地震作用與建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

第五章

地震作用和結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)一、建筑物抗震設(shè)防類型的確定二、地震作用的計(jì)算規(guī)定及計(jì)算方法三、結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算5.1建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)一、建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)（GB50223)，根據(jù)建筑物重要性、在地震中及地震后破壞對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)造成的影響及在抗震防災(zāi)中的作用，將建筑明確分為四類：甲類建筑

——地震破壞后會(huì)對(duì)社會(huì)有嚴(yán)重影響，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有巨大損失或有特殊要求的建筑物。專門研究確定。乙類建筑

——地震中使用功能不能中斷或需迅速恢復(fù)的建筑物及破壞后會(huì)對(duì)社會(huì)有重大影響，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有重大損失。如生命線工程。丙類建筑

——地震破壞后對(duì)社會(huì)有一般影響，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有一般損失的建筑物。如一般工業(yè)與民用建筑、公共建筑、住宅、旅館、廠房等。丁類建筑

——地震破壞后對(duì)社會(huì)影響輕微，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)影響輕微，且不致影響其它甲、乙、丙類建筑的建筑物。附屬建筑。二、各類建筑抗震設(shè)防的標(biāo)準(zhǔn)甲類建筑：地震作用應(yīng)高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求，其值應(yīng)按批準(zhǔn)的地震安全性評(píng)價(jià)結(jié)果確定。6~8度設(shè)防時(shí)，提高1度進(jìn)行抗震設(shè)防，9度時(shí)應(yīng)比9度設(shè)防更高的要求。乙類建筑：地震作用應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求。一般情況6~8度時(shí)，提高1度進(jìn)行抗震設(shè)防，9度時(shí)應(yīng)比9度設(shè)防更高的要求。3.丙類建筑：地震作用和抗震措施均應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求。丁類建筑：一般情況下（具體規(guī)定除外），地震作用應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求，抗震措施可適當(dāng)降低，但6度抗震時(shí)不降低?？拐鹪O(shè)防烈度為6度時(shí)，除特殊要求外，一般情況下對(duì)乙類、丙類和丁類建筑可不進(jìn)行地震作用計(jì)算。“三水準(zhǔn)”，“兩階段”抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”，分別按彈性和彈塑性兩階段設(shè)計(jì)。三、各類建筑抗震設(shè)防的目標(biāo)5.2地震作用計(jì)算一、地震作用計(jì)算的一般規(guī)定《抗震規(guī)范》規(guī)定的計(jì)算原則一般情況下，應(yīng)在建筑結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向分別考慮水平地震作用并進(jìn)行抗震驗(yàn)算，各方向的水平地震作用全部由該方向的抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)；有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當(dāng)相交角度大于15度時(shí)，應(yīng)分別考慮各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用；質(zhì)量和剛度明顯不對(duì)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，可以采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法計(jì)入扭轉(zhuǎn)影響；不同方向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的共同構(gòu)件，應(yīng)考慮雙向水平地震作用的影響。8度和9度的大跨度結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)及9度時(shí)的高層建筑，應(yīng)考慮豎向地震作用。二、地震作用計(jì)算方法的確定地震作用計(jì)算方法底部剪力法：把地震作用當(dāng)作等效靜力荷載，計(jì)算結(jié)構(gòu)最大地震反應(yīng)。實(shí)際將多自由度體系簡(jiǎn)化為等效單自由度體系進(jìn)行分析。振型分解反應(yīng)譜法：利用振型分解原理和反應(yīng)譜理論進(jìn)行結(jié)構(gòu)最大地震反應(yīng)分析。時(shí)程分析法：選定一定的地震波，直接輸入到所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，然后對(duì)結(jié)構(gòu)的平衡微分方程進(jìn)行數(shù)值積分求得結(jié)構(gòu)在整個(gè)地震時(shí)程范圍內(nèi)的地震反應(yīng)。包括振型分解法和逐步積分法?，F(xiàn)行《抗震規(guī)范》的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算采用以下三種方法：地震作用各計(jì)算方法的特點(diǎn)底部剪力法是一種擬靜力法，計(jì)算量最小，但因忽略了高階振型的影響，計(jì)算精度稍差；振型分解反應(yīng)譜法，計(jì)算量稍大，計(jì)算精度較高，計(jì)算誤差主要來(lái)至于振型組合時(shí)關(guān)于地震動(dòng)隨機(jī)性的假定；時(shí)程分析法是一種完全動(dòng)力分析方法，計(jì)算量大，計(jì)算精度高。但時(shí)程分析法是某一確定地震動(dòng)的時(shí)程反應(yīng)，不像底部剪力法和振型分解反應(yīng)譜法考慮了不同地震動(dòng)時(shí)程紀(jì)錄的隨機(jī)性。底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜法和振型分解時(shí)程分析法適合于彈性分析，逐步積分法可用于塑性分析。地震作作用計(jì)計(jì)算方方法的的選用用情況況根據(jù)不不同的的結(jié)構(gòu)構(gòu)，不不同的的設(shè)計(jì)計(jì)要求求區(qū)別別對(duì)待待。底部剪剪力法法適用用情況況：高高度不不超過(guò)過(guò)40m，，以剪剪切變變形為為主且且質(zhì)量量和剛剛度沿沿高度度分布布比較較均勻勻的結(jié)結(jié)構(gòu)，，以及及近似似于單單質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)體系系的結(jié)結(jié)構(gòu)。。振型分分解反反應(yīng)譜譜法適適用情情況：：除上上述以以外的的建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)，宜宜采用振振型分分解反反應(yīng)譜譜法。時(shí)程分分析法法適用用情況況：特別不不規(guī)則則的建建筑，，甲類類建筑筑和P97表5.2所列列的高高層建建筑。。采用時(shí)時(shí)程分分析法法進(jìn)行行計(jì)算算應(yīng)注注意以以下問(wèn)問(wèn)題：：滿足地地震動(dòng)動(dòng)三要要素：：頻譜譜特性性、有有效峰峰值和和持續(xù)續(xù)時(shí)間間均要要符合合規(guī)定定，頻頻譜特特性可可根據(jù)據(jù)地震震影響響系數(shù)數(shù)曲線線、所所處的的場(chǎng)地地類別別和設(shè)設(shè)計(jì)地地震分分組確確定。。輸入加加速度度時(shí)程程曲線線的持持續(xù)時(shí)時(shí)間，，不論論實(shí)際際的地地震記記錄還還是人人工模模擬的的波形形，一一般為為結(jié)構(gòu)構(gòu)周期期的5~10倍倍。最小地地震波波數(shù)：：不少于于2組組實(shí)際際地震震波記記錄和一組組人工模模擬的的加速度度時(shí)程程曲線線，其其平均均地震震影響響系數(shù)數(shù)曲線線應(yīng)與與振型型分解解反應(yīng)應(yīng)譜法法所采采用的的地震震影響響系數(shù)數(shù)曲線線在統(tǒng)統(tǒng)計(jì)意義上上相符符，其其加速速度時(shí)時(shí)程的的最大大值可可按P97表5.3采用。。最小剪剪力要要求(有效效峰值值）輸入加加速度度調(diào)整整彈性時(shí)時(shí)程分分析時(shí)時(shí)，每每條時(shí)時(shí)程曲曲線計(jì)計(jì)算所所得的的結(jié)構(gòu)底底部剪剪力不不應(yīng)小小于振振型分分解反反應(yīng)譜譜法計(jì)計(jì)算結(jié)結(jié)果的的65%。多條時(shí)時(shí)程曲曲線計(jì)計(jì)算所所得結(jié)結(jié)構(gòu)底底部剪剪力的的平均均值不不應(yīng)小小于振振型分分解反反應(yīng)譜譜法計(jì)計(jì)算結(jié)結(jié)果的的80%。。如不滿滿足，，可將將地震震波峰峰值加加大，，使其其滿足足要求求。當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)采用用三維維空間間模型型等需需要雙雙向（（2個(gè)個(gè)水平平方向向）或或3向向（2個(gè)水水平方方向和和1個(gè)個(gè)豎向向）地地震波波輸入入時(shí)，，其加加速度度最大大值通通常按按下列列比例例調(diào)整整：1（水水平1）：：0.85（水水平2）：：0.65（豎豎向））表5.1采采用時(shí)時(shí)程分分析的的房屋屋高度度范圍圍表5.2地地震震加速速度時(shí)時(shí)程曲曲線的的最大大值（（cm/s2）烈度、場(chǎng)地類型房屋高度范圍（米）7度及8度Ⅰ、Ⅱ類場(chǎng)地＞1008度Ⅲ、Ⅳ場(chǎng)地＞809度＞60地震影響6度7度8度9度多遇地震1835（55）70（110）140罕遇地震—220（310）400（510）620三、重重力荷荷載代代表值值的計(jì)計(jì)算進(jìn)行結(jié)結(jié)構(gòu)抗抗震設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)考慮慮的重重力荷荷載稱稱為重力荷荷載代代表值值。重力力荷載載包括括恒載載和活活載。。由于于地震震發(fā)生生時(shí)，，活載載往往往達(dá)不不到其其標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值，，因此此，在在計(jì)算算質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)的重重力荷荷載可可對(duì)活活載進(jìn)進(jìn)行折折減按按P98表5.3采用用。表5.3可變荷載組合值系數(shù)四、水水平平地震震作用用計(jì)算算的有有關(guān)規(guī)規(guī)定1）考考慮扭扭轉(zhuǎn)振振動(dòng)的的原因因地面運(yùn)運(yùn)動(dòng)存存在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)分分量，或地地震時(shí)時(shí)地面面各點(diǎn)點(diǎn)的運(yùn)運(yùn)動(dòng)存存在相相位差差；結(jié)構(gòu)本本身存存在偏偏心，即結(jié)結(jié)構(gòu)的的剛度度中心心和質(zhì)質(zhì)量中中心不不重合合。震震害調(diào)調(diào)查分分析表表明，，扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)作用用會(huì)加加重結(jié)結(jié)構(gòu)破破壞，，有時(shí)時(shí)還會(huì)會(huì)成為為結(jié)構(gòu)構(gòu)破壞壞的主主要原原因。。2）考考慮扭扭轉(zhuǎn)的的效應(yīng)應(yīng)方法法目前對(duì)對(duì)地面面運(yùn)動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)分量量引起起的扭扭轉(zhuǎn)效效應(yīng)難難以定定量分分析主要討討論結(jié)結(jié)構(gòu)由由于偏偏心引引起的的地震震扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)效應(yīng)應(yīng)。分析方方法：：考慮慮振型型耦合合。1.考考慮扭扭轉(zhuǎn)藕藕聯(lián)時(shí)時(shí)水平平地震震作用用計(jì)算算3）平平扭耦耦合體體系地地震作作用的的計(jì)算算方法法第j振型i層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：——j振型i層的x、y和轉(zhuǎn)角方向的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值;、、——j振型i層質(zhì)心在x、y方向的水平相對(duì)位移;、——j振型i層的相對(duì)轉(zhuǎn)角;——計(jì)入扭轉(zhuǎn)的j振型參與系數(shù)；——i層的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑;當(dāng)僅取x方向地震作用時(shí)當(dāng)僅取y方向地震作用時(shí)當(dāng)取與x方向斜交的地震作用時(shí)4）扭扭轉(zhuǎn)效效應(yīng)的的計(jì)算算方法法單向水平地震作用的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，可按下列公式確定：式中——地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；、

——分別為j、k振型地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)，可取前9～15個(gè)振型；——j振型與k振型的耦聯(lián)系數(shù)；——分別為j、k振型的阻尼比；——k振型與j振型的自振周期比。、雙向水水平地地震作作用的的扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)效應(yīng)應(yīng)，可可按下下列公公式中中較大大者確確定：：平面規(guī)規(guī)則的的建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)，中中國(guó)《《抗震震規(guī)范范》規(guī)規(guī)定當(dāng)當(dāng)規(guī)則則結(jié)構(gòu)構(gòu)不考考慮扭扭轉(zhuǎn)藕藕聯(lián)計(jì)計(jì)算時(shí)時(shí)，應(yīng)應(yīng)采用用增大邊邊榀結(jié)結(jié)構(gòu)地地震內(nèi)內(nèi)力的的簡(jiǎn)化化方法法考慮由由于施施工、、使用用等原原因所所產(chǎn)生生的偶偶然偏偏心引引起的的地震震扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)效應(yīng)應(yīng)及地地震地地面運(yùn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)分分量的的影響響。平行于于地震震作用用方向向的兩兩個(gè)邊邊榀，，其地地震作作用效效應(yīng)可可乘以以增大大系數(shù)數(shù)。一般情情況下下，短短邊可可按1.15采采用，，長(zhǎng)邊邊可按按1.05采用用；當(dāng)當(dāng)扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)剛度度較小小時(shí)，，宜按按不小小于1.3采用用。式中、分別為x向、y向單向水平地震作用計(jì)算的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

1)反應(yīng)特特點(diǎn)質(zhì)量和和剛度度突然然變小小，地地震時(shí)時(shí)產(chǎn)生生鞭端效應(yīng)而使其地震反反應(yīng)急劇增大大；震害也表表明，突出屋屋面的小房間間在地震中破破壞較為嚴(yán)重重。嚴(yán)格格地地說(shuō)說(shuō)，，對(duì)對(duì)帶帶有有突突出出屋屋面面小小房房間間的的房房屋屋結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，底底部部剪剪力力法法已已不不再再適適用用，，應(yīng)應(yīng)采采用用振振型型分分解解反反應(yīng)應(yīng)譜譜法法計(jì)計(jì)算算其其水水平平地地震震作作用用。。2.突突出出屋屋面面小小房房間間的的地地震震作作用用2)實(shí)實(shí)際際情情況況簡(jiǎn)簡(jiǎn)化化處處理理考慮慮到到工工程程實(shí)實(shí)踐踐中中帶帶有有突突出出屋屋面面小小房房間間的的房房屋屋結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)數(shù)數(shù)量量極極大大，，進(jìn)進(jìn)行行簡(jiǎn)簡(jiǎn)化化計(jì)計(jì)算算。?！犊箍拐鹫鹨?guī)規(guī)范范》》規(guī)規(guī)定定，，對(duì)對(duì)于于這這類類結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，仍可可采采用用底底部部剪剪力力法法計(jì)算算其其水水平平地地震震作作用用，，在在計(jì)計(jì)算算時(shí)時(shí)，，將將突突出出屋屋面面的的小小房房間間也也作作為為一一個(gè)個(gè)質(zhì)質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)，，并并將將計(jì)計(jì)算算所所得得的的該該質(zhì)質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)的的水水平平地地震震作作用用乘乘以以增大大系系數(shù)數(shù)3予予以以調(diào)調(diào)整整，此此增增大大部部分分不不往往下下傳傳遞遞，，但但與與該該突突出出部部分分相相連連的的構(gòu)構(gòu)件件在在設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)應(yīng)應(yīng)考考慮慮這這種種增增大大影影響響。。3.樓樓層層最最小小地地震震剪剪力力的的規(guī)規(guī)定定問(wèn)題題的的提提出出地震震影影響響系系數(shù)數(shù)曲曲線線，，在在長(zhǎng)長(zhǎng)周周期期段段下下降降較較快快，，對(duì)對(duì)于于基基本本周周期期大大于于3.5s的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，由由此此計(jì)計(jì)算算所所得得的的水水平平地地震震作作用用下下的的結(jié)構(gòu)構(gòu)效效應(yīng)應(yīng)可可能能太太小小。而而對(duì)對(duì)于于長(zhǎng)長(zhǎng)周周期期結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，地地震震動(dòng)動(dòng)作作用用中中地地面面運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)速速度度和和位位移移可可能能對(duì)對(duì)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的破破壞壞具具有有更更大大影影響響。。目目前前《《抗抗震震規(guī)規(guī)范范》》所所采采用用的的振振型型分分解解反反應(yīng)應(yīng)譜譜法法尚尚無(wú)無(wú)法法對(duì)對(duì)此此作作出出估估計(jì)計(jì)。。考慮慮結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)安安全全，，增增加加了了對(duì)對(duì)各各樓樓層層水水平平地地震震剪剪力力最最小小值值的的要要求求，，規(guī)規(guī)定定了了不不同同烈烈度度下下的的剪剪力力系系數(shù)數(shù)，，不不考考慮慮阻阻尼尼比比的的不不同同，，結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)水水平平地地震震作作用用效效應(yīng)應(yīng)應(yīng)應(yīng)據(jù)據(jù)此此進(jìn)進(jìn)行行相相應(yīng)應(yīng)調(diào)調(diào)整整。。P103表表5.8最小剪力規(guī)規(guī)定抗震驗(yàn)算時(shí)，結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震剪力應(yīng)符合下式要求：式中

——第i層對(duì)應(yīng)于水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的樓層剪力；——剪力系數(shù)，不應(yīng)小于表5.4規(guī)定的樓層最小地震剪力系數(shù)值，對(duì)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)0.016(0.024)0.032(0.048)0.064基本周期大于5.0s的結(jié)構(gòu)0.012(0.018)0.024(0.032)0.040表5.4樓層最小地震剪力系數(shù)值4.樓樓層地震剪剪力的分配配結(jié)構(gòu)任一一樓層的的水平地地震剪力力求得后后，可按按下列原原則分配配給該層層的抗側(cè)側(cè)力構(gòu)件件：現(xiàn)澆和裝裝配整體體式混凝凝土樓、、屋蓋等等剛性樓樓蓋建筑筑，應(yīng)按按抗側(cè)力力構(gòu)件等等效剛度度的比值值分配；；木樓蓋、、木屋蓋蓋等柔性性樓蓋建建筑，宜宜按抗側(cè)側(cè)力構(gòu)構(gòu)件從屬屬面積上上重力荷荷載代表表值的比比例分配配；普通通的的預(yù)預(yù)制制裝裝配配式式混混凝凝土土樓樓、、屋屋蓋蓋等等半半剛剛性性樓樓蓋蓋建建筑筑，，可可取取上上述述兩兩種種分分配配結(jié)結(jié)果果的的平平均均值值；；計(jì)入入空空間間作作用用、、樓樓蓋蓋變變形形、、墻墻體體彈彈塑塑性性變變形形和和扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的的影影響響時(shí)時(shí)，，可可按按《《抗抗震震規(guī)規(guī)范范》》的的有有關(guān)關(guān)規(guī)規(guī)定定對(duì)對(duì)上上述述分分配配結(jié)結(jié)果果作作適適當(dāng)當(dāng)調(diào)調(diào)整整。。四、地基與結(jié)結(jié)構(gòu)相互作用用的考慮1.地基與與結(jié)構(gòu)的相互互作用概念地震時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)受到地基傳傳來(lái)的地震波波影響產(chǎn)生地地震作用，在在進(jìn)行結(jié)構(gòu)地地震反應(yīng)分析析時(shí)，一般都都假定地基是剛性的，實(shí)際上地地基并非為剛性，故當(dāng)上部結(jié)結(jié)構(gòu)的地震作作用通過(guò)基礎(chǔ)礎(chǔ)反饋給地基基時(shí)，地基將將產(chǎn)生局部變變形，從而引引起結(jié)構(gòu)的移動(dòng)和和擺動(dòng)，這種現(xiàn)象稱稱為地基與結(jié)結(jié)構(gòu)的相互作作用。2.相互作用的結(jié)結(jié)果使得地基運(yùn)動(dòng)動(dòng)和結(jié)構(gòu)動(dòng)力力特性發(fā)生改改變：改變變了了地基基運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的頻頻譜譜組組成成，使使接接近近結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)自自振振頻頻率率的的分分量量獲獲得得加加強(qiáng)強(qiáng)。。同同時(shí)時(shí)改改變變了了地地基基振振動(dòng)動(dòng)加加速速度度峰峰值值，，使使其其小小于于鄰鄰近近自自由由場(chǎng)場(chǎng)地地的的加加速速度度幅幅值值；；由于于地地基基的的柔柔性性，，使使結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的基本本周周期期延延長(zhǎng)長(zhǎng)；由于于地地基基的的柔柔性性，，有有相相當(dāng)當(dāng)一一部部分分振振動(dòng)動(dòng)能能量量將將通通過(guò)過(guò)地地基基土土的的滯滯回回作作用用和和波波的的輻輻射射作作用用逸逸散散至至地地基基，，使使得得結(jié)構(gòu)構(gòu)振振動(dòng)動(dòng)衰衰減減，，地地基基愈愈柔柔，，衰衰減減愈愈大大。大量研研究表表明，，一般般來(lái)說(shuō)說(shuō)由于于地基基與結(jié)結(jié)構(gòu)的的相互互作用用，結(jié)結(jié)構(gòu)的的地震作作用將將減少少，但結(jié)結(jié)構(gòu)的的位移和和由P-ΔΔ效應(yīng)應(yīng)引起起的附附加內(nèi)內(nèi)力將將增加加。相互作作用對(duì)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)影響響的大大小與與地基硬硬、軟軟和結(jié)結(jié)構(gòu)的的剛、、柔等等情況況有關(guān)關(guān)，硬質(zhì)質(zhì)地基基對(duì)柔柔性結(jié)結(jié)構(gòu)影影響極極小，，對(duì)剛剛性結(jié)結(jié)構(gòu)有有一定定的影影響；；軟土土地基基對(duì)剛剛性結(jié)結(jié)構(gòu)影影響顯顯著，，而對(duì)對(duì)柔性性結(jié)構(gòu)構(gòu)則有有一定定的影影響。。結(jié)構(gòu)抗抗震計(jì)計(jì)算，，一般般情況況下，，可不不考慮慮地基基與結(jié)結(jié)構(gòu)相相互作作用的的影響響；8度和和9度度時(shí)建建造在在Ⅲ，，Ⅳ類類場(chǎng)地地土上上，采采用箱基、、剛性性較好好的筏筏基和和樁箱箱聯(lián)合合基礎(chǔ)礎(chǔ)的鋼筋混混凝土高高層建筑筑，當(dāng)結(jié)結(jié)構(gòu)基本周期期處于特特征周期期得1.2倍至至5倍范范圍時(shí)，若計(jì)計(jì)入地基基與結(jié)構(gòu)構(gòu)動(dòng)力相相互作用用得影響響，對(duì)剛剛性地基基假定計(jì)計(jì)算的水水平地震震剪力可可按下列列規(guī)定折減，其層間間變形可可按折減減后的樓樓層剪力力計(jì)算。。3.《《抗震規(guī)規(guī)范》規(guī)規(guī)定高寬比不不小于3的結(jié)構(gòu)構(gòu)，底部部的地震震剪力按按上一條條的規(guī)定定折減，，頂部不不折減，，中間各各層按線線性插入入值折減減。折減后各樓層層的水平地震震剪力，應(yīng)符符合樓層最小小地震剪力的的規(guī)定。高寬比小于3的結(jié)構(gòu)，各樓層水平地震剪力的折減系數(shù)，可按下式計(jì)算：式中——計(jì)入地基與結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用后的地震剪力折減系數(shù)；——按剛性地基假定確定的結(jié)構(gòu)基本自振周期(s)；——計(jì)入地基與結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的附加周期(s)，可按表5.5采用。表5.5附加周期（s）烈度場(chǎng)地類別II類IV類第一組0.080.20第二組0.100.255.3 豎向向地震作用的的計(jì)算震害調(diào)查和分分析表明，在在震中高烈度度區(qū)，某些建建筑物的破壞壞無(wú)法僅僅用用水平地震作作用解釋。近近年來(lái)國(guó)內(nèi)外外學(xué)者的實(shí)測(cè)測(cè)和計(jì)算分析析表明，一些些高層建筑和和高聳結(jié)構(gòu)的的豎向地震應(yīng)應(yīng)力和重力荷荷載應(yīng)力的比比值沿建筑物物高度向上逐逐漸增大。結(jié)結(jié)構(gòu)上部可能能產(chǎn)生拉應(yīng)力力。所以各國(guó)國(guó)現(xiàn)行抗震設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)豎豎向地震的作作用都給與考考慮。我國(guó)《抗震規(guī)規(guī)范》規(guī)定，，8度和9度時(shí)時(shí)的大跨度結(jié)結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)，9度時(shí)的高層層建筑，應(yīng)考慮豎向向地震作用。。豎向地震作作用的計(jì)算是是根據(jù)建筑結(jié)結(jié)構(gòu)的不同類類型采用不同同的方法，煙煙囪和類似的的高聳結(jié)構(gòu)，，以及高層建建筑其豎向地地震作用的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值可按反反應(yīng)譜法計(jì)算算，而平板網(wǎng)網(wǎng)架和大跨度度結(jié)構(gòu)等則采采用靜力法。。一、高層建筑筑的豎向地震震作用豎向最大加速度幅值：豎向地震系數(shù)與水平地震系數(shù)之比取=2/3。統(tǒng)計(jì)表明豎向最大加速度與地面水平最大加速度比值為1/2～2/3?？拷鹬袇^(qū)越近，其比值越大。所以，豎向地震影響系數(shù)。豎向地震作用用計(jì)算方法：：計(jì)算時(shí)可采采用水平地震震反應(yīng)譜?！丁犊拐鹨?guī)范》》根據(jù)收集到到的幾百條實(shí)實(shí)際地震記錄錄曲線繪制了了豎向反應(yīng)譜譜，并按場(chǎng)地地類別進(jìn)行分分組，分別求求出它們的平平均反應(yīng)譜，，由統(tǒng)計(jì)分析析結(jié)果表明，，各類場(chǎng)地的的豎向反應(yīng)譜譜與水平反應(yīng)應(yīng)譜相差不大大。其中，、分別為豎向和水平地震系數(shù)；、分別為豎向和水平動(dòng)力系數(shù)；、分別為豎向和水平地震影響系數(shù)。豎向地震作用用計(jì)算：高層層建筑和高聳聳結(jié)構(gòu)取第一一振型的豎向向地震作用為為結(jié)構(gòu)總的豎豎向地震作用用時(shí)其誤差是是不大的。第第一振型接近近于直線，于于是，質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)i上的地震作用用可寫成：總豎向地震作用——相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本周期的豎向地震影響系數(shù)，由于豎向基本周期較短，，故。將代入——第i質(zhì)點(diǎn)上的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；——第i質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值；——比例參數(shù)；——第一振型參與系數(shù)；——第一振型質(zhì)點(diǎn)i的相對(duì)豎向位移，（1）結(jié)構(gòu)總總豎向地震作作用標(biāo)準(zhǔn)值為為：則令式中——結(jié)構(gòu)總重力荷載代表值；（2）各質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)的豎向地震震作用：——結(jié)構(gòu)等效重力荷載；——等效重力荷載折減系數(shù)，《抗震規(guī)范》取0.75。式中——結(jié)構(gòu)總重力荷載代表值;

——第i質(zhì)點(diǎn)的高度。4.《抗震規(guī)規(guī)范》規(guī)定，，9度時(shí)高層層建筑的豎向向地震作用可可按上式計(jì)算算，并應(yīng)乘以以增大系數(shù)1.5。這主要要是根根據(jù)中中國(guó)臺(tái)臺(tái)灣921到大大地震震的經(jīng)經(jīng)驗(yàn)而而提出出的要要求。。對(duì)高高層建建筑樓樓層的的豎向向地震震作用用效應(yīng)應(yīng)乘以以1.5的的增大大系數(shù)數(shù)后，，使結(jié)結(jié)構(gòu)總總豎向向地震震作用用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值，，8、、9度度時(shí)分分別略略大于于重力力荷載載代表表值的的10%和和20%。。二、網(wǎng)網(wǎng)架及及大跨跨度屋屋架的的地震震作用用根據(jù)對(duì)對(duì)跨度度在24～60m的平板板鋼網(wǎng)網(wǎng)架和和18m以上的的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)屋架架以及及大跨跨度結(jié)結(jié)構(gòu)豎豎向地地震作作用振振型分分解法法的分分析表表明，，豎向地地震作作用的的內(nèi)力力和重重力荷荷載作作用下下內(nèi)力力比值值比較較穩(wěn)定定。因此此，《《抗震震規(guī)范范》規(guī)規(guī)定，，對(duì)平平板型型網(wǎng)架架的屋屋蓋、、跨度度大于于24m的屋架架、長(zhǎng)長(zhǎng)懸臂臂結(jié)構(gòu)構(gòu)及其其它大大跨度度結(jié)構(gòu)構(gòu)的豎豎向地地震作作用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值，可可用靜力法法計(jì)算。。式中——豎向地震作用系數(shù)，對(duì)于平板型網(wǎng)架、鋼屋架、鋼筋混凝土屋架，可按表5.6采用；——構(gòu)件重力荷載代表值。結(jié)構(gòu)類型烈度場(chǎng)地類別IIIIIIIV平板型網(wǎng)架、鋼屋架8不考慮0.080.100.1090.150.150.200.20鋼筋混凝土屋架80.100.130.130.1390.200.250.250.25表5.6 豎向地震作用系數(shù)三、長(zhǎng)長(zhǎng)懸臂臂和其其他大大跨度度結(jié)構(gòu)構(gòu)長(zhǎng)懸臂臂結(jié)構(gòu)構(gòu)和其其他大大跨度度結(jié)構(gòu)構(gòu)的豎豎向地地震作作用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值，8度、9度可分分別取取該結(jié)結(jié)構(gòu)、、構(gòu)件件重力荷荷載代代表值的10%和20%；設(shè)計(jì)計(jì)基本本加速速度為為0.30g時(shí)，可可取該該結(jié)構(gòu)構(gòu)、構(gòu)構(gòu)件重力荷荷載代代表值值的15%。5.4結(jié)結(jié)構(gòu)抗震震驗(yàn)算內(nèi)容容一、結(jié)構(gòu)抗抗震驗(yàn)算內(nèi)內(nèi)容多遇地震下下結(jié)構(gòu)允許許彈性變形形驗(yàn)算，防防止非結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件破壞壞。多遇地震下下強(qiáng)度驗(yàn)算算，防止結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件破破壞。罕遇地震下下結(jié)構(gòu)的彈彈塑性變形形驗(yàn)算，防防止結(jié)構(gòu)倒倒塌。二、結(jié)構(gòu)抗抗震驗(yàn)算多遇地震下下結(jié)構(gòu)允許許彈性變形形驗(yàn)算式中——計(jì)算樓層層高；

——多遇地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的樓層內(nèi)的最大彈性層間位移。

——彈性層間位移角限值，按表5.7采用。結(jié)構(gòu)類型鋼筋混凝土框架1/550鋼筋混凝土框架—抗震墻、板柱—抗震墻、框架—核心筒1/800鋼筋混凝土抗震墻、筒中筒1/1000鋼筋混凝土框支層1/1000多、高層鋼結(jié)構(gòu)1/300表5.7彈性層間位移角限值多遇地震下下強(qiáng)度驗(yàn)算算式中——

承載力抗震調(diào)整系數(shù)，除另有規(guī)定外，可按表5.8采用，當(dāng)僅計(jì)算豎向地震作用時(shí)，各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)均可取1.0；——結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值，按現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范規(guī)定計(jì)算。

抗震承載力力調(diào)整：動(dòng)力荷載下下材料強(qiáng)度度比靜力荷荷載下高；；地震是偶然然作用，可可靠度要求求可降低。。表5.8承載力抗震調(diào)整系數(shù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的的地震作用用效應(yīng)和其其它荷載效效應(yīng)組合，，可按下式計(jì)計(jì)算：式中——結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力組合的設(shè)計(jì)值，包括組合的彎矩、軸向力和剪力設(shè)計(jì)值；、——分別為水平和豎向地震作用分項(xiàng)系數(shù)，按表5.9采用；——重力荷載分項(xiàng)系數(shù)，一般情況取1.2。當(dāng)重力荷載效應(yīng)對(duì)構(gòu)件承載力有利時(shí),可取1.0；

——風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)，取1.4；——重力荷載代表值的效應(yīng)，當(dāng)有吊車時(shí)尚應(yīng)包括懸吊物重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的效應(yīng)；——水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)，尚應(yīng)按有關(guān)規(guī)定乘以相應(yīng)的增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù)；——豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)，尚應(yīng)按有關(guān)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)荷載組合系數(shù)，一般結(jié)構(gòu)取0.0，風(fēng)荷載起控制作用的高層建筑可采用0.2。表5.9地地震作作用分項(xiàng)系系數(shù)地震作用僅考慮水平地震作用1.30.0僅考慮豎向地震作用0.01.3同時(shí)考慮水平與豎向地震作用

1.30.5驗(yàn)算方法：：應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)的薄弱層（變形大））進(jìn)行彈塑塑性變形驗(yàn)驗(yàn)算，一般般在強(qiáng)震作作用下使其其小于某一一限值，以以保證結(jié)構(gòu)構(gòu)不致倒塌塌。（1）《抗抗震規(guī)范》》規(guī)定罕遇遇地震作用用下薄弱層（部位）的抗震變形形驗(yàn)算范圍：罕遇地震作作用下結(jié)構(gòu)構(gòu)彈塑性變變形驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的彈塑塑性變形控控制目標(biāo)是保證證結(jié)構(gòu)不致致倒塌8度Ⅲ、ⅣⅣ類場(chǎng)地，，9度時(shí)高高大的單層層鋼筋混凝凝土柱廠房房；7～9度度時(shí)時(shí)樓樓層層屈屈服服強(qiáng)強(qiáng)度度系系數(shù)數(shù)最最小小的的鋼鋼筋筋混混凝凝土土框框架架結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)；；高度度大大于于150米米的的鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)；；甲類類建建筑筑和和9度度時(shí)時(shí)乙乙類類建建筑筑中中的的鋼鋼筋筋混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)；；采用用隔隔震震和和消消能能減減震震設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)。?！犊箍拐鹫鹨?guī)規(guī)范范》》還規(guī)定定了了下下列列結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)宜宜進(jìn)進(jìn)行行彈彈塑塑性性變變形形驗(yàn)驗(yàn)算算：：本章章表表5.2所所列列高高度度范范圍圍且且屬屬于于豎豎向向不不規(guī)規(guī)則則類類型型的的高高層層建建筑筑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)7度III、IV類場(chǎng)地和和8度時(shí)時(shí)乙類建建筑中的的鋼筋混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)和鋼鋼結(jié)構(gòu)；；板柱-抗抗震墻結(jié)結(jié)構(gòu)和底底部框架架磚房；；高度不大大于150米的的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)。（2）彈彈塑性層層間位移移計(jì)算公公式：式中：——彈塑性層間位移；——罕遇地震作用下按彈性分析的層間位移;——

彈塑性層間位移增大系數(shù)，當(dāng)薄弱層（部位）的屈服強(qiáng)度系數(shù)不小于相鄰層（部位）該系數(shù)的0.8時(shí)，可按表5.10采用；當(dāng)不大于該平均值的0.5時(shí)，可按表內(nèi)相應(yīng)值的1.5倍采用；其它情況可采用內(nèi)插法取值。一般罕遇地地震的地地面運(yùn)動(dòng)動(dòng)加速度度峰值是是多遇地地震的4～6倍倍左右。。結(jié)構(gòu)已無(wú)強(qiáng)度度儲(chǔ)備:所以在在多遇地地震烈度度下處于于彈性階階段的結(jié)結(jié)構(gòu)，在在罕遇地地震烈度度下勢(shì)必必進(jìn)入彈彈塑性階階段，結(jié)結(jié)構(gòu)接近近或達(dá)到到屈服。。要求結(jié)構(gòu)構(gòu)較好的的延性:抵抗地地震的持持續(xù)作用用，通過(guò)過(guò)發(fā)展塑塑性變形形來(lái)消耗耗地震輸輸入能量量。結(jié)構(gòu)類型總層數(shù)或部位

0.50.40.30.2多層均勻結(jié)構(gòu)2～41.301.401.602.105～71.501.651.802.408～121.802.002.202.80單層廠房上柱1.301.602.002.60表5.10彈塑性層間位移增大系數(shù)（3）結(jié)構(gòu)薄弱弱層（部部位）的的確定結(jié)構(gòu)薄弱弱層，是是指在強(qiáng)強(qiáng)烈地震震作用下下，結(jié)構(gòu)構(gòu)首先發(fā)發(fā)生屈服服并產(chǎn)生生較大彈彈塑性變變形的部部位。對(duì)對(duì)于多層層和高層層房屋，，《抗震震規(guī)范》》是用樓層屈服服強(qiáng)度系系數(shù)大小及其其沿房屋屋高度分分布情況況來(lái)判斷斷結(jié)構(gòu)薄薄弱層位位置的。。樓層屈服服強(qiáng)度系系數(shù)按下下式計(jì)算算：式中——第i樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)；——按構(gòu)件實(shí)際配筋和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的第i樓層受剪承載力計(jì)算見P136；——按罕遇地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的第i樓層彈性地震剪力。樓層屈服服強(qiáng)度系系數(shù)最小小的樓層層變形集集中現(xiàn)象象結(jié)構(gòu)薄弱弱層（部部位）的的位置按按下列情情況確定定：樓層屈服服強(qiáng)度系系數(shù)沿房房屋高度度分布均均勻的結(jié)結(jié)構(gòu)，可可取底層層；樓層屈服服強(qiáng)度系系數(shù)沿房房屋高度度分布不不均勻的的結(jié)構(gòu)，，可取該該系數(shù)最最小的樓樓層（部部位）和和相對(duì)較較小的樓樓層，一一般不超超過(guò)2～～3處；；單層廠房房，可取取上柱。。樓層屈服服強(qiáng)度沿沿高度分分布均勻勻的結(jié)構(gòu)構(gòu)是指薄弱弱層（部部位）的的屈服強(qiáng)強(qiáng)度系數(shù)數(shù)不小于于相鄰層層（部位位）該系系數(shù)平均均值的0.8，，即：否則認(rèn)認(rèn)為分分布不不均勻勻。(標(biāo)準(zhǔn)層)(頂層)(底層)（4））結(jié)構(gòu)構(gòu)薄弱弱層（（部位位）彈彈塑性性層間間位移移驗(yàn)算算公式式：式中——薄弱層（部位）的層高或單層廠房上柱高度；——彈塑性層間位移角限值，按表5.11采用。表5.11彈彈塑性性層間間位移移角限限值結(jié)構(gòu)類型單層鋼筋混凝土柱排架1/30鋼筋混凝土框架1/50底部框架磚房中的框架—抗震墻1/100鋼筋混凝土框架—抗震墻、板柱—抗震墻、框架—核心筒1/100鋼筋混凝土抗震墻、筒中筒1/120多、高層鋼結(jié)構(gòu)1/50建筑結(jié)結(jié)構(gòu)抗抗震作作業(yè)第五章章思思考考題如何考考慮不不同類類型建建筑的的抗震震設(shè)防防？何確定定結(jié)構(gòu)構(gòu)的薄薄弱層層？9、靜靜夜夜四四無(wú)無(wú)鄰鄰，，荒荒居居舊舊業(yè)業(yè)貧貧。。。。12月月-2212月月-22Friday,December23,202210、雨中黃葉葉樹，燈下下白頭人。。。02:51:4402:51:4402:5112/23/20222:51:44AM11、以以我我獨(dú)獨(dú)沈沈久久，，愧愧君君相相見見頻頻。。。。12月月-2202:51:4402:51Dec-2223-Dec-2212、故故人人江江海海別別，，幾幾度度隔隔山山川川。。。。02:51:4402:51:4402:51Friday,December23,202213、乍見翻翻疑夢(mèng)，，相悲各各問(wèn)年。。。12月-2212月-2202:51:4402:51:44December23,202214、他鄉(xiāng)生生白發(fā)，，舊國(guó)見見青山。。。23十十二月20222:51:44上午午02:51:4412月-2215、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。十二月222:51上上午12月-2202:51December23,202216、行動(dòng)出成成果，工作作出財(cái)富。。。2022/12/232:51:4402:51:4423December202217、做前，能夠夠環(huán)視四周；；做時(shí)，你只只能或者最好