結(jié)構(gòu)抗震計算第1頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1結(jié)構(gòu)抗震計算原則

本章主要內(nèi)容3.2設(shè)計地震動

3.3水平地震作用計算

3.4豎向地震作用計算

3.5結(jié)構(gòu)抗震驗算

第2頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月學(xué)習(xí)目標(biāo)

掌握結(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算，計算結(jié)果并能正確對結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震驗算。

重點：底部剪力法的計算與應(yīng)用第3頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月抗震設(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，社會影響及其在抗震救災(zāi)中的作用，分為四類。甲類：重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑。乙類：地震時使用不能中斷或盡快恢復(fù)的建筑。丙類：一般建筑。丁類：次要的建筑。如水塔、煙囪、倉庫等3.1.1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§3.1結(jié)構(gòu)抗震計算原則第4頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月甲類建筑地震作用：高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求，按地震安全性評價結(jié)果確定抗震措施：抗震設(shè)防烈度為6～8度時，抗震措施應(yīng)

提高一度，9度時，抗震設(shè)防應(yīng)比9度更高乙類建筑地震作用：符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求；抗震措施：抗震設(shè)防烈度為6～8度時，抗震措施應(yīng)

提高一度，9度時，抗震設(shè)防應(yīng)比9度更高抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)：第5頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)：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)行抗震計算抗震措施：可適當(dāng)降低要求（設(shè)防烈度為6度時不再降低）

抗規(guī)3.1.2在設(shè)防烈度為6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。第6頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)于場地對抗震構(gòu)造措施的影響I類場地甲乙類建筑可按原地區(qū)設(shè)防考慮丙類建筑可降低一度，但6度時仍按本地區(qū)設(shè)防烈度采取抗震構(gòu)造措施III、IV類場地設(shè)計基本加速度為0.15g和0.30g的地區(qū)，宜分別按設(shè)防烈度8度（0.20g）和9度（0.40g）的要求采取抗震構(gòu)造措施。第7頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月例題1A、B兩棟多層建筑：A為乙類建筑，位于6度區(qū)，III類場地；B為丙類建筑，位于8度區(qū)，IV類場地，關(guān)于其抗震設(shè)計，下列說法正確的是：（）A、A棟不必作抗震計算，按6度采取抗震措施，B棟按8度計算，按9度采取抗震措施；B、A棟按6度作抗震計算，按7度采取抗震措施，B棟按8度計算，按8度采取抗震措施；C、A棟不必作抗震計算，按6度采取抗震措施，B棟按9度計算，按9度采取抗震措施；D、A棟不必作抗震計算，按7度采取抗震措施，B棟按8度計算，按8度采取抗震措施；D若B位于8度（0.30g）地區(qū)，結(jié)果會有何不同？第8頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月匯總表：第9頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1.2三水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)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：抗震設(shè)計規(guī)范趨向于以“小震不壞、中震可修、大震不倒”作為建筑抗震設(shè)計的基本準(zhǔn)則。第10頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月我國地震烈度的概率分布基本上符合于極值III型分布其概率密度函數(shù)的基本形式為：

式中，I——地震烈度；

k——形狀參數(shù)，取決于一個地區(qū)的地震背景的復(fù)雜性；

——地震烈度上限值，取=12; ——烈度概率密度曲線上峰值所對應(yīng)的強度。圖3-1地震烈度概率密度函數(shù)曲線小震：發(fā)生機會較多的地震對應(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,對應(yīng)烈度又可稱為罕遇地震烈度

三種烈度含義：第11頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月我國《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2010）提出三個水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求：第一水準(zhǔn)：當(dāng)遭受低于本地區(qū)設(shè)防烈度的多遇地震影響時，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)設(shè)防烈度的地震影響時，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)防烈度的罕遇地震影響時，建筑物不致倒塌或發(fā)生危及生命安全的嚴(yán)重破壞。我國主要城鎮(zhèn)中心地區(qū)的抗震設(shè)防烈度設(shè)計地震加速度值城鎮(zhèn)的設(shè)計地震分組——反映震源遠(yuǎn)近的影響我國采取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60﹪規(guī)范規(guī)定了：第12頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1.3抗震設(shè)計方法簡化的兩階段設(shè)計方法：＊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)和其它荷載效應(yīng)的組合驗算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力和結(jié)構(gòu)的彈性變形＊第二階段設(shè)計：按罕遇地震烈度對應(yīng)的地震作用效應(yīng)驗算結(jié)構(gòu)的彈塑性變形目前一般認(rèn)為，良好的抗震構(gòu)造措施有助于實現(xiàn)第二水準(zhǔn)——保證了第一水準(zhǔn)的強度要求和變形要求

——保證結(jié)構(gòu)滿足第三水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求第13頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1.4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：概念設(shè)計——在總體上把握抗震設(shè)計的基本原則抗震計算——為建筑抗震設(shè)計提供定量手段構(gòu)造措施——在保證結(jié)構(gòu)整體性、加強局部薄弱環(huán)節(jié)等意義上保證抗震計算結(jié)果的有效性建筑抗震設(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)置多道防線，重視非結(jié)構(gòu)因素第14頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月一、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)地段類別地質(zhì)、地形、地貌有利地段穩(wěn)定基巖、堅硬土或開闊平坦密實均勻的中硬土等不利地段軟弱土、液化土，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地基）等危險地段地震時可能發(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)生地表位錯的部位當(dāng)確實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)的場地評價，并采取必要的抗震措施表3-1場地類別及地形地貌第15頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月二、把握建筑體型抗規(guī)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)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計方案?？挂?guī)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，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)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。第16頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月建筑物平、立面布置的基本原則：結(jié)構(gòu)對稱——有利于減輕結(jié)構(gòu)的地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)形狀規(guī)則——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——平面內(nèi)使結(jié)構(gòu)剛度中心與質(zhì)量中心相一致，避免扭轉(zhuǎn)效應(yīng)高度方向均勻變化，避免薄弱層，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)量與剛度變化均勻第17頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月不規(guī)則類型定義扭轉(zhuǎn)不規(guī)則樓層的最大彈性水平位移（或?qū)娱g位移）大于該樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）平均值的1.2倍凹凸不規(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30%樓板局部不連續(xù)樓板的尺寸和平面剛度急劇變化。例如：有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%，或開洞面積大于該層樓面面積的30%，或較大的樓層錯層。表3-2平面不規(guī)則的類型

第18頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月扭轉(zhuǎn)不規(guī)則第19頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月正確答案C例題2第20頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月凹凸不規(guī)則第21頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第22頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第23頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月樓板局部不連續(xù)第24頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月不規(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(jìn)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%表3-3豎向不規(guī)則的類型

第25頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月側(cè)向剛度不規(guī)則第26頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)第27頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月樓層承載力突變第28頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月例題3第29頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月例題3第30頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第31頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月＊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場地土的卓越周期第32頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月例題4第33頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第34頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第35頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月正確答案125正確答案128例題55第36頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月三、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，稱為重力荷載代表值

結(jié)構(gòu)重力荷載

恒載（自重）活載（可變荷載）

重力荷載代表值

結(jié)構(gòu)恒載標(biāo)準(zhǔn)值

有關(guān)活載（可變荷載）標(biāo)準(zhǔn)值有關(guān)活載組合值系數(shù)（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)值因此計算重力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50年最大活載的平均值加0.5～1.5倍的均方差確定第37頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月可變荷載種類組合值系數(shù)雪荷載0.5屋頂積灰荷載0.5屋面活荷載不計入按實際情況考慮的樓面活荷載1.0按等效均布荷載考慮的樓面活荷載藏書庫、檔案庫0.8其他民用建筑0.5吊車懸吊物重力硬鉤吊車0.3軟鉤吊車不計入表3-4可變荷載組合值系數(shù)

第38頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月例題6第39頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第40頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2設(shè)計地震動3.2.1基本術(shù)語抗震設(shè)防烈度抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)地震作用設(shè)計地震動參數(shù)設(shè)計基本加速度設(shè)計特征周期場地第41頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2.2地震影響和抗震設(shè)防烈度

2001年版的《中國地震動參考區(qū)劃圖》，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)計地震分組的依據(jù)，具有法律效應(yīng)?？拐鹪O(shè)防烈度6度7度8度9度抗震設(shè)計基本地震加速度值0.05g0.1g（0.15g）0.2g（0.3g）0.4g中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖表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

第42頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2.3設(shè)計地震分組

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)計遠(yuǎn)震的概念。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害比中小級震級近震中距的情況嚴(yán)重的多。設(shè)計地震分三組，對于Ⅱ類場地，第一、二、三組的設(shè)計特征周期分別為：0.35s、0.40s、0.45s.6度近震6度遠(yuǎn)震7度近震7度遠(yuǎn)震第43頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2.4場地土的影響場地：建筑物所在地，其范圍大體相當(dāng)于廠區(qū)、居民點和自然村的范圍地震類型、結(jié)構(gòu)類型、下臥層的構(gòu)成、覆蓋層厚度影響建筑物震害的因素:1967年委內(nèi)瑞拉加拉加斯地震第44頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月1．場地影響的總體規(guī)律軟弱地基上:柔性結(jié)構(gòu)容易遭到破壞，剛性結(jié)構(gòu)表現(xiàn)較好；堅硬地基上:柔性結(jié)構(gòu)表現(xiàn)較好，剛性結(jié)構(gòu)表現(xiàn)較復(fù)雜。深厚覆蓋土層上建筑物的震害較重，而淺薄覆蓋土層上建筑物的震害則相對要輕些。

原因一：

類共振現(xiàn)象

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

地震波通過覆蓋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

另一些頻率波群將被衰減甚至被完全過濾掉

因此，地表地震動的卓越周期與場地的固有周期接近時

建筑物的振動會加大，相應(yīng)地，震害也會加重第45頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月原因二：地震波進(jìn)入表土層可能被放大一般而言，深厚覆蓋土層地基上建筑物的震害比較嚴(yán)重。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土層剪切波速巖土阻抗比影響地震動的頻譜特性——

影響共振放大效應(yīng)堅硬場地土地震動以短周期為主，軟弱場地土以長周期為主第46頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月場地土層的固有周期的簡化計算公式為單一土層時多層土?xí)r---覆蓋層厚度---土的剪切波速---土層總數(shù)----i層厚度----i層剪切波速2.場地土層的固有周期表3-9特征周期（單位：s）第47頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月＊原意：從地表面至地下基巖面的距離

＊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2.5倍，且下部土層中沒有剪切波速小于400m/s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：地下基巖或剪切波速大于500m/s的堅硬土層至地表面的距離，稱為“覆蓋層厚度”3.場地土覆蓋層厚度第48頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月土層等效剪切波速

式中

——計算深度，取覆蓋層厚度和20m兩者的較小值；

——計算深度范圍內(nèi)土層的分層數(shù)；

——第i層土的剪切波速；

——第i層土的厚度。計算：4.場地土剪切波速a、剪切波速大于500m/s的孤石、透鏡體，應(yīng)視同周圍土層；b、土層中的火山巖硬夾層，應(yīng)視為剛體，其厚度應(yīng)從覆蓋層中扣除。第49頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月不方便測定土的剪切波速時第50頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月抗震規(guī)范場地類別劃分

按照表層土的剪切波速和場地覆蓋層厚度兩個因素，將建筑場地分為Ⅰ～Ⅳ四種類別，見表3-6所示：表3-6各類建筑場地覆蓋層厚度的關(guān)系等效剪切波速場地類別（m/s）Ⅰ0Ⅰ1ⅡIIIⅣ>8000800≥Vse>5000500≥Vse>250<5≥5250≥Vse>140<33～50>50Vse≤140<33～1515～80>805.確定場地類別第51頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月例題7第52頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第53頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2.5設(shè)計反應(yīng)譜結(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)第54頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)地震系數(shù)---地面運動最大加速度與重力加速度的比值A(chǔ)、反映了地面運動的強弱程度B、一般而言，地面加速度越大，地面烈度越高——

據(jù)統(tǒng)計：烈度每增加一度，K值大致增加一倍表3-7地震系數(shù)與基本烈度的關(guān)系第55頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)動力系數(shù)---單自由度體系在地震作用下最大反應(yīng)加速度與地面運動加速度的比值A(chǔ)、反映了由于動力效應(yīng)，質(zhì)點最大絕對加速度比地面最大加速度的放大倍數(shù)B、對每一個給定的地面運動加速度記錄和結(jié)構(gòu)阻尼比，動力系數(shù)是結(jié)構(gòu)自振周期的函數(shù)β－T曲線（β譜曲線）實質(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)譜的最大值取為2.25，所以水平地震影響系數(shù)最大值，表3-12給出了水平地震影響系數(shù)最大值經(jīng)過統(tǒng)計取綜合平均并結(jié)合經(jīng)驗判斷給予平滑化得到“標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜”第56頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月已知水平地震影響系數(shù)，所以水平地震影響系數(shù)最大值：（3）水平地震影響系數(shù)最大值的確定表3-10水平地震影響系數(shù)的最大值地震影響6度7度8度9度多遇地震0.040.08（0.12）0.16（0.24）0.32罕遇地震0.280.50（0.72）0.90（1.20）1.40第57頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月注意事項：1）表3-7中對應(yīng)于基本烈度，相當(dāng)于第二個水準(zhǔn)。2）多遇地震：結(jié)構(gòu)處于彈性范圍內(nèi)。相當(dāng)于地震作用值乘以0.35,即上表中的要乘以0.35。第58頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月3）罕遇地震：結(jié)構(gòu)處于彈塑性變形相當(dāng)于地震作用值乘以4-6倍,即上表中的要乘以4-6.第59頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月α是單質(zhì)點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《規(guī)范》把α與T的關(guān)系作為設(shè)計反應(yīng)譜。

α譜的實質(zhì)亦為加速度反應(yīng)譜（4）水平地震影響系數(shù)的含義第60頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月譜曲線由四部分組成0＜T＜0.1區(qū)段，α為向上傾斜的直線0.1＜T＜Tg區(qū)段，α為水平線Tg＜T＜5Tg區(qū)段，α為下降的曲線5Tg＜T＜6s區(qū)段，α為下降直線第61頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月---地震影響系數(shù)；---地震影響系數(shù)最大值；表3-8水平地震影響系數(shù)的最大值第62頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月---特征周期；---結(jié)構(gòu)周期；表3-9特征周期（單位：s）第63頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2.6設(shè)計用反應(yīng)譜---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。第64頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月例題8第65頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月例題9第66頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月例題10第67頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第68頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月§3.3水平地震作用計算一、各類結(jié)構(gòu)的地震作用考慮原則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平地震作用并進(jìn)行抗震驗算，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；2、有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當(dāng)相交角度大于15°時，應(yīng)分別計算各抗側(cè)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)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)的方法計入扭轉(zhuǎn)影響；4、8°和9°時的大跨度結(jié)構(gòu)、長懸臂結(jié)構(gòu)、9°時的高層建筑，應(yīng)計算豎向地震作用。第69頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月例題11答案C第70頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月二、抗震計算的方法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1條外的建筑結(jié)構(gòu)，宜采用振型分解反映譜法；3、特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和表3-3所列高度范圍的高層建筑，應(yīng)采用時程分析法進(jìn)行多遇地震下的補充計算。第71頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月三、平動的振型分解反應(yīng)譜法1.j振型i質(zhì)點上的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：2.地震作用效應(yīng)------振型組合3.層間剪切型結(jié)構(gòu)，j振型地震作用下各樓層水平地震層間剪力：第72頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月振型反應(yīng)的組合數(shù)可按如下規(guī)定確定

（1）一般情況下，可取結(jié)構(gòu)前2-3階振型反應(yīng)進(jìn)行組合，但不多于結(jié)構(gòu)自由度數(shù)（2）當(dāng)結(jié)構(gòu)基本周期時或建筑高寬比大于5時可適當(dāng)增加振型反應(yīng)組合數(shù)第73頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第74頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月例題12112.8kN第75頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月四.樓層水平地震剪力的最小值：類別6度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)0.0100.016（0.024）0.032（0.048）0.064基本周期大于5.0s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)值第76頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月例題13第77頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第78頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月五.樓層水平地震剪力的折減：第79頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第80頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第81頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月六.樓層水平地震剪力的分配：剛性樓蓋建筑：按抗側(cè)力構(gòu)件等效剛度的比例分配柔性樓蓋建筑：按抗側(cè)力構(gòu)件從屬面積上重力荷載代表值的比例分配半剛性樓蓋建筑：按剛性、柔性樓蓋分配結(jié)果取均值第82頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月例題14第83頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第84頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月例題15第85頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第86頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月例題16第87頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第88頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第89頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第90頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第91頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月滿足要求第92頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月三層剪切型結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)處于8度區(qū)（地震加速度為0.20g），I類場地第一組，結(jié)構(gòu)阻尼比為0.05。試采用振型分解反應(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位移。已知[1.0000.6480.301][1.000-0.6010.676][1.000-2.572.47]例題17第93頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月解：由得查(特征周期值表)、（水平地震影響系數(shù)最大值表）得：第94頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)計地震分組場地類別I0IIIIIIV第一組0.250.350.450.65第二組0.300.400.550.75第三組0.350.450.650.90特征周期值Tg(s)地震影響設(shè)防烈度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）1.40水平地震影響系數(shù)最大值返回第95頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月則（參見地震影響系數(shù)譜曲線）由得第一振型各質(zhì)點（或各樓面）水平地震作用為第96頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月地震影響系數(shù)譜曲線

返回第97頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第二振型各質(zhì)點水平地震作用為第三振型各質(zhì)點水平地震作用為則由各振型水平地震作用產(chǎn)生的底部剪力為第98頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月通過振型組合求結(jié)構(gòu)的最大底部剪力為若僅取前兩階振型反應(yīng)進(jìn)行組合由各振型水平地震作用產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)頂點位移為第99頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月通過振型組合求結(jié)構(gòu)的最大頂點位移若僅取前兩階振型反應(yīng)進(jìn)行組合注意振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)構(gòu)最大地震反應(yīng)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)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)第100頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月以本例底部剪力結(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按上面各樓層總地震作用所計算的結(jié)構(gòu)底部剪力為與前面正確計算次序的結(jié)果相比，值偏大

原因:振型各質(zhì)點地震作用有方向性，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)點總地震作用，沒有反映振型各質(zhì)點地震作用方向性的影響。第101頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月底部剪力法適用條件：1、高度不超過40m2、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)計算假定：1、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。3.3.2底部剪力法第102頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）結(jié)構(gòu)底部剪力j振型i質(zhì)點水平地震作用為：j振型結(jié)構(gòu)底部剪力:G—結(jié)構(gòu)的總重力荷載代表值Gi—質(zhì)點i的重力荷載代表值第103頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)總的底部剪力－－振型組合q----等效總重力荷載換算系數(shù)或高振型影響系數(shù)

Geq—結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值，0.85G----相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本周期的水平地震影響系數(shù)GeqGi第104頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）質(zhì)點的地震作用H1G1GkHk第105頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月適用于基本周期:T1≤1.4Tg當(dāng)T1＞1.4Tg時，需考慮高振型的影響，否則計算所得的結(jié)構(gòu)頂部地震作用偏小第106頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）頂部附加地震作用頂部附加地震作用系數(shù)頂部附加水平地震作用頂部附加地震作用系數(shù)第107頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)頂部的水平地震作用為Fn＋△Fn第108頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月例題16第109頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第110頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月例題17第111頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第112頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第113頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第114頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月作業(yè)題第115頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）突出屋面地震作用放大震害表明：地震作用下突出建筑物屋面的附屬小建筑物，破壞嚴(yán)重原因：由于小建筑物重量和剛度的突變，高振型的影響，地震反應(yīng)會加大,

鞭端效應(yīng)處理措施：應(yīng)對計算出的突出屋面小建筑物的地震作用效應(yīng)乘以放大系數(shù)3，但此放大作用不往下傳Fn+1×3第116頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月例題18第117頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第118頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第119頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月第120頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月1）震害現(xiàn)象表明，高烈度區(qū)的豎向地震地面運動相當(dāng)可觀，此外，結(jié)構(gòu)豎向地震作用與結(jié)構(gòu)形式也有關(guān)；2）《規(guī)范》規(guī)定：8度和9度時的大跨度結(jié)構(gòu)、長懸臂結(jié)構(gòu)、煙囪和類似的高聳結(jié)構(gòu)，9度時的高層建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮豎向地震作用。3.4豎向地震作用計算第121頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月

結(jié)構(gòu)豎向地震作用第122頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月1）反應(yīng)譜形狀和水平地震相同，地震影響系數(shù)：2）豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：第一振型起主要作用，而且第一振型接近于直線。一般結(jié)構(gòu)豎向振動的基本周期在0.1-0.2s的范圍內(nèi)，即處在地震影響系數(shù)最大值的范圍內(nèi)。我國《規(guī)范》按結(jié)構(gòu)類型規(guī)定了不同的計算方法一、高層建筑結(jié)構(gòu)與高聳結(jié)構(gòu)的豎向地震作用第123頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)的豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計算公式：——結(jié)構(gòu)總豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；——質(zhì)點i的豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；——結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，取實際荷載的75%。第124頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月3）樓層各構(gòu)件的豎向地震作用效應(yīng)，可按各構(gòu)件承受的重力荷載代表值的比例分配。第125頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月豎向地震作用的計算步驟：1）計算，即豎向地震產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)底部軸向力；3）各樓層的軸向力：2）計算，實際是按倒三角形分布；4）將按該層各豎向構(gòu)件（柱、墻等）所承受的重力荷載代表值的比例分配到各豎向構(gòu)件，并乘以增大系數(shù)1.5。第126頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月《規(guī)范》規(guī)定：——豎向地震作用系數(shù)二、大跨度結(jié)構(gòu)第127頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月1）現(xiàn)行《抗震規(guī)范》采用兩階段設(shè)計法，第一階段設(shè)計按多遇地震作用效應(yīng)和其它荷載效應(yīng)的基本組合驗算構(gòu)件截面的抗震承載力，并在多遇地震作用下驗算結(jié)構(gòu)的彈性變形；第二階段設(shè)計驗算罕遇地震作用下的彈塑性變形；2）因此，結(jié)構(gòu)抗震驗算分為截面抗震驗算和結(jié)構(gòu)抗震變形驗算兩部分。3.5結(jié)構(gòu)抗震驗算第128頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月一、截面抗震驗算1.地震作用效應(yīng)和其它荷載效應(yīng)的基本組合——結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力組合的設(shè)計值；其中：——重力荷載分項系數(shù)1.2或1.0；——水平、豎向地震作用的分項系數(shù)；——風(fēng)荷載分項系數(shù)；第129頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月——重力荷載代表值的效應(yīng)；——水平、豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)，尚應(yīng)按規(guī)定乘以相應(yīng)的增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù)；——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；——風(fēng)荷載組合值系數(shù)，一般結(jié)構(gòu)為0.0，風(fēng)荷載起控制作用時為0.2第130頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月2.截面抗震驗算——結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計值；其中：——承載力抗震調(diào)整系數(shù)，按表3-16；第131頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月材料結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力狀態(tài)鋼梁、柱支撐節(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鋼筋混凝土梁軸壓比小于0.15的柱軸壓比不小于0.15的柱抗震墻各類構(gòu)件受彎偏壓偏壓偏壓受剪、偏拉0.750.750.800.850.85僅考慮豎向地震作用時，各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)均宜采用1.0

承載力抗震調(diào)整系數(shù)第132頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月1）地震作用分項系數(shù)的確定：二者同時考慮時，根據(jù)加速度峰值記錄和反應(yīng)譜分析，二者的組合比為1：0.4，故：3.有關(guān)系數(shù)的確定眾值烈度下的地震作用，應(yīng)視為可變作用而不是偶然作用。這樣，對于水平地震作用：對于豎向地震作用：第133頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月2）抗震驗算中組合值系數(shù)的確定：

為了簡化計算，公式（3-45）中僅出現(xiàn)風(fēng)荷載的組合值系數(shù)，并按《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的方法，對一般結(jié)構(gòu)取0.0，對高層建筑取0.2。第134頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月3）地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)第135頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月其中為結(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性系數(shù)。但公式（3-46）中卻沒有。這是因為：地震作用的特點、抗震設(shè)計的現(xiàn)狀，以及抗震重要性分類與《標(biāo)準(zhǔn)》中安全等級的差異，重要性系數(shù)對抗震設(shè)計的實際意義不大，《抗震規(guī)范》對建筑重要性的處理采用抗震構(gòu)造措施的改變來實現(xiàn)。4）關(guān)于重要性系數(shù)

有關(guān)規(guī)范的結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面承載力驗算公式為第136頁，課件共147頁，創(chuàng)作于2023年2月

現(xiàn)階段大部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面抗震驗算時，采用了各有關(guān)規(guī)范的承載力設(shè)計值R，因此抗震設(shè)計的抗力分項系數(shù)就變相應(yīng)地變?yōu)槌休d力設(shè)計值的抗震調(diào)整系數(shù)，即：從數(shù)值上看，取值范圍是0.75-1.0