地震工程學(xué)shs課件

1、抗震工程學(xué)Aseismic Engineering孫黃勝 86057590 shs7528抗震工程學(xué)1 地震工程學(xué)概述2 地震學(xué)基礎(chǔ)知識3 工程地震地震作用與災(zāi)害 4 結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析5 工程抗震與結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計6 幾個專題1 地震工程學(xué)概述1.1 地震災(zāi)害簡述1.2 地震工程學(xué)的研究內(nèi)容1.3 地震工程學(xué)的特點back1.1 地震災(zāi)害簡述地球與地震并存地震災(zāi)害嚴重地震災(zāi)害頻仍抗震防災(zāi)是有效的back地震是人類所面臨的最嚴重的自然災(zāi)害之一地震災(zāi)害嚴重世界地震災(zāi)害嚴重世界十大自然災(zāi)害（據(jù)聯(lián)合國，1947-1980） 熱帶氣旋（颶風(fēng)、臺風(fēng)）、地震、洪澇、雷暴與龍卷風(fēng)、雪暴、火山爆發(fā)、熱浪、雪崩、滑坡

2、、潮汐與海嘯中國是受災(zāi)最嚴重的國家之一災(zāi)重：地震分布廣成災(zāi)比率高back地震災(zāi)害頻仍災(zāi)害日趨頻繁產(chǎn)生自然災(zāi)害的直接原因自然現(xiàn)象產(chǎn)生自然災(zāi)害的結(jié)構(gòu)原因 “社會”本身的弱點災(zāi)情日趨嚴重城市財富集中生命線系統(tǒng)的脆弱近年來的五大自然災(zāi)害火山爆發(fā)、地震、風(fēng)災(zāi)、隕石襲擊、溫室效應(yīng)back地震動 地震地質(zhì)背景、強震觀測、地震動特性、地震動模擬、震害分析工程結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)理論分析、抗震試驗抗震減災(zāi)理論 抗震設(shè)計理論、結(jié)構(gòu)振動控制理論、地震危險性分析、震害預(yù)測理論、防災(zāi)規(guī)劃、災(zāi)害控制理論1.2 地震工程學(xué)的研究內(nèi)容backInputSystemOutput1.3 地震工程學(xué)的特點研究基礎(chǔ)強震觀測、震害經(jīng)驗與試驗研

3、究研究重點地震作用、結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)研究熱點結(jié)構(gòu)非線性與復(fù)雜地震動輸入發(fā)展方向廣泛應(yīng)用概率論、控制論、規(guī)劃論back2 地震學(xué)基礎(chǔ)知識2.1 地球內(nèi)部構(gòu)造2.2 板塊構(gòu)造運動2.3 地震成因和類型2.4 幾個有關(guān)名詞2.5 地震分布2.6 地震觀測與度量2.7 地震波動理論back2.1 地球內(nèi)部構(gòu)造內(nèi)部構(gòu)造物理性質(zhì)比重、溫度、壓力、etcback2.2 板塊構(gòu)造運動板塊構(gòu)造運動學(xué)說六大板塊歐亞大陸板塊太平洋板塊美洲板塊非洲板塊印澳板塊南極板塊back2.3 地震成因和類型地震成因宏觀背景板塊構(gòu)造運動局部機制斷層說（彈性回跳說、粘滑說）地震類型按成因（構(gòu)造EQ、火山EQ、陷落EQ、誘發(fā)EQ）按發(fā)震

4、位置（板邊EQ、板內(nèi)EQ）按震源深度（淺源EQ、中源EQ、深源EQ）按地震序列（主震余震型、震群型、單發(fā)型）主震余震型。主震非常突出，余震十分豐富；最大地震所釋放的能量占全序列的90%以上；主震震級和最大余震相差0.72.4級。 震群型。有兩個以上大小相近的主震，余震十分豐富；主要能量通過多次震級相近的地震釋放，最大地震所釋放的能量占全序列的90%以下；主震震級和最大余震相差0.7級以下。 單發(fā)型。有突出的主震，余震次數(shù)少、強度低；主震所釋放的能量占全序列的99.9%以上；主震震級和最大余震相差2.4級以上。back2.4 幾個有關(guān)名詞震源 震中 震源深度 back 震源距 震中距2.5 地震

5、分布世界地震帶環(huán)太平洋地震帶歐亞地震帶中國地震環(huán)境地震構(gòu)造運動背景10個地震區(qū)中國地震的基本特征back世界地震帶環(huán)太平洋地震帶歐亞地震帶2.6 地震觀測與度量back地震觀測 地震臺網(wǎng)、地震儀地震度量 震級、烈度、地面運動加速度2.7 地震波動理論地震波類型體波（運動特點、對結(jié)構(gòu)作用）縱波（壓縮波P波）（7-8km/s）橫波（剪切波S波）（4-5km/s）面波（3.8km/s）瑞雷波（R波）樂夫波（L波）地震波動理論back3 工程地震（地震作用）3.1 地震動觀測3.2 震級與烈度3.3 地震地面運動特性3.4 地震地面運動模擬3.5 地震災(zāi)害back3.1 地震動觀測地震動觀測儀器強震觀

6、測臺網(wǎng)強震觀測的現(xiàn)狀強震觀測記錄的作用back地震動觀測儀器兩種儀器地震儀與強震儀儀器使用者地震強弱運轉(zhuǎn)方式記錄速度放大倍數(shù)記錄量記錄內(nèi)容設(shè)置地點通頻帶目的地震儀地震工作者弱震連續(xù)慢高位移到時差、初相基巖窄、低頻震源、介質(zhì)、傳播規(guī)律強震儀抗震工作者強震自動觸發(fā)快低加速度全過程場地、結(jié)構(gòu)寬、高低頻地震動、結(jié)構(gòu)振動特性拾震器放大器記錄器 二者不同點 二者共同點運動方程用拾震器的位移表示地面運動back強震觀測臺網(wǎng)地震動衰減臺陣布設(shè)方式：線狀布設(shè)在發(fā)震斷層輻射線上目的：地震動衰減規(guī)律、地震傳播效應(yīng) 舉例：美國加州布設(shè)方式：布設(shè)在某區(qū)域內(nèi)（上百公里）目的：巨大地區(qū)的地震動資料、場地影響 舉例：美國阿拉

7、斯加布設(shè)方式：布設(shè)在潛在發(fā)震斷層附近目的：近場地震動、震源機制 舉例：美國圣安德列斯斷層臺陣back布設(shè)方式：布設(shè)在建筑物不同高度處目的：結(jié)構(gòu)地震反應(yīng) 舉例：北京飯店、天津醫(yī)院布設(shè)方式：布設(shè)在幾十至幾百米目的：地震動的空間相關(guān)性 舉例：臺灣SMART-1、 SMART-2布設(shè)方式：布設(shè)在地表及地下幾十-200米處目的：地震動隨深度的變化、土結(jié)相互作用 舉例：日本 區(qū)域地震動臺陣 斷層地震動臺陣 結(jié)構(gòu)地震動臺陣 地震動差動臺陣 地下地震動臺陣強震觀測的現(xiàn)狀始于1932年美國1933年獲得首次記錄（美國長灘地震）60年代以前，以結(jié)構(gòu)為主60年代以后，加強了地表和近地表地震動的觀測1985年，全世界

8、供布設(shè)7000臺，日美各3000臺全世界已取得可用記錄達上萬條世界最大峰值加速度記錄2.3g（加拿大）中國最大地震動記錄0.54g（云南）back強震觀測記錄的作用是地震工程學(xué)賴以發(fā)展的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是研究地震動特性的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是推動地震作用理論發(fā)展的重要因素幾乎每一次關(guān)于地震動特性認識的提高和地震作用理論的變革其根本原因都可歸結(jié)為對強震觀測記錄的深入分析是結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析的輸入形式是推動結(jié)構(gòu)抗震理論進入反應(yīng)譜階段和向動力階段過渡的重要因素back3.2 震級與烈度震級烈度back地震震級含義一次地震釋放能量大小的度量。多種震級定義存在問題及未來方向back地震烈度定義評價指標地震烈度表性質(zhì)理解分歧影

9、響因素及規(guī)律關(guān)于取消烈度back地震對地表及工程結(jié)構(gòu)影響的強弱程度人的感覺物體反應(yīng)結(jié)構(gòu)破壞自然現(xiàn)象多指標的綜合性分等級的宏觀性以后果表示原因的間接性側(cè)重點差異地震學(xué)：地震破壞后果抗震：地震作用強弱烈度與地震動參數(shù)關(guān)系烈度影響因素及規(guī)律烈度影響因素震源M傳播途徑與震中距R場地條件S其它烈度衰減規(guī)律震級與震中烈度的衰減關(guān)系 I0=f(M,h) ex. M=0.58I0+1.5 烈度衰減關(guān)系 I=f(I0,R,S)圓形等震線橢圓形等震線back震源位錯引起的地基變形震源體釋放的振動能量破裂傳播方向多普勒效應(yīng)地質(zhì)構(gòu)造的不均勻性傳播距離的遠近方位場地土基巖低，軟土高斷層發(fā)震高，非發(fā)震？局部地形鞭梢效應(yīng)關(guān)

10、于取消烈度爭論與原因烈度具有多指標的綜合性，與單一地震動參數(shù)本身就不具有良好對應(yīng)關(guān)系依照烈度進行抗震設(shè)計，在反應(yīng)譜理論中容易引起概念上的混淆烈度是分等級的，地震作用成倍數(shù)關(guān)系烈度具有以后果表示原因的間接性，是“危害性”而非“危險性”，抗震設(shè)防則恰恰以后者為依據(jù)back烈度作為地震破壞程度的一個度量是合適的，但卻不適宜于衡量地震作用。 我國的做法取消烈度作為抗震設(shè)防依據(jù)，采用地震分區(qū)作為抗震設(shè)防依據(jù)，設(shè)計時直接采用地震動參數(shù)3.3 地震地面運動特性back幅值特性頻譜特性持時特性空間相關(guān)性幅值特性back幅值某種物理量（如加速度、速度、位移中的任何一種）的最大值或某種意義下的等代值多種定義峰值有

11、效峰值持續(xù)加速度等反應(yīng)譜有效加速度概率有效峰值靜力等效加速度簡要評價 等效簡諧振幅 平均振幅 Arias強度 均方根加速度 譜強度多種幅值定義back頻譜特性三種譜表述方法簡要評價back三種譜表述方法傅立葉譜功率譜反應(yīng)譜back傅立葉譜傅立葉變換back反應(yīng)譜單自由度彈性體系的地震反應(yīng)反應(yīng)譜的定義反應(yīng)譜的性質(zhì)反應(yīng)譜的種類反應(yīng)譜的影響因素及規(guī)律back單自由度彈性體系的地震反應(yīng)單自由度彈性體系運動微分方程受力分析恢復(fù)力虎克定律阻尼力瑞雷阻尼慣性力牛頓第二定律方程建立達朗貝爾原理 運動微分方程的解答back運動微分方程的解答通解（自由振動）back特解（強迫振動，Duhamel積分）輸入過程的離

12、散化backdTT最大反應(yīng)及簡化-相對位移反應(yīng)譜-擬速度反應(yīng)譜-擬加速度反應(yīng)譜反應(yīng)譜的定義單自由度彈性體系在給定地震作用下某種反應(yīng)量的最大值與體系自振周期之間的關(guān)系曲線backSa(e, T1)Sv(e, T1)Sd(e, T1)xg(t)Duhamel 積分s(t)= f(xg, e, T1)MaxeT1eTiSa(e, Ti)Sv(e, Ti)Sd(e, Ti)Duhamel 積分s(t)= f(xg, e, Ti)MaxTSyT1TiResponse spectra of Taft wave 反應(yīng)譜的性質(zhì)結(jié)構(gòu)反應(yīng)特點低頻（長周期）系統(tǒng)（=10Hz）SaPGA反應(yīng)譜性質(zhì)反應(yīng)譜由中頻段的放大

13、區(qū)和兩端的極限區(qū)三部分構(gòu)成偽譜的性質(zhì)Sa=wSv=w2SdbackT高頻中頻低頻動力放大系數(shù)Ba=Sa/PGABv=Sv/PGV Bd=Sd/PGDEl Centro （1940）Taft （1952）Artificial反應(yīng)譜的影響因素及規(guī)律地震動方面震級震級越大，長周期成分越豐富，反應(yīng)譜峰點周期越后移震中距震級越大，長周期成分越豐富，反應(yīng)譜峰點周期越后移場地場地越軟，峰值越大，反應(yīng)譜峰點周期越后移結(jié)構(gòu)方面阻尼比阻尼比越大，反應(yīng)越小，曲線越平滑結(jié)構(gòu)周期三段特性back持時特性一般特征多種定義簡要評價back地震動的空間相關(guān)性問題的由來相關(guān)性類別相關(guān)性描述簡要評價back問題的由來建筑結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)

14、問題大底盤深基礎(chǔ)生命線工程扭轉(zhuǎn)問題大跨度空間伸展back相關(guān)性類別同一地點多維地震動分量之間的相關(guān)性水平與水平豎向與水平不同地點地震動的相關(guān)性空間相關(guān)性不同地理位置之間地震動的相關(guān)性同一地理位置不同深度處地震動的相關(guān)性back相關(guān)性描述信號角度相關(guān)函數(shù)矩陣工程應(yīng)用角度幅值特性頻譜特性持時特性back3.4 地震地面運動模擬問題的提出地震動隨機模型地震波反演技術(shù)back3.5 地震災(zāi)害地表破壞結(jié)構(gòu)物破壞幾個震害實例back4 結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析4.1 結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析方法的發(fā)展4.2 抗震結(jié)構(gòu)模型化4.3 地震動輸入4.4 結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析方法backback4.2 抗震結(jié)構(gòu)模型化地震中的結(jié)構(gòu)行為

15、抗震結(jié)構(gòu)動力分析模型結(jié)構(gòu)構(gòu)件動力性能及其模型化結(jié)構(gòu)阻尼特性及其模型化back抗震結(jié)構(gòu)動力分析模型層模型層間剪切模型層間彎曲模型層間剪彎模型剛片模型桿系模型平面桿系模型空間桿系模型 有限元模型幾點說明分析目的與模型結(jié)構(gòu)行為與模型線性結(jié)構(gòu)非線性結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)構(gòu)件動力性能及其模型化試驗混凝土構(gòu)件梁柱節(jié)點抗震墻鋼構(gòu)件梁柱 砌體構(gòu)件幾點說明分析目的與模型結(jié)構(gòu)行為與模型線性結(jié)構(gòu)非線性結(jié)構(gòu)back1樓頂位移時程2支座位移時程3支座滯回曲線4 建筑抗震設(shè)計原則和基本要求4.1 建筑抗震設(shè)防目標與標準4.2 概念設(shè)計與基本要求back4.1 建筑抗震設(shè)防目標與標準抗震設(shè)防及其思想設(shè)防依據(jù)設(shè)防目標及其實現(xiàn)建筑類別與設(shè)防

16、標準back抗震設(shè)防及其思想抗震設(shè)防對建筑物進行抗震設(shè)計并采取抗震措施指導(dǎo)思想預(yù)防為主減輕結(jié)構(gòu)震害避免人員傷亡減少經(jīng)濟損失使地震時不可缺少的緊急活動得以維持和進行趨勢使用壽命期內(nèi)對不同頻度和強度的地震具有不同的抵抗能力back設(shè)防依據(jù)抗震設(shè)防烈度定義：按國家規(guī)定的權(quán)限批準作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)發(fā)地震烈度確定：必須按國家規(guī)定的權(quán)限審批、頒發(fā)的文件（圖件）確定一般情況下，可采用中國地震烈度區(qū)劃圖的地震基本烈度度（或與本規(guī)范設(shè)計地震基本加速度值對應(yīng)的烈度值）對做過抗震防災(zāi)規(guī)劃的城市，可按批準的抗震設(shè)防區(qū)劃（抗震設(shè)防烈度或設(shè)計地震動參數(shù)）進行抗震設(shè)防設(shè)防范圍6-9度back設(shè)防目標及其實現(xiàn)三水準要求

17、back水準涵義要 求第一水準小震不壞當(dāng)遭受低于本地區(qū)設(shè)防烈度的多遇地震影響時，一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用第二水準中震可修當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時，可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用第三水準大震不倒當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的預(yù)估的罕遇地震影響時，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞兩階段設(shè)計三水準地震作用的標定基本假定地震強度呈極值分布烈度符合極值III型back地震影響50年超越概率地震重現(xiàn)期多遇地震對應(yīng)的烈度眾值烈度小震63.2%50年設(shè)防烈度中震10%475年罕遇地震對應(yīng)的烈度大震2-3%1642-2475年 計算 F(I)=exp-(12-I)k/(1

18、2-Im)k，RT=-T/ln(1-F(I) If(I)ImI0Is 一般關(guān)系 烈度：Im=I0-1.55, Is500 250-500 140-250 140 m/s 巖土狀態(tài) 密實 中密 粗密 松散back場地類別的劃分back場地覆蓋層厚度(m)場地土類型0 3 9 80堅硬中硬中軟軟弱IIIIIIIV5.2 地基、基礎(chǔ)地基在地震中的雙重作用地基是地震波的傳播介質(zhì)，有濾波、放大、減震等作用地基是建筑物的支承，可能失效、變形（液化、震陷、滑移、不均勻沉陷等）地基震害地基基礎(chǔ)抗震驗算地基液化地基抗震措施back地基震害特點有二一般地，大量地基具有較好的抗震能力，震害較少原因在于一般天然地基在

19、靜力作用下具有相當(dāng)大的安全儲備，地基承載能力在長期自重作用下有所提高地震時，荷載增大，但短時效應(yīng)使其承載能力也有提高不同基礎(chǔ)類型，震害差異明顯樁基比筏基好，深基比淺基好，條基比獨基好仍應(yīng)注意以下類型的不利地基液化地基地基失效、不均勻沉陷、滑坡等（7-9度，6度不考慮液化）軟土地基震陷、不均勻沉陷等（7-9度；8、9度明顯）嚴重不均勻地基不均勻沉陷等（6-9度）新填土及其它不穩(wěn)定地基不均勻沉陷、滑移等（7-9度）back地基基礎(chǔ)抗震驗算天然地基及基礎(chǔ)可不進行抗震驗算的范圍（注意從震害角度說明原因）驗算內(nèi)容豎向承載力驗算（通常認為：基礎(chǔ)抗水平地震作用能力足夠）back可不進行抗震驗算的范圍6度時所

20、有建筑（甲類建筑和類場地上的較高建筑除外）7-9度時砌體房屋、底層框架抗震墻房屋、多層內(nèi)框架砌體房屋；非軟弱地基上的一般單層廠房、單層空曠房屋、多層民用框架及與其基礎(chǔ)荷載相當(dāng)?shù)亩鄬涌蚣軓S房高度不超過100m的煙囪可不進行上部結(jié)構(gòu)抗震驗算的建筑back地基基礎(chǔ)豎向承載力驗算表達式：back 式中 p、pmax分別為按多遇地震作用效應(yīng)和其它荷載效應(yīng)基本組合計算的基礎(chǔ)底面平均壓力和邊緣最大壓力設(shè)計值 fsE為地基土抗震承載力設(shè)計值 fs 地基靜承載力設(shè)計值，按現(xiàn)行地基規(guī)范取值（已經(jīng)經(jīng)過基礎(chǔ)深寬修正），s 調(diào)整系數(shù)通常，s自巖石到土層分別取為1.5-1.0地基液化定義back液化地震引起飽和砂土和粉土

21、顆粒趨于緊密，孔隙水壓力增大，有效壓力減小，土體由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的現(xiàn)象。 液化震害噴水冒砂開裂下沉地下構(gòu)筑物上浮滑坡等 液化條件及影響因素 液化地基的評價 液化地基的處理地基液化條件及影響因素最低烈度和地震持續(xù)時間（正）最低烈度6度（M=5）最大震中距D最大=0.82*100.862*(M-5)，如M=7.3，D=100km液化土層埋深和地下水位深度（反）最大地下水位深度：一般不超過3m，3-4m較少，5 m還未見最大液化土層埋深土層土粒組成與密實程度（反）可液化土的類型與狀態(tài)：無粘性的礫砂、粗砂、細砂、粉砂，少粘性的粉土土層地質(zhì)年代（反）back液化地基的評價初步判別標貫判別N63.5=3)液

22、化地基的初步判別地質(zhì)年代年代愈老，土固結(jié)程度、密實度、結(jié)構(gòu)性愈好（第四紀晚更新世Q3）粉土粘粒（粒徑d0+db-2dwd0+db-3du+dw1.5d0+2db-4.5d0液化特征深度(m)db基礎(chǔ)埋深(m)（=2m）du覆土厚度(m)dw地下水位深度(m)back液化地基的處理液化場地危害性分析衡量指標液化指數(shù)ILE液化指數(shù)ILE的計算back 液化等級輕微（0-5）、中等（5-15）和嚴重（15） 抗液化措施探明液化土層的深度與厚度，計算液化指數(shù)ILE，按ILE劃分液化等級，然后根據(jù)建筑物重要性、液化等級采用相應(yīng)的抗液化措施地基抗震措施抗液化措施軟土地基抗震措施抗震陷措施嚴重不均勻地基的抗

23、震措施地基穩(wěn)定措施back抗液化措施措施的選擇原則根據(jù)建筑物重要性、液化等級采用相應(yīng)的抗液化措施建筑類別液化等級輕微中等嚴重甲特殊考慮，但不得低于乙類乙B或CA或B+CA丙C或DC或其它更高要求的措施A或B+C丁DDC或其它經(jīng)濟措施A 全部消除液化沉陷的地基措施B 部分消除液化沉陷的地基措施C 基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理D 可不采取措施back 抗液化措施的要求 規(guī)范給出了相應(yīng)的要求和方法 軟土地基抗震措施的選擇原則軟土地基（不存在嚴格定義，通常指）淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土及地基承載力標準值小于80（7度）、100（8度）、120（9度）kPa的粘性土、粉土等軟土層6度時可不考慮軟土地基震陷；靜

24、力設(shè)計中嚴格控制基礎(chǔ)底面壓力，未經(jīng)處理的軟土層一般不宜作為持力層；可不考慮震陷影響的條件。軟土地基抗震措施back基本消除震陷的地基措施：樁基礎(chǔ)、深基礎(chǔ)、加深基礎(chǔ)或換土（軟土層淺且?。p少震陷的地基措施：挖除部分軟土層（加深基礎(chǔ)或換土）、降低承載力取值（0.8）基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施：選擇合適的基礎(chǔ)埋深、減輕荷載（材料、基礎(chǔ)上填土、設(shè)置零層樓板）、調(diào)整基礎(chǔ)底面積減小偏心、加強基礎(chǔ)整體性和剛性（筏基、圈梁等）、增加上部結(jié)構(gòu)的整體性和豎向剛度、管道問題。抗震陷措施backback嚴重不均勻地基的抗震措施指：故河道、暗藏溝坑邊緣地帶、邊坡地的半挖半填地段、局部的或不均勻的液化土層、其它成因、巖性或

25、狀態(tài)明顯不均勻的地層措施：首先建議避開，不能避開時采取適當(dāng)措施，如：沉降縫、樁基礎(chǔ)或深基礎(chǔ)等back地基穩(wěn)定措施河岸邊坡、故河道邊緣地帶等。地基加固、抗滑樁等。6 建筑結(jié)構(gòu)抗震驗算6.1 地震作用計算6.2 結(jié)構(gòu)抗震驗算back6.1 地震作用計算一般說明和計算原則基本計算數(shù)據(jù)水平地震作用的計算豎向地震作用的計算back一般說明和計算原則影響設(shè)計地震作用的因素設(shè)計地震作用的方向地震作用的計算范圍和原則地震作用的計算方法及其適用范圍計算模型back影響設(shè)計地震作用的因素地震動特性方面抗震設(shè)防烈度設(shè)計近遠震場地類別結(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）back設(shè)計地震作用的

26、方向設(shè)計地震作用的方向水平（兩個）豎向（一個）結(jié)構(gòu)效應(yīng)的方向平動（兩個水平、一個豎向）扭轉(zhuǎn)（豎軸）back地震作用的計算范圍和原則計算范圍水平地震作用back 6度區(qū) （除甲類建筑和IV類場地上的較高房屋外）可不算 7-9度區(qū) （除可不進行上部結(jié)構(gòu)抗震驗算的房屋外）均算8、9度大跨度結(jié)構(gòu)和長懸臂結(jié)構(gòu)9度的高層建筑 水平地震作用的計算原則 豎向地震作用 一般正交布置抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，可沿縱橫主軸方向分別計算 斜交布置抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，宜按平行于抗側(cè)力構(gòu)件方向計算 質(zhì)量和剛度明顯不均勻、不對稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮水平地震作用的扭轉(zhuǎn)影響地震作用的計算方法及其適用范圍back計算模型集中質(zhì)量模型多高層房屋無

27、扭轉(zhuǎn)有扭轉(zhuǎn)單層廠房橫向縱向back基本計算數(shù)據(jù)重力荷載代表值結(jié)構(gòu)自振周期設(shè)計反應(yīng)譜back重力荷載代表值重力荷載代表值永久荷載（建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)配件自重）標準值+可變荷載（雪、灰、樓面活荷載）組合值back永久荷載標準值組合值系數(shù)可變荷載標準值結(jié)構(gòu)自振周期理論計算方法Jacobi法近似計算方法能量法折算質(zhì)量法頂點位移法矩陣迭代法經(jīng)驗方法back設(shè)計反應(yīng)譜水平地震影響系數(shù)back 水平地震影響系數(shù)曲線 水平地震影響系數(shù)曲線 水平地震影響系數(shù)最大值T(s)max0.45max00.1Tg（特征周期）3.0=(Tg/T)0.9 max =0.2 max場地類別IIIIIIIV近震0.200.300.400

28、.65遠震0.250.400.550.85烈度6789多遇地震183672144罕遇地震-225405630烈度6789多遇地震0.040.080.160.32罕遇地震-0.500.901.40水平地震作用的計算多自由度彈性體系的地震反應(yīng)三種計算方法樓層水平地震剪力的分配扭轉(zhuǎn)問題地基結(jié)構(gòu)動力相互作用back三種計算方法振型分解反應(yīng)譜法底部剪力法時程分析法back多自由度彈性體系的地震反應(yīng)運動微分方程運動微分方程的解答back運動微分方程質(zhì)點受力分析backxg(t)xi(t)體系運動微分方程運動微分方程的解答（一）無阻尼自由振動back振型的性質(zhì)運動微分方程的解答運動微分方程的解答（二）bac

29、kxg(t)xi(t)a1iajiani運動微分方程的解答（三）backxg(t)a1iajiani振型分解反應(yīng)譜法振型分解法back振型分解反應(yīng)譜法計算振型計算地震影響系數(shù)和振型參與系數(shù)計算振型地震作用計算振型地震效應(yīng)振型組合底部剪力法計算方法底部剪力的計算地震作用沿高度的分配backmHiHiFiFEkFn 頂部附加地震作用 突出屋面小建筑物 適用條件 滿足下列條件 高度=40m 剪切變形為主 m、k分布均勻 近似于SDOF底部剪力Geq結(jié)構(gòu)等效重力荷載代表值SDOF：Geq=G1MDOF： Geq=Sum(Gi)*0.85backFjiVj0時程分析法基本概念適用范圍特別不規(guī)則建筑甲類建

30、筑超高層建筑back樓層水平地震剪力的分配現(xiàn)澆和裝配整體式混凝土樓屋蓋等剛性樓蓋建筑，宜按抗側(cè)力構(gòu)件等效剛度的比例分配木樓屋蓋等柔性樓蓋建筑，宜按抗側(cè)力構(gòu)件從屬面積上重力荷載代表值的比例分配普通預(yù)制板的裝配式混凝土樓屋蓋等半剛性樓蓋建筑，可取上述兩種分配結(jié)果的平均值考慮空間作用、樓蓋變形、墻體彈塑性變形和扭轉(zhuǎn)的影響時，可按各有關(guān)規(guī)定對上述分配結(jié)果作適當(dāng)調(diào)整back豎向地震作用的計算高層房屋（9度）地震作用標準值backFviHiFviFEvk 樓屋蓋的豎向地震作用效應(yīng)分配 按各構(gòu)件承受的重力荷載代表值的比例分配 平板型網(wǎng)架屋蓋和跨度大于24m的屋架（8、9度） 長懸臂和其它大跨結(jié)構(gòu)（8、9度）

31、6.2 結(jié)構(gòu)抗震驗算一般規(guī)定地震作用下的作用效應(yīng)組合截面抗震驗算抗震變形驗算back結(jié)構(gòu)抗震驗算的一般規(guī)定驗算范圍除6度建筑（IV類場地上的較高層除外）和規(guī)定可不進行驗算的結(jié)構(gòu)外，均應(yīng)驗算驗算內(nèi)容截面抗震驗算抗震變形驗算多遇地震作用下的彈性變形驗算非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞罕遇地震作用下的彈塑性變形驗算抗倒塌back地震作用下的作用效應(yīng)組合back組合類型地震作用用途多遇地震作用下作用效應(yīng)的基本組合多遇地震截面抗震驗算多遇地震作用下短期效應(yīng)多遇地震彈性變形驗算罕遇地震作用下短期效應(yīng)罕遇地震彈塑性變形驗算截面抗震驗算back內(nèi)力基本組合設(shè)計值承載力設(shè)計值承載力調(diào)整系數(shù)抗震變形驗算彈性變形驗算目的：防止非結(jié)

32、構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)過重破壞范圍：框架、框架抗震墻、框支抗震墻多高層鋼筋砼房屋表達式：back彈性層間位移彈性層間位移角限值層高薄弱層彈塑性變形驗算目的：防止倒塌或嚴重破壞范圍：薄弱層彈塑性變形計算方法薄弱層位置的確定：表達式：彈塑性層間位移彈塑性層間位移角限值薄弱層彈塑性變形驗算的結(jié)構(gòu)范圍應(yīng)驗算結(jié)構(gòu)8度III、IV類場地和9度時，高大單層鋼筋砼柱廠房橫向排架甲類建筑、9度時乙類建筑中的鋼筋砼和鋼結(jié)構(gòu)7-9度時樓層屈服強度系數(shù)小于0.5的鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)隔震和消能減震結(jié)構(gòu)高層鋼結(jié)構(gòu)宜驗算結(jié)構(gòu)超高和豎向不規(guī)則高層建筑結(jié)構(gòu)7度III、IV類場地和8度時，乙類建筑中的鋼筋砼和鋼結(jié)構(gòu)板柱抗震墻結(jié)構(gòu)和底部框架磚房back薄弱層彈塑性變形計算方法簡化方法適用范圍不超過12層且層剛度無突變的鋼筋砼框架不超過20層且層剛度無突變的鋼框架單層鋼筋砼柱廠房方法back靜力彈塑性方法和彈塑性時程分析法7 幾種建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計7.1 多層和高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋7.2 多層砌體結(jié)構(gòu)房屋和底部