)移剛度很大，因而其縱向和橫向基本周期較短，一般均不超過0.25s。所以規(guī)范規(guī)定，對于多層砌體房屋，確定水平地震作用時采用。并且不考慮頂部附加水平地震作用。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院79例2：基本烈度為8度，場地為Ⅱ類，設(shè)計地震分組為第一組，G1=5399.7kN,G2=G3=G4=G5=5085kN,G6=3856.9kN。計算各層地震剪力標準值。解：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標準值G12.952.702.702.702.702.70G2G3G4G5G61.400.90(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9876地震影響烈度地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.05）南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院80G12.952.702.702.702.702.70G2G3G4G5G6例2：基本烈度為8度，場地為Ⅱ類，設(shè)計地震分組為第一組，G1=5399.7kN,G2=G3=G4=G5=5085kN,G6=3856.9kN。計算各層地震剪力標準值。解：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標準值各層水平地震剪力標準值各層水平地震作用層Gi(kN)Hi(m)GiHi(kN.m)Fi(kN)Vi(kN)63856.917.4555085.014.7545085.012.0535085.09.3525085.06.6515399.72.95Σ

67320.921328.8233815.2547544.7561274.2575003.75306269.72884.5985.7805.3624.8444.4280.44025.1884.51870.22675.53300.33744.74025.129596.6南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院81例3：四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建造于基本烈度為8度區(qū)，場地為Ⅱ類，設(shè)計地震分組為第一組，層高和層重力代表值如圖所示。結(jié)構(gòu)的基本周期為0.56s,試用底部剪力法計算各層地震剪力標準值。解：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標準值4.363.363.36G4=831.6G3=1039.6G2=1039.6G1=1122.73.36地震特征周期分組的特征周期值（s）0.900.650.450.35第三組0.750.550.400.30第二組0.650.450.350.25第一組ⅣⅢⅡⅠ場地類別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9876地震影響烈度地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.05）南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院82例3：四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建造于基本烈度為8度區(qū)，場地為Ⅱ類，設(shè)計地震分組為第一組，層高和層重力代表值如圖所示。結(jié)構(gòu)的基本周期為0.56s,試用底部剪力法計算各層地震剪力標準值。解：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標準值4.363.363.36G4=831.6G3=1039.6G2=1039.6G1=1122.73.36南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院83例3：四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建造于基本烈度為8度區(qū)，場地為Ⅱ類，設(shè)計地震分組為第一組，層高和層重力代表值如圖所示。結(jié)構(gòu)的基本周期為0.56s,試用底部剪力法計算各層地震剪力標準值。解：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標準值4.363.363.36G4=831.6G3=1039.6G2=1039.6G1=1122.73.36頂部附加水平地震作用頂部附加地震作用系數(shù)南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院84例3：四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建造于基本烈度為8度區(qū)，場地為Ⅱ類，設(shè)計地震分組為第一組，層高和層重力代表值如圖所示。結(jié)構(gòu)的基本周期為0.56s,試用底部剪力法計算各層地震剪力標準值。解：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標準值4.363.363.36G4=831.6G3=1039.6G2=1039.6G1=1122.73.36頂部附加水平地震作用各層水平地震作用131.6238.9313.7359.319.7111.9107.374.845.6339.612008.311517.78024.94895.036445.914.4411.087.724.36831.61039.51039.51122.74033.34321ΣVi(kN)(kN)Fi(kN)GiHi(kN.m)Hi(m)Gi(kN)層各層水平地震剪力標準值南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院85六、突出屋面附屬結(jié)構(gòu)地震內(nèi)力的調(diào)整震害表明，突出屋面的屋頂間（電梯機房、水箱間）、女兒墻、煙囪等，它們的震害比下面的主體結(jié)構(gòu)嚴重。原因是由于突出屋面的這些結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度突然減小，地震反應(yīng)隨之增大。---鞭端效應(yīng)?！犊拐鹨?guī)范》規(guī)定：采用底部剪力法時，突出屋面的屋頂間、女兒墻、煙囪等的地震作用效應(yīng)，宜乘以增大系數(shù)3。此增大部分不應(yīng)向下傳遞，但與該突出部分相連的構(gòu)件應(yīng)計入。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院86結(jié)構(gòu)地震內(nèi)力的調(diào)整對于長周期結(jié)構(gòu)，地震地面運動速度和位移可能對結(jié)構(gòu)的破壞具有更大的影響。為了安全，按振型分解反應(yīng)譜法和底部剪力法算得的結(jié)構(gòu)層間剪力應(yīng)符合下式要求VEKi---第i層對應(yīng)與水平地震作用標準值的樓層剪力；Gj---第j層的重力荷載代表值。λ-----剪力系數(shù)，不應(yīng)小于下表數(shù)值，對豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱層，尚應(yīng)乘以1.15的增大系數(shù)；類別7度8度9度扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯或基本周期小于3.5s的結(jié)構(gòu)0.0160.0320.064基本周期大于5.0s的結(jié)構(gòu)0.0120.0240.040基本周期介于3.5s和5s之間的結(jié)構(gòu)，可插入取值。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院87一、產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)地震反應(yīng)的原因3.7建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)1.建筑結(jié)構(gòu)的偏心兩方面：建筑自身的原因和地震地面運動的原因。質(zhì)心剛心產(chǎn)生偏心的原因：a.建筑物的柱體與墻體等抗側(cè)力構(gòu)件布置不對稱。b.建筑物的平面不對稱。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院88c.建筑物的立面不對稱。d.建筑物的平面、立面均不對稱。e.建筑物各層質(zhì)心與剛心重合，但上下層不在同一垂直線上。f.偶然偏心。2.地震地面運動存在扭轉(zhuǎn)分量地震波在地面上各點的波速、周期和相位不同。建筑結(jié)構(gòu)基底將產(chǎn)生繞豎直軸的轉(zhuǎn)動，結(jié)構(gòu)便會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動。無論結(jié)構(gòu)是否有偏心，地震地面運動產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)振動均是存在的。但二者有區(qū)別，無偏心結(jié)構(gòu)的平動與扭轉(zhuǎn)振動不是耦合的，而有偏心結(jié)構(gòu)的平動與扭轉(zhuǎn)振動是耦合的。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院89二、考慮扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)的方法1、規(guī)則結(jié)構(gòu)不進行扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算時，平行于地震作用方向的兩個邊榀，其地震作用效應(yīng)宜乘以增大系數(shù)。一般情況下，短邊可按1.15、長邊可按1.05采用；當扭轉(zhuǎn)剛度較小時，宜按不小于1.3采用。2、采用扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)的振型分解反應(yīng)譜法。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院90三、考慮扭轉(zhuǎn)的振型分解反應(yīng)譜法1、平扭耦聯(lián)體系的自由振動基本假定：（1）樓板在其自身平面內(nèi)為絕對剛性，在平面外的剛度很小可以忽略不計；（2）各榀抗側(cè)力結(jié)構(gòu)（框架或剪力墻）在其自身平面內(nèi)剛度很大，在平面外的剛度很小可以忽略不計；（3）所有構(gòu)件都不考慮其自身的抗扭作用；（4）將質(zhì)量（包括柱、墻的質(zhì)量）都集中于各層樓板處。計算簡圖如圖所示，坐標原點一般選在各樓層的質(zhì)心處。每一層樓質(zhì)量有三個自由度。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院91由結(jié)構(gòu)動力學(xué)，可建立結(jié)構(gòu)的運動方程為式中---質(zhì)量矩陣---位移矩陣南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院92---阻尼矩陣---剛度矩陣---平行于x軸第s榀框架的剛度矩陣；---平行于x軸框架的榀數(shù)；---平行于y軸第r榀框架的剛度矩陣；---平行于y軸框架的榀數(shù)；南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院93---第i層第s榀x方向的y向座標；第i層--第i層第r榀y方向框架的x向座標;南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院94求振型和頻率時可不計阻尼利用雅可比等方法可求出振型和頻率：南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院952、考慮扭轉(zhuǎn)影響的水平地震作用---地面運動加速度---地面運動方向與x軸夾角南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院96設(shè)代入方程，并利用振型正交性，可得經(jīng)過與前面單向平移振動類似的推導(dǎo)，可得到考慮扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)時水平地震作用標準值的計算公式分別為j振型i層的x方向、y方向和轉(zhuǎn)角方向的地震作用標準值質(zhì)心j振型i層質(zhì)心處地震作用南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院97考慮扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)時水平地震作用標準值的計算公式:---分別為j振型i層的x、y方向的水平相對位移；---為j振型i層的相對扭轉(zhuǎn)角；---j振型周期Tj對應(yīng)的地震影響系數(shù)；---i層轉(zhuǎn)動半徑；質(zhì)心j振型i層質(zhì)心處地震作用南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院98考慮扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)時水平地震作用標準值的計算公式:質(zhì)心j振型i層質(zhì)心處地震作用---考慮扭轉(zhuǎn)的j振型參與系數(shù)；僅考慮x方向地震時僅考慮y方向地震時與x方向斜交地震時地震作用方向與x軸方向夾角南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院993、考慮扭轉(zhuǎn)影響的水平地震作用效應(yīng)不計扭轉(zhuǎn)影響時的水平地震作用效應(yīng)(一般情況下m=3）考慮單向水平地震作用下扭轉(zhuǎn)的地震作用效應(yīng)---考慮扭轉(zhuǎn)的地震作用效應(yīng)---分別為j、k振型地震作用產(chǎn)生的作用效應(yīng)；可取前9~15個振型。---分別為j、k振型的阻尼比；---為j振型與k振型的耦聯(lián)系數(shù)；---為k振型與j振型的自振周期比；南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院100考慮雙向水平地震作用下扭轉(zhuǎn)的地震作用效應(yīng)取兩者中較大值---為僅考慮x(y)向水平地震作用時的地震作用效應(yīng)。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院1013.8結(jié)構(gòu)豎向地震作用豎向地震運動是可觀的：根據(jù)觀測資料的統(tǒng)計分析，在震中距小于200km范圍內(nèi)，同一地震的豎向地面加速度峰值與水平地面加速度峰值之比av/ah平均值約為1/2，甚至有時可達1.6。豎向地震作用的影響是顯著的：根據(jù)地震計算分析，對于高層建筑、高聳及大跨結(jié)構(gòu)影響顯著。結(jié)構(gòu)豎向地震內(nèi)力NE/與重力荷載產(chǎn)生的內(nèi)力NG的比值沿高度自下向上逐漸增大，烈度為8度時為50%至90%，9度時可達或超過1；335m高的電視塔上部，8度時為138%；高層建筑上部，8度時為50%至110%。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院102目前，國外抗震設(shè)計規(guī)定中要求考慮豎向地震作用的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件有：

1.長懸臂結(jié)構(gòu)；2.大跨度結(jié)構(gòu)；3.高聳結(jié)構(gòu)和較高的高層建筑；

4.以軸向力為主的結(jié)構(gòu)構(gòu)件（柱或懸掛結(jié)構(gòu)）；5.砌體結(jié)構(gòu)；6.突出于建筑頂部的小構(gòu)件。我國抗震設(shè)計規(guī)范規(guī)定前三類結(jié)構(gòu)要考慮向上或向下豎向地震作用的不利影響。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院103計算結(jié)構(gòu)豎向地震作用的方法：靜力法：取結(jié)構(gòu)或構(gòu)件重力的某個百分數(shù)作為其豎向地震作用；水平地震作用折減法：取結(jié)構(gòu)或構(gòu)件水平地震作用的某個百分數(shù)其豎向地震作用；豎向地震反應(yīng)譜法：與水平地震反應(yīng)譜法相同。規(guī)范采用的是基于豎向地震反應(yīng)譜法的擬靜力法。時程反應(yīng)分析：采用豎向地震波時程，按直接動力法計算南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院104一、豎向地震反應(yīng)譜豎向地震反應(yīng)譜與水平地震反應(yīng)譜的比較:Ⅰ類場地豎向地震平均反應(yīng)譜與水平地震平均反應(yīng)譜形狀相差不大加速度峰值約為水平的1/2至2/3?？衫盟降卣鸱磻?yīng)譜進行分析。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院105分析結(jié)果表明：高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑豎向第一振型的地震內(nèi)力與豎向前5個振型按平方和開方組合的地震內(nèi)力相比較，誤差僅在5%--15%。此外，豎向第一振型的數(shù)值大致呈倒三角形式，基本周期小于場地特征周期。因此，高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑豎向地震作用可按與底部剪力法類似的方法計算。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院106二、高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑豎向地震作用的計算公式---結(jié)構(gòu)總豎向地震作用標準值；---豎向、水平地震影響系數(shù)最大值。H1G1Hi---質(zhì)點i的豎向地震作用標準值。規(guī)范要求：9度時，高層建筑樓層的豎向地震作用效應(yīng)應(yīng)乘以1.5的增大系數(shù)。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院107三、平板型網(wǎng)架屋蓋與大于24m屋架的豎向地震作用計算---第i桿件的豎向地震內(nèi)力；---第i桿件的重力內(nèi)力。反應(yīng)譜法計算結(jié)果表明1.比值雖不相同,但相差不大,故可取最大值作為設(shè)計依據(jù)；2.比值與烈度和場地類別有關(guān)；3.比值與跨度有關(guān)，但在常用的范圍內(nèi)，變化不很大；為了簡化，略去其影響；---豎向地震作用系數(shù)，按表采用；---重力荷載代表值。0.250.250.2090.13(0.19)0.13(0.19)0.10(0.15)80.200.150.1590.10(0.15)0.08(0.12)可不計算（0.10)8Ⅲ、ⅣⅡ

Ⅰ

鋼筋混凝土屋架平板型網(wǎng)架鋼屋架結(jié)構(gòu)類型烈度場地類別采用靜力法南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院108對于長懸臂和其它大跨度結(jié)構(gòu)的豎向地震作用標準值，8度和9度可分別取該結(jié)構(gòu)、構(gòu)件重力荷載代表值的10%和20%，設(shè)計基本地震加速度為0.30g時，可取該結(jié)構(gòu)構(gòu)件重力荷載代表值的15%。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院109一、結(jié)構(gòu)抗震計算原則3.9結(jié)構(gòu)抗震驗算各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計算應(yīng)遵循下列原則：1、一般情況下，可在建筑結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向分別考慮水平地震作用并進行抗震驗算，各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。2、有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當相交角度大于15度時，應(yīng)分別考慮各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。3、質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響其他情況宜采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法考慮扭轉(zhuǎn)影響。4、8度和9度時的大跨度結(jié)構(gòu)、長懸臂結(jié)構(gòu)，9度時的高層建筑，應(yīng)考慮豎向地震作用。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院110二、結(jié)構(gòu)抗震計算方法的確定1、高度不超過40m，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)點體系的結(jié)構(gòu)，宜采用底部剪力法等簡化方法。2、除上述以外的建筑結(jié)構(gòu)，宜采用振型分解反應(yīng)譜法。

3、特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和下表所列高度范圍的高層建筑，應(yīng)采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算，可取多條時程曲線計算結(jié)果的平均值與振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)果的較大值。烈度、場地類別房屋高度范圍（m）8度Ⅰ、Ⅱ類場地和7度>1008度Ⅲ、Ⅳ類場地>809度>60南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院111時程分析方法要點：按建筑場地類別和設(shè)計地震分組選用不少于二組的實際強震記錄和一組人工模擬的加速度時程曲線，其平均地震影響系數(shù)曲線應(yīng)與振型分解反應(yīng)譜法所采用的地震影響系數(shù)曲線在統(tǒng)計意義上相符。烈度、場地類別房屋高度范圍（m）8度Ⅰ、Ⅱ類場地和7度>1008度Ⅲ、Ⅳ場地>809度>60采用時程分析法的房屋高度范圍時程分析所用地震加速度時程的最大峰值地震影響烈度6789設(shè)計基本地震加速度值(g)0.050.100.150.200.300.40多遇地震(cm/s2)18355570110140罕遇地震(cm/s2)—220310400510620南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院112采用二階段設(shè)計法：第一階段：對絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進行多遇地震作用下的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件承載力驗算,以及多遇地震作用下的彈性變形驗算。第二階段：對一些結(jié)構(gòu)進行罕遇地震作用下的彈塑性變形驗算。三、結(jié)構(gòu)抗震驗算內(nèi)容1.多遇地震下結(jié)構(gòu)允許彈性變形驗算除砌體結(jié)構(gòu)、廠房外的框架結(jié)構(gòu)、填充墻框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)等需驗算允許彈性變形。對于按底部剪力法分析結(jié)構(gòu)地震作用時，其彈性位移計算公式為---第i層的層間位移；---第i層的側(cè)移剛度；---第i層的水平地震剪力標準值。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院113樓層內(nèi)最大彈性層間位移應(yīng)符合下式---多遇地震作用標準值產(chǎn)生的樓層內(nèi)最大的彈性層間位移；---計算樓層層高；---彈性層間位移角限值，按下表采用。1/300多、高層鋼結(jié)構(gòu)1/1000鋼筋混凝土框支層1/1000鋼筋混凝土抗震墻、筒中筒1/800鋼筋混凝土框架-抗震墻、板柱-抗震墻、框架-核心筒1/550鋼筋混凝土框架

結(jié)構(gòu)類型南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院1142.多遇地震下結(jié)構(gòu)強度驗算下列情況可不進行結(jié)構(gòu)強度驗算：（1）6度時的建筑（Ⅳ類場地上較高的高層建筑與高聳結(jié)構(gòu)除外）；（2）7度時Ⅰ、Ⅱ類場地、柱高不超過10m且兩端有山墻的單跨及多跨等高的鋼筋混凝土廠房，或柱頂標高不超過4.5m，兩端均有山墻的單跨及多跨等高的磚柱廠房。除上述情況的所有結(jié)構(gòu)都要進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的抗震驗算，驗算公式為---包含地震作用效應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力組合的設(shè)計值；---結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計值；---承載力抗震調(diào)整系數(shù)，除另有規(guī)定外，按下表采用；南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院115材料結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力狀態(tài)鋼柱、梁支撐節(jié)點板件、連接螺栓連接焊縫0.750.800.850.90砌體兩端均有構(gòu)造柱、芯柱的抗震墻其他抗震墻受剪受剪0.91.0混凝土梁梁軸壓比小于0.15柱梁軸壓比不小于0.15柱抗震墻各類構(gòu)件受彎偏壓偏壓偏壓受剪、偏拉0.750.750.800.850.85承載力抗震調(diào)整系數(shù)南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院116---重力荷載分項系數(shù)，一般取1.2，當重力荷載效應(yīng)對構(gòu)件承載能力有利時，不應(yīng)大于1.0；---分別為水平、豎向地震作用分項系數(shù)，按右表采用；0.51.3同時計算水平與豎向地震作用1.30.0僅計算豎向地震作用0.01.3僅計算水平地震作用地震作用---風(fēng)荷載分項系數(shù)，應(yīng)采用1.4；---重力荷載代表值的效應(yīng)；---水平、豎向地震作用的標準值效應(yīng),尚應(yīng)乘以相應(yīng)的增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù);---風(fēng)荷載標準值的效應(yīng)；---風(fēng)荷載組合系數(shù);一般結(jié)構(gòu)可不考慮,風(fēng)荷載起控制作用的高層建筑應(yīng)采用0.2;南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院1173.罕遇地震下結(jié)構(gòu)彈塑性變形驗算需要進行結(jié)構(gòu)罕遇地震作用下薄弱層彈塑性變形驗算的范圍(a)下列結(jié)構(gòu)應(yīng)進行彈塑性變形驗算1）8度Ⅲ、Ⅳ類場地和9度時,高大的單層鋼筋混凝土柱廠房的橫向排架;2）7-9度時樓層屈服強度系數(shù)小于0.5的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；3）高度大于150m的鋼結(jié)構(gòu)；4）甲類建筑和9度時乙類建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)；5）采用隔震和消能減震設(shè)計的結(jié)構(gòu)。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院118(b)下列結(jié)構(gòu)宜進行彈塑性變形驗算1）下表所列高度范圍且屬于下表所列不規(guī)則類型的高層建筑結(jié)構(gòu)；2）7度Ⅲ、Ⅳ類場地和8度時乙類建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)；3）板柱-抗震墻結(jié)構(gòu)和底部框架磚房；4）高度不大于150m的其它高層鋼結(jié)構(gòu)。不規(guī)則類型定義側(cè)向剛度不規(guī)則該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%，或小于其上相鄰三個樓層側(cè)向剛度平均值的80%；除頂層外，局部收進的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件（梁、桁架等向下傳遞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80%豎向不規(guī)則的類型南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院119薄弱樓層彈塑性層間位移的驗算：---彈塑性層間位移角限值，按下表采用；---薄弱層樓層高度或單層廠房上柱高度。1/50多、高層鋼結(jié)構(gòu)1/120鋼筋混凝土抗震墻、筒中筒1/100鋼筋混凝土框架-抗震墻、板柱-抗震墻、框架-核心筒1/100底部框架磚房中的框架-抗震墻1/50鋼筋混凝土框架1/30單層混凝土柱排架結(jié)構(gòu)類型南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院120一、能量法計算基本周期3.10結(jié)構(gòu)自振周期的計算設(shè)體系按i振型作自由