第八章地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算第八章地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算●抗震設(shè)計(jì):◆抗震設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)◆抗震計(jì)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)Valadononry.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL一、結(jié)構(gòu)抗震理論的發(fā)展1.靜力理論階段—靜力法1920年,日本大森房吉提出。mx2()假設(shè)建筑物為絕對(duì)剛體。G地震作用F=mm8m=Gk將酬作為靜荷載,按靜力計(jì)算方法計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震效應(yīng)。k地震系數(shù)缺點(diǎn):(1)沒(méi)有考慮結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性;(2)認(rèn)為結(jié)構(gòu)是剛性的,即認(rèn)為地震時(shí)結(jié)構(gòu)上任點(diǎn)的振動(dòng)加速度均等于地面運(yùn)動(dòng)的加速度Valadononry.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL第八章地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算2定函數(shù)理論蘇聯(lián)扎夫里耶夫首先提出的,他認(rèn)為地震地面運(yùn)動(dòng)可用余弦函數(shù)來(lái)描述,也即地面位移為x,(t)=acoset蘇聯(lián)的柯?tīng)柷偎够岢龅孛孢\(yùn)動(dòng)可用若干個(gè)不同振幅、不同阻尼和不同頻率的衰減正弦函數(shù)的和來(lái)表示,也即aesisin6.tValadononry.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL第八章地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算3.反應(yīng)譜理論反應(yīng)譜法1940年,美國(guó)皮奧特提出。地震作用F=kGG重力荷載代表值k地震系數(shù)(反映震級(jí)、震中距、地基等的影響)β--動(dòng)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(jì)算方法計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震效應(yīng)目前,世界上普遍采用的方法。Valadononry.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL第八章地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算4.直接動(dòng)力分析理論一時(shí)程分析法將實(shí)際地震加速度時(shí)程記錄(簡(jiǎn)稱(chēng)地震記錄earthquakerecord)作為動(dòng)荷載輸入,進(jìn)行結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析。Acceleration(cm/Valadononry.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL第八章地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算5.非線(xiàn)性靜力分析方法(PushOveranalysis此外,有用隨機(jī)振動(dòng)理論來(lái)分析結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)統(tǒng)計(jì)特征的,有以地震時(shí)輸入結(jié)構(gòu)的能量進(jìn)行設(shè)計(jì)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(méi)有進(jìn)入抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,因此未被抗震設(shè)計(jì)使用。Valadononry.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL第八章地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算與各類(lèi)型結(jié)構(gòu)相應(yīng)的地震作用分析方法●不超過(guò)40m的規(guī)則結(jié)構(gòu):底部剪力法魯一般的規(guī)則結(jié)構(gòu):兩個(gè)主軸的振型分解反應(yīng)譜法●質(zhì)量和剛度分布明顯不對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu):考慮扭轉(zhuǎn)或雙向地震作用的振型分解反應(yīng)譜法●8、9度時(shí)的大跨、長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)和9度的高層建筑:考慮豎向地震作用魯特別不規(guī)則、甲類(lèi)和超過(guò)規(guī)定范圍的高層建筑:維或二維時(shí)程分析法的補(bǔ)充計(jì)算Valadononry.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL第八章地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算、單質(zhì)點(diǎn)或單自由度彈性體系地震反應(yīng)Valadononry.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL第八章地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算單自由度彈性體系計(jì)算簡(jiǎn)圖:將結(jié)構(gòu)參與振動(dòng)的全部質(zhì)量集中于一點(diǎn),用無(wú)重量的彈性直桿支承于地面形成單質(zhì)點(diǎn)體系,當(dāng)該體系只作單向振動(dòng)時(shí),就形成了一個(gè)單自由度體系。如等高單層廠(chǎng)房、水塔等單質(zhì)點(diǎn)彈性體系計(jì)算簡(jiǎn)圖(a)單層廠(chǎng)房及簡(jiǎn)化體系;(b)水塔及簡(jiǎn)化體系Valadononry.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL第八章地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算地震作用反應(yīng)譜理論大體有如下三點(diǎn)假定:1)結(jié)構(gòu)物的地基為一剛性盤(pán)體,因此基礎(chǔ)各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)全一致,沒(méi)有相位差。2)結(jié)構(gòu)處于線(xiàn)性彈性狀態(tài)3地震時(shí)的地面運(yùn)動(dòng)過(guò)程可以用地震記錄來(lái)表示Valadononry.