地震作用計算T63

§2.3地震作用地震工程術語(TerminologiesofEarthquakeEngineering)

§2.3地震作用地震工程術語(TerminologiesofEarthquakeEngineering)

震源(Focus,CenterorHypocenter)：地殼深處巖層發(fā)生斷裂、錯動的地方稱為震源。震中(EpifocusorEpicenter)：震源在地表面上的垂直投影點，稱為震中。震中距(EpicenterDistance)：地面某點與震中之間的距離稱為震中距。等震線或等烈度線(IsoseismalLine)：對應于一次地震，在受到影響的區(qū)域內，根據(jù)地震烈度表對每一地點評定出一個烈度。烈度相同區(qū)域的外包線，稱為等震線（或等烈度線）。§2.3地震作用地震工程術語(TerminologiesofEarthquakeEngineering)

根據(jù)震源深度可以把地震分為淺源地震(Shallowfocusearthquake)、中源地震(Intermediatefocusearthquake)和深源地震(deepfocusearthquake)。震源深度0—60公里為淺源地震，簡稱淺震。淺震對構筑物威脅最大。同級地震，震源越淺，破壞力越強。震源深度60—300公里為中源地震。震源深度300公里以上為深源地震。破壞性地震一般是淺源地震。如1976年的唐山地震的震源深度為8公里，2008年512汶川地震的震源深度14km，2011年日本311大地震的震源深度為海下10公里，1960年智利9.5級地震的震源深度33公里?！?.3地震作用地震工程術語(TerminologiesofEarthquakeEngineering)

根據(jù)震中距，可將地震分為近震(LocalEarthquake)和遠震(DistantEarthquake)。震中距大于100公里并小于1000公里的地震稱為近震。震中距大于1000公里的地震稱為遠震。震中距會影響到地震波的頻譜成分，因此在確定場地的周期時，要同時考慮場地土的類型和震中距的影響?！?.3地震作用地震工程術語(TerminologiesofEarthquakeEngineering)

震級與烈度(EarthquakeMagnitudeandintensity)§2.3地震作用地震工程術語(TerminologiesofEarthquakeEngineering)

震級(EarthquakeMagnitude)和烈度(EarthquakeIntensity)是從不同角度衡量一次地震大小和可能造成破壞的兩把不同的“尺子”，人們往往容量弄混。震級和烈度之間即有聯(lián)系，又有區(qū)別。震級反映地震本身的大小，只與地震釋放的能量多少有關；而烈度則反映的是地震的后果，一次地震后不同地點烈度不同。一次地震只有一個震級，但同一個地震在不同地區(qū)的烈度大小卻很不一樣?！?.3地震作用地震工程術語(TerminologiesofEarthquakeEngineering)

震級好比一盞燈泡的瓦數(shù)，烈度好比某一點受光亮照射的程度，它不僅與燈泡的功率有關，而且與距離的遠近有關。因此，一次地震只有一個震級，而烈度則各地不同?！?.3地震作用地震工程術語(TerminologiesofEarthquakeEngineering)

目前世界上記錄到的震級最大的地震是哪次？為什么有人說是2011年日本大地震，有人說是1960年智利大地震，還有人說是2004年印度洋大地震？即便是同一次地震，比如2004年印度洋大地震，有人說是8.6級，有人說是8.9級，還有人說是9.0級？要解答這些問題，我們首先要明白震級的劃分方法。目前，最基本震級標度有4種，里氏震級ML，體波震級MB，面波震級Ms，以及矩震級Mw。其中里氏震級，體波震級和面波震級均為波震級?！?.3地震作用地震工程術語(TerminologiesofEarthquakeEngineering)

世界上比較通用的是里氏震級(TheRichtermagnitude)，其最初定義為里克特（Richter）于1935年提出的，里氏震級大小是指用標準地震儀在距震中(Epifocus)100公里處記錄的以微米為單位的最大水平地面位移A的常用對數(shù)：ML=log（A）。由于里氏震級要用到距震中100公里處的地面位移，由于我們不知道哪天會發(fā)生地震，因此也不可能地震發(fā)生時恰巧把地震儀放置在距震中100公里處。因此我們分別針對近震(LocalEarthquake)和遠震(DistantEarthquake)引入了體波震級和面波震級?！?.3地震作用地震工程術語(TerminologiesofEarthquakeEngineering)

矩震級是由加州理工學院的金森博雄（HirooKanamori）教授于1977年提出的，該標度能更好的描述地震的物理特性，如地層錯動的大小和地震的能量等。不論采用什么震級，由于地震波傳播介質的差異，同一次地震在不同地點確定的震級常常不同，差別常達0.3~0.5，有時甚至超過1.0。至于世界上記錄到的震級哪次最大，這要從波震級和矩震級兩個角度來考慮，從波震級角度考慮，日本2011年大地震里氏9.0級（日本氣象廳給出的數(shù)據(jù)）居首位，與2004年12月26日印尼蘇門答臘島北部以西近海9.0級特大地震并列第一。從矩震級角度來考慮，1960年智利大地震應該排在第一（矩震級9.5），排在第二的是2004年12月26日印度洋大地震（矩震級9.3），第三位是日本2011年大地震（矩震級9.0）。§2.3地地震震作作用用一、、地地震震的的成成因因地震震發(fā)發(fā)生生時時，，由由于于地地震震波波的的作作用用產(chǎn)產(chǎn)生生地地面面運運動動（（橫橫向向和和縱縱向向）），，通通過過房房屋屋基基礎礎影影響響上上部部結結構構，，使使結結構構產(chǎn)產(chǎn)生生振振動動二、、地地震震作作用用特特點點地震震波波：：豎豎向向振振動動和和水水平平振振動動（（主主要要破破壞壞））－－P波及S波地震反應應：位移移、速度度、加速速度（產(chǎn)產(chǎn)生慣性性力）動力荷載載作用，，其作用用大小除除了與地地震波本本身的特特性有關關，還與與場地土土特性，，建筑自自身特性性有關地震是一一種隨機機振動，，其特征征包括：：振幅、、頻譜、、持續(xù)時時間特征周期期的影響響：短周周期（0.1~0.3s），長周周期（1.5~2s）§2.3地地震作用用二、地震震作用特特點地震波與與場地特特征周期期：為何何距離震震中較近近的地方方，低矮矮的短周周期結構構容易破破壞，而而遠離震震中的地地方，高高聳的長長周期結結構更容容易破壞壞？在結結構抗震震設計時時如何考考慮這樣樣的影響響因素？？§2.3地地震作用用二、地震震作用特特點地震波：：地震波波包括體體波（P波和S波）以及及面波(Rayleigh波和Love波），就就周期特特性而言言，P波是短周周期的，，S波和面波波是長周周期的；；對于地地震波引引起的地地面振動動幅值特特性，P波小幅值值，S波和面波波為大幅幅值；對對于振動動的方向向，P波引起地地面豎向向振動，，S波和面波波引起地地面水平平振動；；對于傳傳播速度度，P波最快，，其次是是S波，最后后是面波波。因此此，就震震感而言言，會首首先感受受到豎向向振動（（P波作用）），然后后才是水水平振動動（S波和面波波）。S波和面波波作用引引起的水水平振動動將會導導致結構構產(chǎn)生破破壞作用用。就衰衰減速度度而言，，體波會會很快衰衰減，而而面波會會傳播到到很遠的的地方。?！?.3地地震作用用二、地震震作用特特點地震波：：§2.3地地震作用用二、地震震作用特特點體波（P波）§2.3地地震作用用二、地震震作用特特點體波（S波）§2.3地地震作用用二、地震震作用特特點面波(Rayleigh波）§2.3地地震作用用二、地震震作用特特點面波(Love波）§2.3地地震作用用二、地震震作用特特點場地特征征周期：：因此，，距離震震中較遠遠的地方方，地震震波的周周期將會會是以長長周期為為主。在在規(guī)范中中，為了了考慮遠遠震的長長周期特特性，在在確定場場地的特特征周期期時，除除了考慮慮場地的的類別，，還引入入了“設設計地震震分組””，第一一組是近近震，第第三組是是遠震。。§2.3地地震作用用三、抗震震設防標標準、設設防目標標和設計計方法（1）建筑物物重要性性分類及及抗震設設防標準準甲類建筑筑：地震破壞壞會導致致嚴重后后果，造造成經(jīng)濟濟上嚴重重損失或或特別重重要的建建筑物；；按照高高于本地地區(qū)抗震震設防烈烈度計算算，其值值應按批批準的地地震安全全性評價價結果確確定乙類建筑筑：地震時必必須維持持正常使使用和救救災需要要的建筑筑物，人人員大量量集中的的公共建建筑物或或其他重重要的建建筑物；；應按本本地區(qū)抗抗震設防防烈度計計算丙類建筑筑物：除上述以以外的一一般高層層建筑；；應按本本地區(qū)抗抗震設防防烈度計計算丁類建筑筑物：次要建筑筑，一般般情況下下地震作作用仍應應符合本本地區(qū)抗抗震設防防烈度的的要求，，抗震措措施應允允許比本本地區(qū)抗抗震設防防烈度的的要求適適當降低低，但抗抗震設防防烈度為為6度時不應應降低。?！?.3地地震作用用（2）三水準準抗震設設計目標標——小震不壞壞，中震震可修，，大震不不倒我國的《建筑抗震震設計規(guī)規(guī)范》（GB5011-2010）（以下下簡稱《抗規(guī)》），根據(jù)據(jù)我國地地震的時時間情況況及抗震震設計的的傳統(tǒng)習習慣，提提出了可可以概括括為“小震不壞壞、中震震可修、、大震不不倒”（Nodamageunderfrequentearthquake,repairabledamagesunderbasicearthquakeandnocollapseunderrareearthquake）的三水準抗抗震設防防目標（Three-levelSeismicFortificationObjectives）?！?.3地地震作用用（2）三水準準抗震設設計目標標——小震不壞壞，中震震可修，，大震不不倒小震烈度度（又稱稱眾值烈烈度）：：是在50年設計基基準期（（designreferenceperiod）內，超超越概率率（exceedingprobability）為63.3%的地震烈烈度，即即指超過過該烈度度的地震震出現(xiàn)的的可能性性在全部部地震中中所占的的比例為為63.3%，它比基基本烈度度（BasicIntensity）約低1.55度；中震烈度度即為基基本烈度度（或設設防烈度度）：是在50年設計基基準期內內，超越越概率為為10%~13%的地震烈烈度；大震烈度度：指的是發(fā)發(fā)生概率率極小的的罕遇地地震，相相應的大大震烈度度是在50年設基準準期內，，超越概概率為2%~3%的地震烈烈度，為為小概率率事件。?！?.3地地震作用用（2）三水準準抗震設設計目標標——小震不壞壞，中震震可修，，大震不不倒注意：小小震、中中震和大大震，都都是指烈度而言，而而不是震級。原因在在于，此此處定義義的大震震和小震震，均是是為抗震震設計提提供數(shù)據(jù)據(jù)的。既既然是抗抗震，我我們“抗抗”的是是地震嗎嗎？其實實不是，，地震實實質上就就是地面面運動，，如果地地震發(fā)生生在無人人區(qū)，即即便是12級地震，，對人類類是沒有有影響的的。因此此我們““抗”的的不是地地震，而而是地震震所產(chǎn)生生的破壞壞作用，，只有烈烈度才能能衡量地地震的破破壞作用用，因此此我們根根據(jù)烈度度而不是是震級來來定義大大震、中中震和小小震。§2.3地地震作用（2）三水準抗震震設計目標——小震不壞，中中震可修，大大震不倒小震不壞：當遭受低于本本地區(qū)設防烈烈度（即基本本烈度）（BasicIntensity）的多遇地震震（或稱小震震）影響時，，建筑物不需需修理，仍可可正常使用。。一方面要使使結構處于彈彈性工作階段段；另一方面面還須限制層層間位移（對對普通房屋））和避免設備備破壞，即須須保持必要的的剛度（Stiffness）。中震可修：當遭受本地區(qū)區(qū)規(guī)定設防烈烈度（FortificationIntensity）的多遇地震震（FrequentlyOccurredEarthquakes）影響時，建建筑可能產(chǎn)生生一定的損壞壞，但經(jīng)修復復后仍可繼續(xù)續(xù)使用。大震不倒：當遭受高于本本地區(qū)規(guī)定設設防烈度的預預估的罕遇地地震(RareEarthquakes)（或稱大震））影響時，建建筑物可能產(chǎn)產(chǎn)生重大破壞壞，不致倒塌塌或發(fā)生危及及生命的嚴重重破壞?！?.3地地震作作用（3）兩階段的的抗震設計計方法為達到“小小震不壞，，中震可修修，大震不不倒”的三三水準設防防目標，《抗規(guī)》提出了兩階階段設計方方法：第一階段：：首先按眾值值烈度（相相當于小震震）的地震震動參數(shù)，，用彈性反反應譜法求求得結構在在彈性狀態(tài)態(tài)下的地震震作用效應應；然后與與其它荷載載效應按一一定的組合合原則進行行組合，對對這一階段段設計，用用以滿足第第一水準的的抗震設防防要求。第二階段：：在大震作用用下，驗算算結構薄弱弱部位的彈彈塑性變形形，并采取取相應的構構造措施，，以滿足第第三水準的的抗震設防防要求。（（注：對絕絕大多數(shù)建建筑結構來來說，不需需進行第二二水準的抗抗震設計，，僅對少部部分特別重重要的或存存在薄弱部部位的建筑筑結構，才才需做第二二水準的抗抗震設計。。第二水準準主要通過過概念設計計和構造措措施來保證證。）§2.3地地震作作用（3）兩階段的的抗震設計計方法概括起來，，第一階段段設計是驗驗算小震作作用下的彈彈性內力和和變形，第第二階段驗驗算的是大大震作用下下的彈塑性性變形。請請反思：（（1）結構在彈彈性階段，，內力和變變形基本是是線性關系系，知道了了內力，變變形必然確確定，為何何要同時驗驗算內力和和變形？（（2）第二階段段，為何只只驗算彈塑塑性變形而而不驗算內內力？原因：（1）在彈性階階段，驗算算內力是為為了滿足強強度要求，，保證小震震作用下結結構不破壞壞，驗算變變形是為了了保證非結結構構件的的安全。（（2）在大震作作用下，結結構進入屈屈服階段，，屈服后結結構的承載載能力不再再增加，而而變形會迅迅速增長，，因此第二二階段只驗驗算變形不不驗算內力力。§2.3地地震作作用（4）概念抗震震概念設計抗震計算抗震構造措措施為了實現(xiàn)三三水準的抗抗震設計目目標§2.3地地震作作用（4）概念抗震震“小震不壞壞，中震可可修，大震震不倒”這這三水準抗抗震設防標標準，是通通過兩階段段抗震設計計來實現(xiàn)。。第1階段的設計計主要是通通過驗算結結構的承載載能力和彈彈性變形，，來保證第第1水準（小震震不壞）的的要求。第第2階段的設計計主要是通通過驗算結結構的彈塑塑性變形來來保證結構構第3水準（大震震不倒）的的要求。至至于第2水準（中震震可修），，主要是通通過概念設計(ConceptualDesign)和抗震構造措措施(ConstructionalMeasures)來保證。因此，抗震震概念設計計非常重要要。事實上上，抗震設設計主要包包括三方面面的內容：：概念設計、、抗震計算算及構造措施。其中，概概念設計最最為重要。?！?.3地地震作作用（4）概念抗震震所謂“概念念設計”（（ConceptualDesign）就是正確確地處理總總體方案、、材料使用用和細部構構造等，著著眼于結構構總體地震震反應，以以達到合理理的抗震設設計的目的的。多年來來，人們在在總結歷次次大地震災災害的經(jīng)驗驗中逐漸發(fā)發(fā)現(xiàn)，一個個合理的結結構抗震設設計，需要要建筑師和和結構工程程師的密切切配合，不不能僅僅依依賴于“計計算設計””，而在很很大程度上上取決于良良好的“概概念設計””，往往后后者更重要要。主要原原因在于：：地震具有隨隨機性，我我們永遠不不可能知道道未來發(fā)生生什么樣的的地震，會會對建筑結結構產(chǎn)生多多大的作用用?！?.3地地震作作用（4）概念念抗震震計算模模型與與實際際結構構的差差異。。為了了便于于計算算分析析，我我們總總是會會對實實際建建筑進進行簡簡化，，得到到一個個力學學模型型進行行分析析。例例如，，對于于包括括填充充墻、、梁、、柱等等構件件組成成的結結構體體系，，我們們簡化化成一一個框框架模模型進進行內內力分分析，，這樣樣的簡簡化決決定了了我們們不可可能得得到真真實的的結構構動力力響應應。如果前前期沒沒有做做好概概念設設計，，聽任任建筑筑師天天馬行行空的的想象象，可可能會會導致致力學學上無無法搭搭建的的建筑筑結構構，或或是雖雖然能能夠修修建，，但是是抗震震性能能極差差、耗耗費極極為昂昂貴的的結構構體系系?？拐鸶鸥拍钤O設計應應該是是建筑筑師和和結構構師共共同擔擔負的的責任任。在在大多多數(shù)情情況下下，建建筑師師構思思的建建筑方方案在在很大大程度度上決決定了了建筑筑物的的抗震震性能能。建建筑方方案出出來之之前，，就應應該讓讓結構構師廣廣泛參參與，，這是是未來來建筑筑設計計發(fā)展展的方方向，，只有有這樣樣，才才能最最大限限度地地保證證建筑筑物的的抗震震性能能?！?.3地地震作作用四、高高層建建筑結結構應應按下下列原原則考考慮地地震作作用：：一般情情況下下，計計算兩兩個主主軸方方向的的地震震作用用；有有斜交交抗側側力構構件（（角度度大于于15度））時應應分別別計算算各抗抗側力力構件件方向向的地地震作作用質量與與剛度度分布布明顯顯不對對稱、、不均均勻的的結構構，應應計算算雙向向水平平地震震作用用下的的扭轉轉影響響，其其他情情況應應計算算單向向地震震作用用下的的扭轉轉影響響8度和和9度度抗震震設計計時，，高層層建筑筑中的的大跨跨度和和長懸懸臂結結構應應考慮慮豎向向地震震作用用9度抗抗震設設計時時應計計算豎豎向地地震作作用§2.3地地震震作用用五、高高層建建筑結結構地地震作作用計計算方方法：：反應譜譜法地震作作用計計算方方法時程分分析法法反應譜譜底部部剪力力法反應譜譜振型型分解解法§2.3地地震震作用用五、高高層建建筑結結構地地震作作用計計算方方法：：反應譜譜（SeismicResponseSpectrum）：““譜””表達達的是是振動動強度度與頻頻率之之間的的關系系。地地震反反應譜譜表達達地震震響應應和結結構頻頻率之之間的的關系系。地地震反反應譜譜的真真實含含義為為，針針對某某個具具體的的地震震動，，單質質點體體系的的最大大反應應與結結構的的周期期（或或頻率率）之之間的的關系系。由由于地地震作作用，，事實實上是是結構構的最最大慣慣性力力，即即質量量乘以以結構構的最最大絕絕對加加速度度，可可用公公式表表示為為：因此，，我們們通常常說的的反應應譜也也指結結構的的周期期與結結構的的最大大絕對對加速速度反反應之之間的的關系系，即即Sa(T)。首先先得知知道地地震動動的時時程曲曲線，，并給給定阻阻尼比比（通通常為為0.05），然然而改改變結結構的的周期期，求求解單單自由由度體體系的的運動動方程程，得得到結結構的的最大大絕對對加速速度反反應Sa。然后后，將將T作為橫橫坐標標，Sa作為縱縱坐標標，即即可畫畫出反反應譜譜曲線線?！?.3地地震震作用用五、高高層建建筑結結構地地震作作用計計算方方法：：§2.3地地震震作用用五、高高層建建筑結結構地地震作作用計計算方方法：：§2.3地地震震作用用五、高高層建建筑結結構地地震作作用計計算方方法：：振型（（ModeShapes）：振振型是是指體體系的的一種種固有有的特特性。。它與與固有有頻率率相對對應，，即為為對應應固有有頻率率體系系自身身振動動的形形態(tài)。。每一一階固固有頻頻率都都對應應一種種振型型。振振型對對應于于頻率率而言言，一一個固固有頻頻率對對應于于一個個振型型。按按照頻頻率從從低到到高的的排列列，來來說第第一振振型，，第二二振型型等等等。此此處的的振型型就是是指在在該固固有頻頻率下下結構構的振振動形形態(tài)，，頻率率越高高則振振動周周期越越小。。在實實驗中中，我我們就就是通通過用用一定定的頻頻率對對結構構進行行激振振，觀觀測相相應點點的位位移狀狀況，，當觀觀測點點的位位移達達到最最大時時，此此時頻頻率即即為固固有頻頻率。。實際際結構構的振振動形形態(tài)并并不是是一個個規(guī)則則的形形狀，，而是是各階階振型型相疊疊加的的結果果§2.3地地震震作用用五、高高層建建筑結結構地地震作作用計計算方方法：：振型（（ModeShapes）：§2.3地地震作作用五、高層層建筑結結構地震震作用計計算方法法：底部剪力力法（BaseShearMethod）：振型分解解反應譜譜方法（（ModeDecompositionResponseSpectrum），盡管管可以比比較精確確的計算算多自由由度體系系的地震震作用，，但過程程比較復復雜。為為了便于于工程應應用，提提出了底底部剪力力法（BaseShearMethod）。底部部剪力法法的提出出，是由由于人們們注意到到很多結結構的地地震反應應，以第第一振型型反應為為主，且且結構的的第一振振型接近近直線，，因此僅僅考慮第第一振型型，利用用振型分分解反應應譜方法法來確定定地震作作用。底部剪力力法的適適用條件件為：（1）建筑物物高度不不超過40m；（2）結構以以剪切變變形為主主；（3）質量和和剛度沿沿高度分分布較均均勻?！?.3地地震作作用五、高層層建筑結結構地震震作用計計算方法法：底部剪力力法的基基本假定定為：結構的地地震反應應可用第第一振型型反應表表征；結構的第第一振型型為線性性倒三角角形，即即任意質質點的第第一振型型位移與與其高度度成正比比，即，，式式中，C為比例常常數(shù)，為為質點點i離地面的的高度。?！?.3地地震作作用五、高層層建筑結結構應根根據(jù)不同同情況采采用不同同計算方方法：對質量和和剛度不不對稱、、不均勻勻的結構構和高度度超過100m的高層建建筑應采采用考慮慮扭轉耦耦連振動動影響的的反應譜譜振型分分解反應應譜法高度不超超過40m、以剪切變變形為主主的且質質量和剛剛度沿高高度分布布較均勻勻的高層層建筑結結構，可可采用反反應譜底底部剪力力法7～9度度設防的的高層建建筑，下下列情況況宜采用用彈性時時程分析析法進行行多遇地地震作用用下的補補充計算算：(1)甲甲類高層層建筑結結構(2)剛剛度與質質量沿豎豎向分布布特別不不均勻的的高層建建筑結構構(3)表表中所示示的乙、、丙類高高層建筑筑結構設防烈度、場地類別建筑高度范圍8度I、II類場地和7度>100m8度III、IV類場地>80m9度>60m§2.3.1水平平地震作用用計算一、重力力荷載代代表值：：重力荷載載不只是是恒載（（DeadLoad）,還應包括括活荷載載（LiveLoad），而地地震發(fā)生生時，活活荷載不不一定滿滿布。因因此，在在確定地地震作用用時，用用的是恒恒載與折折減后的的活荷載載之和，，稱之為為重力荷荷載代表表值（（RepresentativeValueofGravityLoad）。具體體計算公公式為：：：重力荷荷載代表表值：結構恒恒載標準準值：有關活活載（可可變荷載載）標準準值：有關活活載組合合值系數(shù)數(shù)，按下下表采用用§2.3.1水平平地震作用用計算一、重力力荷載代代表值：：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§2.3.1水平平地震作用用計算二、水平平地震影影響系數(shù)數(shù)（反應應譜曲線線）根據(jù)設防防烈度、、場地類類別、地地震分組組、結構構自振周周期T和阻尼比確定定，由下下式計算算：當T≤Tg時＝max當T>Tg時＝max§2.3地地震作作用三、反應應譜底部部剪力法法(1)底部剪力力法的基基本假定定為：結構的地地震反應應可用第第一振型型反應表表征；結構的第第一振型型為線性性倒三角角形，即即任意質質點的第第一振型型位移與與其高度度成正比比，即，，式式中，C為比例常常數(shù)，為為質點點i離地面的的高度。?！?.3.1水水平地震作用用計算三、、反反應應譜譜底底部部剪剪力力法法（2）根根據(jù)據(jù)上上述述假假定定，，結結構構的的結結構構底底部部剪剪力力，，即即結結構構所所受受的的總總的的地地震震作作用用可可用用下下式式計計算算：：1———相應應于于結結構構基基本本自自振振周周期期T1的值Geq———結構構等等效效總總重重力力荷荷載載代代表表值值Geq＝0.85GEGj———第j層重重力力荷荷載載代代表表值值（3）得得到到總總的的地地震震作作用用以以后后再再將將總總的的地地震震作作用用按按照照下下式式分分配配到到各各個個質質點點上上：：：：§2.3.1水水平平地震震作作用用計計算算三、、反反應應譜譜底底部部剪剪力力法法（4）考考慮慮高高振振型型影影響響的的修修正正：：上上式式確確定定地地震震作作用用的的方方法法僅僅考考慮慮了了第第一一振振型型的的作作用用，，對對于于長長周周期期結結構構來來說說，，受受高高振振型型影影響響，，誤誤差差較較大大。。如如下下圖圖，，前前三三階階振振型型疊疊加加的的結結果果和和按按照照底底部部剪剪力力法法計計算算的的結結果果相相比比較較，，頂頂部部誤誤差差最最大大。。因因此此，，對對于于長長周周期期結結構構，，應應該該考考慮慮到到高高振振型型的的影影響響。?！?.3.1水水平平地震震作作用用計計算算三、、反反應應譜譜底底部部剪剪力力法法（5）考慮高振型型影響的修正正方法：我國國建筑抗震規(guī)規(guī)范采用在結結構頂部附加加集中水平地地震作用的方方法考慮高階階振型的影響響。規(guī)范規(guī)定定，當結構基基本周期時時，需需在結構頂部部附加如下集集中水平地震震作用。。n——頂部附附加水水平地地震作作用系系數(shù)，，當基基本自自振周周期T1<1.4Tg時，n取為0；當基基本自自振周周期T1≥1.4Tg時，n按照表表中采采用§2.3.1水水平平地震作作用計計算三、反反應譜譜底部部剪力力法（5）n按照表表中采采用：：（6）總水水平地地震作作用的的標準準值－頂層附附加水水平地地震作作用標標準值值(FEK－Fn)分配到到各樓樓層：：§2.3.1水水平平地震作作用計計算三、反反應譜譜底部部剪力力法（7）屋面面小塔塔樓地地震作作用計計算：當建建筑物物有局局部突突出屋屋面的的小建建筑（（如屋屋頂間間、女女兒墻墻、煙煙囪））等時時，由由于該該部分分結構構的重重量和和剛度度突然然變小小，局局部突突出小小建筑筑的地地震反反應有有加劇劇的現(xiàn)現(xiàn)象，，即產(chǎn)產(chǎn)生鞭鞭梢效效應，，如下下圖所所示。?！?.3.1水水平平地震作作用計計算三、反反應譜譜底部部剪力力法（7）屋面面小塔塔樓地地震作作用計計算：小塔樓樓：突突出屋屋面的的樓梯梯間、、水箱箱等，，一般般1～～2層層，高高度小小體積積小，，小塔塔樓作作為一一個質質點。。鞭梢效效應：：屋面面塔樓樓的剛剛度和和質量量比主主體結結構小小得多多，受受到經(jīng)經(jīng)過主主體建建筑放放大后后的地地震加加速度度，受受到強強化的的激勵勵，產(chǎn)產(chǎn)生顯顯著的的鞭梢梢效應應塔樓計計算：：乘以以放大大系數(shù)數(shù)3.0注明：：應注意意鞭梢梢效應應只對對局部部突出出小建建筑有有影響響，因因此作作用在在小建建筑上上的地地震作作用向向建筑筑主體體傳遞遞時（（或計計算建建筑主主體的的地震震作用用效應應時）），則則不乘乘增大大系數(shù)數(shù)?！?.3.1水水平平地震作作用計計算四、反反應譜譜振型型分解解法（1）分別別計算算X和Y方向（（有扭扭轉時時應考考慮耦耦聯(lián)地地震作作用力力）各各階振振型的的等效效地震震作用用力（（一般般根據(jù)據(jù)結構構的規(guī)規(guī)則程程度選選取前前幾個個振型型影響響）（2）求出出將各各階振振型等等效地地震力力按靜靜力方方法分分別計計算各各個振振型的的內力力及變變形。。（3）按平平方根根方法法計算算綜合合各階階振型型等效效地震震力作作用反反應。。§2.3.1水水平地震作用計計算五、樓層最最小地震剪剪力的要求求（TheRequirementofMinimumShearForces）根據(jù)抗震設設計規(guī)范，，抗震驗算算時，結構構任一樓層層的水平地地震剪力應應符合下式式要求：式中：VEki——第i層對應于水水平地震作作用標準值值的樓層剪剪力；λ——剪力系數(shù)，，不應小于于下表規(guī)定定的樓層最最小地震剪剪力系數(shù)值值，對豎向向不規(guī)則結結構的薄弱弱層，尚應應乘以1.15的增大系數(shù)數(shù)；Gj———第j層的重力荷荷載代表值值。§2.3.1水水平地震作用計計算五、樓層最最小地震剪剪力的要求求（TheRequirementofMinimumShearForces）樓層最小地地震剪力系系數(shù)值注：1、基本周期期介于3.5s和5s之間的結構構，按插入入法取值；；2、括號內數(shù)數(shù)值分別用用于設計基基本地震加加速度為0.15g和0.30g的地區(qū)。類別6度7度8度9