地震作用和結構抗震驗算2014年

地震作用和結構抗震驗算2014年第一頁，共182頁。目錄

第一章地震工程學概論第二章場地與地基基礎抗震第三章地震作用和結構抗震驗算第四章鋼筋混凝土框架結構的抗震設計第五章砌體結構的抗震設計第六章工程結構隔震與消能減震簡介2第二頁，共182頁。第3章結構地震反應分析和抗震驗算3.1概述3.2單自由度彈性體系的地震反應分析3.3單自由度彈性體系的水平地震作用及其反應譜3.4多自由度彈性體系地震反應分析的振型分解法3.5多自由度體系的水平地震作用3.6結構的地震扭轉效應3.8結構豎向地震作用3.10結構的抗震驗算本章是全課的重點??！第三頁，共182頁。3.1概述

3.1.1幾個概念

1、結構地震作用：是指地面震動在結構上產(chǎn)生動力荷載，俗稱為地震荷載，屬于間接作用。2、結構地震反應：由地震引起的結構振動，包括結構的位移反應、速度反應、加速度反應及內(nèi)力和變形等。3、結構動力特性：結構的自振周期、振動頻率、阻尼、振型等。4、結構的地震反應分析：是結構地震作用的計算方法，應屬于結構動力學的范疇。第四頁，共182頁。3.1.2建筑結構抗震設計步驟1、計算結構的地震作用—地震荷載；2、計算結構、構件的地震作用效應—M、Q、N及位移；3、地震作用效應與其他荷載效應進行組合、驗算結構和構件的抗震承載力及變形。地震作用和結構抗震驗算是建筑抗震設計的重要環(huán)節(jié)，是確定所設計的結構滿足最低抗震設防安全要求的關鍵步驟。由于地震作用的復雜性和地震作用發(fā)生的強度的不確定性，以及結構和體形的差異等，地震作用的計算方法是不同的。第五頁，共182頁。3.1.3結構抗震理論的發(fā)展一個世紀以來，結構地震反應計算方法的發(fā)展，大致可以劃分三個階段：1、靜力理論階段---靜力法

1920年，由日本大森房吉提出。假設建筑物為絕對剛體，結構所受的水平地震作用，可以簡化為作用于結構上的等效水平靜力F，其大小等于結構重力荷載G的k倍，即

——地震系數(shù)：反映震級、震中距、地基等的影響第六頁，共182頁。3.1.3結構抗震理論的發(fā)展——續(xù)缺點：（1）沒有考慮結構的動力特性；（2）認為地震時結構上任一點的振動加速度均等于地面運動的加速度，這意味著結構剛度是無限大的，即結構是剛性的。2、反應譜理論階段地震反應譜：單自由度彈性體系在地震作用下其最大的反應與自振周期的關系曲線稱為地震反應譜。1943年美國皮奧特（M.A.Biot）發(fā)表了以實際地震記錄求得的加速度反應譜，提出的“彈性反應譜理論”。第七頁，共182頁。3.1.3結構抗震理論的發(fā)展——續(xù)按照反應譜理論，作為一個單自由度彈性體系結構的底部剪力或地震作用為：按靜力計算方法計算結構的地震效應。由于反應譜理論正確而簡單地反映了地震特性以及結構的動力特性，從而得到了國際上廣泛的承認。實際上到50年代，反應譜理論已基本取代了靜力法。目前，世界上普遍采用此方法。

第八頁，共182頁。3.1.3結構抗震理論的發(fā)展——續(xù)

3.動力分析階段---時程分析法大量的震害分析表明，反應譜理論雖考慮了振幅和頻譜兩個要素，但只解決了大部分問題，地震持續(xù)時間對震害的影響始終在設計理論中沒有得到反映。這是反應譜理論的局限性。時程分析法將實際地震加速度時程記錄作為動荷載輸入，進行結構的地震響應分析。不僅可以全面考慮地震強度、頻譜特性、地震持續(xù)時間等強震三要素，還進一步考慮了反應譜所不能概括的其它特性。時程分析法用于大震分析計算，借助于計算機計算。第九頁，共182頁。3.1.4我國規(guī)范采用的結構地震反應分析方法我國規(guī)范與各類型結構相應的地震作用分析方法：不超過40m的規(guī)則結構：底部剪力法；一般的規(guī)則結構：兩個主軸的振型分解反應譜法；質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱結構：考慮扭轉或雙向地震作用的振型分解反應譜法8、9度時的大跨、長懸臂結構和9度的高層建筑，考慮豎向地震作用；特別不規(guī)則、甲類和超過規(guī)定范圍的高層建筑：一維或二維時程分析法的補充計算。第十頁，共182頁。3.2單自由度彈性體系的地震反應分析一、地震作用下單自由度體系的運動方程質(zhì)點位移質(zhì)點加速度慣性力彈性恢復力阻尼力運動方程11第十一頁，共182頁。二、單自由度體系動力學分析回顧1.單自由度體系自由振動（1）無阻尼時時（2）有阻尼時ω-無阻尼單自由度體系的自振圓頻率12第十二頁，共182頁。m

將荷載看成是連續(xù)作用的一系列沖量，求出每個沖量引起的位移后將這些位移相加即為動荷載引起的位移。2.單自由度體系受迫振動---沖量法13第十三頁，共182頁。m（1）.瞬時沖量的反應A.t=0時作用瞬時沖量有pΔt沖量=動量的改變量m(v2-v1)瞬時沖量mB.時刻作用瞬時沖量有沖擊荷載作用前初速度為0初位移為0，沖擊荷載作用后初速度不為0初位移為0，作自由振動。無阻尼時由3-10有14第十四頁，共182頁。(2).動荷載的位移反應m---杜哈美積分計阻尼時若t=0時體系有初位移、初速度15第十五頁，共182頁。三、單自由度體系地震作用分析運動方程或其中由Duhamel積分可得零初始條件下質(zhì)點相對于地面的位移為最大位移反應3-1716第十六頁，共182頁。質(zhì)點相對于地面的速度為質(zhì)點相對于地面的最大速度反應為最大速度反應17第十七頁，共182頁。質(zhì)點的絕對加速度為質(zhì)點相對于地面的最大加速度反應為最大加速度反應18第十八頁，共182頁。四、地震反應譜最大相對速度最大加速度最大反應之間的關系在阻尼比、地面運動確定后，最大反應只是結構自振周期(T,ω)的函數(shù)。

單自由度體系在給定的地震作用下某個最大反應與體系自振周期的關系曲線稱為該反應的地震反應譜。最大相對位移19第十九頁，共182頁。位移反應譜Elcentro1940（N-S）地震記錄20第二十頁，共182頁。相對速度反應譜Elcentro1940（N-S）地震記錄21第二十一頁，共182頁。絕對加速度反應譜Elcentro1940（N-S）地震記錄22第二十二頁，共182頁。相對位移反應譜絕對加速度反應譜相對速度反應譜地震反應譜的特點1.阻尼比對反應譜影響很大2.對于加速度反應譜，當結構周期小于某個值時幅值隨周期急劇增大，大于某個值時，快速下降。3.對于速度反應譜，當結構周期小于某個值時幅值隨周期增大，隨后趨于常數(shù)。4.對于位移反應譜，幅值隨周期增大。23第二十三頁，共182頁。不同場地條件對反應譜的影響將多個地震反應譜平均后得平均加速度反應譜

地震反應譜是現(xiàn)階段計算地震作用的基礎，通過反應譜把隨時程變化的地震作用轉化為最大的等效側向力。周期（s)巖石堅硬場地厚的無粘性土層軟土層結構的阻尼比和場地條件對反應譜有很大影響。24第二十四頁，共182頁。3.3單自由度彈性體系的水平地震作用與抗震設計反應譜一、單自由度體系的水平地震作用

對于單自由度體系，把慣性力看作反映地震對結構體系影響的等效力，用它對結構進行抗震驗算。單自由度彈性體系的水平地震作用當基礎作水平運動時，作用于單自由度彈性體系質(zhì)點上的慣性力為由得可見，在地震作用下，質(zhì)點在任一時刻的相對位移x(t)將與該時刻的瞬時慣性力成正比。因此可認為這一相對位移是在慣性力的作用下引起的，慣性力對結構體系的作用和地震對結構體系的作用效果相當，可認為是一種反映地震影響效果的等效力，利用它的最大值來對結構進行抗震驗算，就可以使抗震設計這一動力計算問題轉化為相當于靜力荷載作用下的靜力計算問題。25第二十五頁，共182頁。263.3單自由度彈性體系的水平地震作用與抗震設計反應譜一、單自由度體系的水平地震作用結構在地震持續(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)第二十六頁，共182頁。二、標準反應譜地震是隨機的，每一次地震的加速度時程曲線都不相同，則加速度反應譜也不相同。抗震設計時，我們無法預計將發(fā)生地震的時程曲線。用于設計的反應譜應該是一個典型的具有共性的可以表達的一個譜線。標準反應譜曲線：根據(jù)大量的強震記錄算出對應于每一條強震記錄的反應譜曲線，然后統(tǒng)計求出的最有代表性的平均曲線。標準化27第二十七頁，共182頁。28二、抗震設計反應譜為了便于計算，《抗震規(guī)范》采用相對于重力加速度的單質(zhì)點絕對最大加速度與體系自振周期之間的關系譜，實質(zhì)是加速度譜。稱為地震影響系數(shù)。

第二十八頁，共182頁。---地震影響系數(shù)；---地震影響系數(shù)最大值；---結構周期；二、抗震設計反應譜29第二十九頁，共182頁。---特征周期；---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，應取0.55。30第三十頁，共182頁。31第三十一頁，共182頁。32第三十二頁，共182頁。查表確定解：例：單層單跨框架。屋蓋剛度為無窮大，質(zhì)量集中于屋蓋處。已知設防烈度為8度，設計地震分組為二組，Ⅰ類場地；屋蓋處的重力荷載代表值G=700kN，框架柱線剛度,阻尼比為0.05。試求該結構多遇地震時的水平地震作用。（1）求結構體系的自振周期（2）求水平地震影響系數(shù)h=5m查表確定33第三十三頁，共182頁。解：（1）求結構體系的自振周期（2）求水平地震影響系數(shù)h=5m（3）計算結構水平地震作用34第三十四頁，共182頁。三、重力荷載代表值的確定

結構的重力荷載代表值等于結構和構配件自重標準值Gk加上各可變荷載組合值。---第i個可變荷載標準值；---第i個可變荷載的組合值系數(shù)；

不考慮

軟鉤吊車0.3

硬鉤吊車0.5

其它民用建筑0.8

藏書庫、檔案庫1.0按實際情況考慮的樓面活荷載

不考慮屋面活荷載0.5屋面積灰荷載0.5雪荷載組合值系數(shù)可變荷載種類按等效均布荷載考慮的樓面活荷載吊車懸吊物重力組合值系數(shù)35第三十五頁，共182頁。3.4多自由度彈性體系的地震反應分析

—振型分解法36第三十六頁，共182頁?！?.4.1計算簡圖對于多層房屋，可把質(zhì)量集中在每個樓層處。如多層框架、多層磚房。

2023/4/213737第三十七頁，共182頁。計算簡圖——續(xù)多跨不等高單層廠房，可以把質(zhì)量集中到每個柱頂或屋蓋標高處。

2023/4/213838第三十八頁，共182頁。計算簡圖——續(xù)煙囪，根據(jù)計算要求可分成若干段，每段集中成一個質(zhì)點。

2023/4/213939第三十九頁，共182頁?！?.4.2運動方程2023/4/214040第四十頁，共182頁。運動方程——續(xù)2023/4/214141第四十一頁，共182頁。運動方程——續(xù)根據(jù)達朗原理（質(zhì)點的平衡條件）：2023/4/214242第四十二頁，共182頁。運動方程——續(xù)式（2）可簡寫成矩陣形式：

2023/4/214343第四十三頁，共182頁。運動方程——續(xù)2023/4/214444第四十四頁，共182頁。3.4.3多自由度體系的自由振動1.頻率方程為使計算簡化，按無阻尼自由振動方程來計算結構體系的自振頻率及主振型。無阻尼自由振動方程：2023/4/214545第四十五頁，共182頁。多自由度體系的自由振動——續(xù)2023/4/214646第四十六頁，共182頁。多自由度體系的自由振動——續(xù)2023/4/214747第四十七頁，共182頁。多自由度體系的自由振動——續(xù)2023/4/214848第四十八頁，共182頁。求頻率舉例[例3-1]計算圖示二層框架結構的自振頻率和振型。2023/4/214949第四十九頁，共182頁。例題3.1解答計算剛度系數(shù)2023/4/215050第五十頁，共182頁。由上圖可以寫出剛度系數(shù)：2023/4/2151得到剛度矩陣：51第五十一頁，共182頁。質(zhì)量矩陣為2023/4/2152將剛度矩陣和質(zhì)量矩陣代入頻率方程得52第五十二頁，共182頁。由上式得2023/4/2153將數(shù)據(jù)代入上式得將上式展開得53第五十三頁，共182頁。解上式一元二次方程得自振頻率2023/4/2154由頻率直接求得自振周期54第五十四頁，共182頁。由振型向量方程求得振型2023/4/2155分別代入頻率55第五十五頁，共182頁。振型圖第1振型、第2振型分別如下圖示2023/4/215656第五十六頁，共182頁。多自由度體系的自由振動——續(xù)2023/4/215757第五十七頁，共182頁。主振型的正交性質(zhì)的證明2023/4/215858第五十八頁，共182頁。主振型的正交性質(zhì)的證明——續(xù)2023/4/215959第五十九頁，共182頁。主振型的正交性質(zhì)的證明——續(xù)2023/4/216060第六十頁，共182頁。§3.4.4振型分解法2023/4/216161第六十一頁，共182頁。振型分解法——續(xù)2023/4/216262第六十二頁，共182頁。振型分解法——續(xù)2023/4/216363第六十三頁，共182頁。振型分解法——續(xù)2023/4/2164式（3-81）也可以這樣理解：體系的位移可看作是由各振型向量乘以相應的組合系數(shù)和后疊加而成的。換句話講，這種方法是將實際位移按振型加以分解，故稱為振型分解法。64第六十四頁，共182頁。振型分解法——續(xù)2023/4/216565第六十五頁，共182頁。振型分解法——續(xù)2023/4/216666第六十六頁，共182頁。振型分解法——續(xù)67第六十七頁，共182頁。振型分解法——續(xù)2023/4/216868第六十八頁，共182頁。振型分解法——續(xù)2023/4/216969第六十九頁，共182頁。振型分解法——續(xù)2023/4/217070第七十頁，共182頁。振型分解法——續(xù)2023/4/217171第七十一頁，共182頁。振型分解法——續(xù)根據(jù)振型的正交關系，式（e）左邊各項得：

2023/4/2172第七十二頁，共182頁。注意到上式可化為（3-58）為第j振型的振型參與系數(shù)。其中（3-59）稱利用有阻尼體系的杜哈美積分公式（3-17），廣義坐標可表示為假定初始條件為（3-60a）可簡記為（3-60b）（3-60c）73第七十三頁，共182頁。式中為阻尼比和自振頻率分別為和的單自由度彈性體系的位移反應。74第七十四頁，共182頁。振型分解法計算步驟2023/4/217575第七十五頁，共182頁。振型分解法計算步驟——續(xù)2.求各振型的參與系數(shù)2023/4/217676第七十六頁，共182頁。振型分解法計算步驟——續(xù)3.求各振型等效單自由度體系的地震位移反應:2023/4/21774.最后求原坐標下的質(zhì)點

i的地震位移反應

:77第七十七頁，共182頁。對上述計算的說明理論上應采用全部振型來計算。但實際工程中，通常只考慮前幾個振型（如取前

3個振型）即可以，因為高振型影響較小。略去高振型，計算簡單一些。

2023/4/217878第七十八頁，共182頁?！?.4.5結構自振特性3.4.5.1求自振頻率及自振周期的基本方法3.4.5.2求自振頻率及自振周期的近似方法3.4.5.3其它計算方法2023/4/217979第七十九頁，共182頁。3.4.5.1求自振頻率及自振周期的基本方法單自由度體系2023/4/218080第八十頁，共182頁。3.4.5.1求自振頻率及自振周期的基本方法——續(xù)多自由度體系2023/4/218181第八十一頁，共182頁。求頻率舉例[例3-1]計算圖示二層框架結構的自振頻率和振型。2023/4/218282第八十二頁，共182頁。例題3.1解答計算剛度系數(shù)2023/4/218383第八十三頁，共182頁。由上圖可以寫出剛度系數(shù)：2023/4/2184得到剛度矩陣：84第八十四頁，共182頁。質(zhì)量矩陣為2023/4/2185將剛度矩陣和質(zhì)量矩陣代入頻率方程得85第八十五頁，共182頁。由上式得2023/4/2186將數(shù)據(jù)代入上式得將上式展開得86第八十六頁，共182頁。解上式一元二次方程得自振頻率2023/4/2187由頻率直接求得自振周期87第八十七頁，共182頁。由振型向量方程求得振型2023/4/2188分別代入頻率88第八十八頁，共182頁。振型圖第1振型、第2振型分別如下圖示2023/4/218989第八十九頁，共182頁。3.5地震反應分析的振型分解反應譜法

采用前述的振型分解法可求得體系各質(zhì)點的位移和絕對加速度時程曲線，但對于工程實踐而言，振型分解法還是嫌稍復雜了一些，且運用不便。注意到工程抗震設計時僅關心各質(zhì)點反應的最大值，給合單自由度體系的反應譜理論，在振型分解法的基礎上，可導出更實用的振型分解反應譜法。90第九十頁，共182頁。一、振型分解反應譜法的基本假定（1）結構的地震反應是線彈性的，可以采用疊加原理進行振型組合；（2）結構的基礎是剛性的，所有支承處地震動完全相同；（3）結構物最不利地震反應為其最大地震反應；（4）地震動過程是平穩(wěn)隨機過程。（1）（2）實際為振型疊加法的基本要求，（3）為采用反應譜分析法的前提，（4）振型分解反應譜法的自身要求。91第九十一頁，共182頁。二、振型分解反應譜法的理論基礎（1）——振型疊加法3-613-623-6392第九十二頁，共182頁。三、振型分解反應譜法的理論基礎（2）——地震作用

多自由度彈性體系的水平地震作用可用各質(zhì)點所受慣性力來代表，故質(zhì)點上的水平地震作用為：3-643-653-6693第九十三頁，共182頁。根據(jù)式（3-67）并結合抗震設計規(guī)范給出的設計反應譜曲線，可方便地求得對應于某一振型各質(zhì)點的最大水平地震作用，再按照一般的結構力學原理，把地震作用視為靜力荷載，可求得對應于各振型的地震作用效應（彎矩、剪力、軸力、位移等）因此，《建筑抗震設計規(guī)范》按下式計算結構的水平地震作用標準值：3-6794第九十四頁，共182頁。對于單自由度體系---體系j振型i質(zhì)點水平地震作用標準值計算公式95第九十五頁，共182頁。四、振型分解反應譜法的理論基礎（3）——振型組合。根據(jù)式（3-65），結構在任一時刻所受的地震作用等于結構對應于各振型的地震作用之和。應該注意到，當某一振型的地震作用達到最大值時，其余各振型的地震作用不一定也達到最大值時，因而結構地震作用的最大值并不等于各振型地震作用之和。因此，如果要利用對應于各振型的最大地震作用效應來求結構總的地震作用效應，將存在各振型最大反應如何組合的問題。如假定地震地面運動為平穩(wěn)隨機過程，則根據(jù)隨機振動理論可知，工程結構總的地震作用效應s與各振型的地震作用效應

sj的關系可用式（3-68）近似描述--------振型組合公式，稱為完全二次項組合法，簡稱CQC法：與各振型的地震作用效應（3-68）式中,s-----水平地震作用效應；

m-----參與振型組合的振型數(shù)，一般可取2～3個振型,當基本自振周期T1>1.5s

或房屋高寬比大于5時，振型個數(shù)可適當增加；----振型互相關系數(shù)

96第九十六頁，共182頁。如當滿足下述關系式：則可以認為近似為零，此時振型組合公式（3-68）變?yōu)椋?-69）稱式（3-69）的組合公式為“平方和開平方”法，簡稱SRSS法。因此，《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定，結構的水平地震作用效應（彎矩、剪力、軸向力和變形）按下式計算：（3-70）式中,SEk----水平地震作用標準值的效應；

Sj---j振型水平地震作用標準值的效應，一般可取2～3個振型,當基本自振周期T1>1.5s或房屋高寬比大于5時，振型個數(shù)可適當增加；97第九十七頁，共182頁。五、振型分解反應譜法的計算步驟

規(guī)范給出的反應譜是阻尼比確定的、以周期T為自變量的地震影響系數(shù)。此時采用反應譜法計算多自由度體系地震反應時，可按下列步驟進行：（1）首先進行模態(tài)分析，求出結構的前n階自振周期振型；（2）由地震影響系數(shù)譜曲線確定與相應的前n個；（4）由求得相應的振型地震作用的標準值；（6）用振型組合公式完成振型組合獲得結構總體地震反應的最大值。（5）將施加在結構上，用靜力學方法求得各振型地震反應（3）計算振型參與系數(shù)；98第九十八頁，共182頁。例：試用振型分解反應譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力。抗震設防烈度為8度，Ⅱ類場地，設計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)查表得五、振型分解反應譜法應用實例99第九十九頁，共182頁。例：試用振型分解反應譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力。抗震設防烈度為8度，Ⅱ類場地，設計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)查表得第一振型第二振型第三振型100第一百頁，共182頁。例：試用振型分解反應譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力。抗震設防烈度為8度，Ⅱ類場地，設計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)（3）計算各振型的振型參與系數(shù)第一振型第二振型第三振型101第一百零一頁，共182頁。例：試用振型分解反應譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力?？拐鹪O防烈度為8度，Ⅱ類場地，設計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)（3）計算各振型的振型參與系數(shù)（4）計算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第一振型例：試用振型分解反應譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力?？拐鹪O防烈度為8度，Ⅱ類場地，設計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)102第一百零二頁，共182頁。第一振型（4）計算各振型各樓層的水平地震作用第二振型第二振型例：試用振型分解反應譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力?？拐鹪O防烈度為8度，Ⅱ類場地，設計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)（3）計算各振型的振型參與系數(shù)例：試用振型分解反應譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力?？拐鹪O防烈度為8度，Ⅱ類場地，設計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)103第一百零三頁，共182頁。第一振型第二振型（4）計算各振型各樓層的水平地震作用第三振型第三振型例：試用振型分解反應譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力?？拐鹪O防烈度為8度，Ⅱ類場地，設計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)（3）計算各振型的振型參與系數(shù)例：試用振型分解反應譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力?？拐鹪O防烈度為8度，Ⅱ類場地，設計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)104第一百零四頁，共182頁。例：試用振型分解反應譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力?？拐鹪O防烈度為8度，Ⅱ類場地，設計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)（3）計算各振型的振型參與系數(shù)（4）計算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第三振型（5）計算各振型的地震作用效應（層間剪力）第一振型1振型例：試用振型分解反應譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力?？拐鹪O防烈度為8度，Ⅱ類場地，設計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)（3）計算各振型的振型參與系數(shù)例：試用振型分解反應譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力?？拐鹪O防烈度為8度，Ⅱ類場地，設計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)105第一百零五頁，共182頁。例：試用振型分解反應譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力?？拐鹪O防烈度為8度，Ⅱ類場地，設計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)（3）計算各振型的振型參與系數(shù)（4）計算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第三振型1振型（5）計算各振型的地震作用效應（層間剪力）第二振型2振型例：試用振型分解反應譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力?？拐鹪O防烈度為8度，Ⅱ類場地，設計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)（3）計算各振型的振型參與系數(shù)例：試用振型分解反應譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力?？拐鹪O防烈度為8度，Ⅱ類場地，設計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)106第一百零六頁，共182頁。例：試用振型分解反應譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力。抗震設防烈度為8度，Ⅱ類場地，設計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)（3）計算各振型的振型參與系數(shù)（4）計算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第三振型1振型2振型（5）計算各振型的地震作用效應（層間剪力）第三振型3振型107第一百零七頁，共182頁。第一振型第二振型第三振型例：試用振型分解反應譜法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力?？拐鹪O防烈度為8度，Ⅱ類場地，設計地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計算各振型的地震影響系數(shù)（3）計算各振型的振型參與系數(shù)（4）計算各振型各樓層地震作用（5）計算各振型的地震作用效應1振型2振型3振型（6）計算地震作用效應（層間剪力）組合后各層地震剪力108第一百零八頁，共182頁。3.6計算水平地震作用的底部剪力法一、底部剪力的計算第j振型j振型的底部剪力為G—結構的總重力荷載代表值組合后的結構底部剪力—高振型影響系數(shù)(規(guī)范取0.85)Geq—結構等效總重力荷載代表值，0.85G109第一百零九頁，共182頁。二、各質(zhì)點的水平地震作用標準值的計算H1G1GkHk地震作用下各樓層水平地震層間剪力為110第一百一十頁，共182頁。三、頂部附加地震作用的計算

當結構層數(shù)較多時，按上式計算出的水平地震作用比振型分解反應譜法小。

為了修正，在頂部附加一個集中力。H1G1GkHk---結構總水平地震作用標準值；---相應于結構基本周期的水平地震影響系數(shù)；多層砌體房屋、底部框架和多層內(nèi)框架磚房，宜取水平地震影響系數(shù)最大值；---結構等效總重力荷載；---i質(zhì)點水平地震作用；---i質(zhì)點重力荷載代表值；---i質(zhì)點的計算高度；---頂部附加地震作用系數(shù)，多層內(nèi)框架磚房取0.2,多層剛混、鋼結構房屋按下表,其它可不考慮。頂部附加地震作用系數(shù)111第一百一十一頁，共182頁。四、底部剪力法適用范圍

底部剪力法適用于一般的多層磚房等砌體結構、內(nèi)框架和底部框架抗震墻磚房、單層空曠房屋、單層工業(yè)廠房及多層框架結構等低于40m以剪切變形為主的規(guī)則房屋。以“剪切變形”為主：

在結構側移曲線中，樓蓋出平面轉動產(chǎn)生的側移所占的比例較小。且房屋高度小于40m?！耙?guī)則房屋”：1.相鄰層質(zhì)量的變化不宜過大。2.避免采用層高特別高或特別矮的樓層，相鄰層和連續(xù)三層的剛度變化平緩。112第一百一十二頁，共182頁。3.出屋面小建筑的尺寸不宜過大（寬度b大于高度h且出屋面高度與總高度之比滿足h/H<1/5），局部縮進的尺寸也不宜大（縮進后的寬度B1與總寬度B之比滿足）；bhHB4.樓層內(nèi)抗側力構件的布置和質(zhì)量的分布要基本對稱；5.抗側力構件在平面內(nèi)呈正交（夾角大于75度）分布，以便在兩個主軸方向分別進行抗震分析；113第一百一十三頁，共182頁。6.平面局部突出的尺寸不大（局部伸出部分在長度方向的尺寸l大于寬度方向的尺寸b，且寬度b與總寬度B之比滿足b/B<1/5-1/4）；

對于不滿足規(guī)則要求的建筑結構，則不宜將底部剪力法作為設計依據(jù)。否則，要采取相應的調(diào)整，使計算結果合理化。bBlbBlbBllbBl114第一百一十四頁，共182頁。五、底部剪力法應用舉例例1：試用底部剪力法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力。已知結構的基本周期T1=0.467s,抗震設防烈度為8度,地震基本最大加速度0.20g，Ⅱ類場地,設計地震分組為第二組。解：（1）計算結構等效總重力荷載代表值10.5m7.0m3.5m（2）計算水平地震影響系數(shù)查表得115第一百一十五頁，共182頁。解：（1）計算結構等效總重力荷載代表值例1：試用底部剪力法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力。已知結構的基本周期T1=0.467s,抗震設防烈度為8度,Ⅱ類場地,設計地震分組為第二組。10.5m7.0m3.5m（2）計算水平地震影響系數(shù)（3）計算結構總的水平地震作用標準值116第一百一十六頁，共182頁。例1：試用底部剪力法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力。已知結構的基本周期T1=0.467s,抗震設防烈度為8度,Ⅱ類場地,設計地震分組為第二組。解：（1）計算結構等效總重力荷載代表值10.5m7.0m3.5m（2）計算水平地震影響系數(shù)（3）計算結構總的水平地震作用標準值（4）頂部附加水平地震作用頂部附加地震作用系數(shù)（5）計算各層的水平地震作用標準值117第一百一十七頁，共182頁。例1：試用底部剪力法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力。已知結構的基本周期T1=0.467s,抗震設防烈度為8度,Ⅱ類場地,設計地震分組為第二組。解：（1）計算結構等效總重力荷載代表值10.5m7.0m3.5m（2）計算水平地震影響系數(shù)（3）計算結構總的水平地震作用標準值（4）頂部附加水平地震作用（5）計算各層的水平地震作用標準值118第一百一十八頁，共182頁。例1：試用底部剪力法計算圖示框架多遇地震時的層間剪力。已知結構的基本周期T1=0.467s,抗震設防烈度為8度,Ⅱ類場地,設計地震分組為第二組。解：（1）計算結構等效總重力荷載代表值10.5m7.0m3.5m（2）計算水平地震影響系數(shù)（3）計算結構總的水平地震作用標準值（4）頂部附加水平地震作用（5）計算各層的水平地震作用標準值（6）計算各層的層間剪力振型分解反應譜法結果119第一百一十九頁，共182頁。例2：六層磚混住宅樓，建造于基本烈度為8度區(qū)，場地為Ⅱ類，設計地震分組為第一組，根據(jù)各層樓板、墻的尺寸等得到恒荷和各樓面活荷乘以組合值系數(shù)，得到的各層的重力荷載代表值為G1=5399.7kN,G2=G3=G4=G5=5085kN,G6=3856.9kN。試用底部剪力法計算各層地震剪力標準值。G12.952.702.702.702.702.70G2G3G4G5G6

由于多層砌體房屋中縱向或橫向承重墻體的數(shù)量較多，房屋的側移剛度很大，因而其縱向和橫向基本周期較短，一般均不超過0.25s。所以規(guī)范規(guī)定，對于多層砌體房屋，確定水平地震作用時采用。并且不考慮頂部附加水平地震作用。120第一百二十頁，共182頁。例2：基本烈度為8度，場地為Ⅱ類，設計地震分組為第一組，G1=5399.7kN,G2=G3=G4=G5=5085kN,G6=3856.9kN。計算各層地震剪力標準值。解：結構總水平地震作用標準值G12.952.702.702.702.702.70G2G3G4G5G6121第一百二十一頁，共182頁。G12.952.702.702.702.702.70G2G3G4G5G6例2：基本烈度為8度，場地為Ⅱ類，設計地震分組為第一組，G1=5399.7kN,G2=G3=G4=G5=5085kN,G6=3856.9kN。計算各層地震剪力標準值。解：結構總水平地震作用標準值各層水平地震剪力標準值各層水平地震作用層Gi(kN)Hi(m)GiHi(kN.m)Fi(kN)Vi(kN)63856.917.4555085.014.7545085.012.0535085.09.3525085.06.6515399.72.95Σ

67320.921328.8233815.2547544.7561274.2575003.75306269.72884.5985.7805.3624.8444.4280.44025.1884.51870.22675.53300.33744.74025.129596.6122第一百二十二頁，共182頁。例3：四層鋼筋混凝土框架結構，建造于基本烈度為8度區(qū)，場地為Ⅱ類，設計地震分組為第一組，層高和層重力代表值如圖所示。結構的基本周期為0.56s,試用底部剪力法計算各層地震剪力標準值。解：結構總水平地震作用標準值4.363.363.36G4=831.6G3=1039.6G2=1039.6G1=1122.73.36123第一百二十三頁，共182頁。例3：四層鋼筋混凝土框架結構，建造于基本烈度為8度區(qū)，場地為Ⅱ類，設計地震分組為第一組，層高和層重力代表值如圖所示。結構的基本周期為0.56s,試用底部剪力法計算各層地震剪力標準值。解：結構總水平地震作用標準值4.363.363.36G4=831.6G3=1039.6G2=1039.6G1=1122.73.36124第一百二十四頁，共182頁。例3：四層鋼筋混凝土框架結構，建造于基本烈度為8度區(qū)，場地為Ⅱ類，設計地震分組為第一組，層高和層重力代表值如圖所示。結構的基本周期為0.56s,試用底部剪力法計算各層地震剪力標準值。解：結構總水平地震作用標準值4.363.363.36G4=831.6G3=1039.6G2=1039.6G1=1122.73.36頂部附加水平地震作用頂部附加地震作用系數(shù)125第一百二十五頁，共182頁。例3：四層鋼筋混凝土框架結構，建造于基本烈度為8度區(qū)，場地為Ⅱ類，設計地震分組為第一組，層高和層重力代表值如圖所示。結構的基本周期為0.56s,試用底部剪力法計算各層地震剪力標準值。解：結構總水平地震作用標準值4.363.363.36G4=831.6G3=1039.6G2=1039.6G1=1122.73.36頂部附加水平地震作用各層水平地震作用131.6238.9313.7359.319.7111.9107.374.845.6339.612008.311517.78024.94895.036445.914.4411.087.724.36831.61039.51039.51122.74033.34321ΣVi(kN)(kN)Fi(kN)GiHi(kN.m)Hi(m)Gi(kN)

層各層水平地震剪力標準值126第一百二十六頁，共182頁。六、突出屋面附屬結構地震內(nèi)力的調(diào)整

震害表明，突出屋面的屋頂間（電梯機房、水箱間）、女兒墻、煙囪等，它們的震害比下面的主體結構嚴重。

原因是由于突出屋面的這些結構的質(zhì)量和剛度突然減小，地震反應隨之增大。---鞭端效應。《抗震規(guī)范》規(guī)定：采用底部剪力法時，突出屋面的屋頂間、女兒墻、煙囪等的地震作用效應，宜乘以增大系數(shù)3。此增大部分不應向下傳遞，但與該突出部分相連的構件應計入。127第一百二十七頁，共182頁。結構地震內(nèi)力的調(diào)整

對于長周期結構，地震地面運動速度和位移可能對結構的破壞具有更大的影響。為了安全，按振型分解反應譜法和底部剪力法算得的結構層間剪力應符合下式要求VEKi---第i層對應與水平地震作用標準值的樓層剪力；Gj---第j層的重力荷載代表值。λ-----剪力系數(shù)，不應小于下表數(shù)值，對豎向不規(guī)則結構的薄弱層，尚應乘以1.15的增大系數(shù)；類別7度8度9度扭轉效應明顯或基本周期小于3.5s的結構0.0160.0320.064基本周期大于5.0s的結構0.0120.0240.040基本周期介于3.5s和5s之間的結構，可插入取值。128第一百二十八頁，共182頁。一、產(chǎn)生扭轉地震反應的原因3.7建筑結構的扭轉地震效應1.建筑結構的偏心兩方面：建筑自身的原因和地震地面運動的原因。質(zhì)心剛心產(chǎn)生偏心的原因：a.建筑物的柱體與墻體等抗側力構件布置不對稱。b.建筑物的平面不對稱。129第一百二十九頁，共182頁。c.建筑物的立面不對稱。d.建筑物的平面、立面均不對稱。e.建筑物各層質(zhì)心與剛心重合，但上下層不在同一垂直線上。f.偶然偏心。2.地震地面運動存在扭轉分量

地震波在地面上各點的波速、周期和相位不同。建筑結構基底將產(chǎn)生繞豎直軸的轉動，結構便會產(chǎn)生扭轉振動。

無論結構是否有偏心，地震地面運動產(chǎn)生的結構扭轉振動均是存在的。

但二者有區(qū)別，無偏心結構的平動與扭轉振動不是耦合的，而有偏心結構的平動與扭轉振動是耦合的。130第一百三十頁，共182頁。二、考慮扭轉地震效應的方法1、規(guī)則結構不進行扭轉耦聯(lián)計算時，平行于地震作用方向的兩個邊榀，其地震作用效應宜乘以增大系數(shù)。一般情況下，短邊可按1.15、長邊可按1.05采用；當扭轉剛度較小時，宜按不小于1.3采用。2、采用扭轉耦聯(lián)的振型分解反應譜法。131第一百三十一頁，共182頁。三、考慮扭轉的振型分解反應譜法1、平扭耦聯(lián)體系的自由振動基本假定：（1）樓板在其自身平面內(nèi)為絕對剛性，在平面外的剛度很小可以忽略不計；（2）各榀抗側力結構（框架或剪力墻）在其自身平面內(nèi)剛度很大，在平面外的剛度很小可以忽略不計；（3）所有構件都不考慮其自身的抗扭作用；（4）將質(zhì)量（包括柱、墻的質(zhì)量）都集中于各層樓板處。

計算簡圖如圖所示，坐標原點一般選在各樓層的質(zhì)心處。每一層樓質(zhì)量有三個自由度。132第一百三十二頁，共182頁。由結構動力學，可建立結構的運動方程為式中---質(zhì)量矩陣---位移矩陣133第一百三十三頁，共182頁。---阻尼矩陣---剛度矩陣---平行于x軸第s榀框架的剛度矩陣；---平行于x軸框架的榀數(shù)；---平行于y軸第r榀框架的剛度矩陣；---平行于y軸框架的榀數(shù)；134第一百三十四頁，共182頁。---第i層第s榀x方向的y向座標；第i層--第i層第r榀y方向框架的x向座標;135第一百三十五頁，共182頁。求振型和頻率時可不計阻尼利用雅可比等方法可求出振型和頻率：136第一百三十六頁，共182頁。2、考慮扭轉影響的水平地震作用---地面運動加速度---地面運動方向與x軸夾角137第一百三十七頁，共182頁。設代入方程，并利用振型正交性，可得

經(jīng)過與前面單向平移振動類似的推導，可得到考慮扭轉地震效應時水平地震作用標準值的計算公式分別為j振型i層的x方向、y方向和轉角方向的地震作用標準值質(zhì)心j振型i層質(zhì)心處地震作用138第一百三十八頁，共182頁。

考慮扭轉地震效應時水平地震作用標準值的計算公式:---分別為j振型i層的x、y方向的水平相對位移；---為j振型i層的相對扭轉角；---j振型周期Tj對應的地震影響系數(shù)；---i層轉動半徑；質(zhì)心j振型i層質(zhì)心處地震作用139第一百三十九頁，共182頁。

考慮扭轉地震效應時水平地震作用標準值的計算公式:質(zhì)心j振型i層質(zhì)心處地震作用---考慮扭轉的j振型參與系數(shù)；僅考慮x方向地震時僅考慮y方向地震時與x方向斜交地震時地震作用方向與x軸方向夾角140第一百四十頁，共182頁。3、考慮扭轉影響的水平地震作用效應不計扭轉影響時的水平地震作用效應(一般情況下m=3）考慮單向水平地震作用下扭轉的地震作用效應---考慮扭轉的地震作用效應---分別為j、k振型地震作用產(chǎn)生的作用效應；可取前9~15個振型。---分別為j、k振型的阻尼比；---為j振型與k振型的耦聯(lián)系數(shù)；---為k振型與j振型的自振周期比；141第一百四十一頁，共182頁?？紤]雙向水平地震作用下扭轉的地震作用效應取兩者中較大值---為僅考慮x(y)向水平地震作用時的地震作用效應。142第一百四十二頁，共182頁。3.8結構豎向地震作用豎向地震運動是可觀的：

根據(jù)觀測資料的統(tǒng)計分析，在震中距小于200km范圍內(nèi)，同一地震的豎向地面加速度峰值與水平地面加速度峰值之比av/ah平均值約為1/2，甚至有時可達1.6。豎向地震作用的影響是顯著的：

根據(jù)地震計算分析，對于高層建筑、高聳及大跨結構影響顯著。結構豎向地震內(nèi)力NE/與重力荷載產(chǎn)生的內(nèi)力NG的比值沿高度自下向上逐漸增大，烈度為8度時為50%至90%，9度時可達或超過1；335m高的電視塔上部，8度時為138%；高層建筑上部，8度時為50%至110%。143第一百四十三頁，共182頁。

目前，國外抗震設計規(guī)定中要求考慮豎向地震作用的結構或構件有：

1.長懸臂結構；

2.大跨度結構；

3.高聳結構和較高的高層建筑；

4.以軸向力為主的結構構件（柱或懸掛結構）；

5.砌體結構；

6.突出于建筑頂部的小構件。

我國抗震設計規(guī)范規(guī)定前三類結構要考慮向上或向下豎向地震作用的不利影響。144第一百四十四頁，共182頁。計算結構豎向地震作用的方法：靜力法：取結構或構件重力的某個百分數(shù)作為其豎向地震作用；水平地震作用折減法：取結構或構件水平地震作用的某個百分數(shù)其豎向地震作用；豎向地震反應譜法：與水平地震反應譜法相同。規(guī)范采用的是基于豎向地震反應譜法的擬靜力法。時程反應分析：采用豎向地震波時程，按直接動力法計算145第一百四十五頁，共182頁。一、豎向地震反應譜豎向地震反應譜與水平地震反應譜的比較:Ⅰ類場地豎向地震平均反應譜與水平地震平均反應譜形狀相差不大加速度峰值約為水平的1/2至2/3?？衫盟降卣鸱磻V進行分析。146第一百四十六頁，共182頁。分析結果表明：高聳結構和高層建筑豎向第一振型的地震內(nèi)力與豎向前5個振型按平方和開方組合的地震內(nèi)力相比較，誤差僅在5%--15%。

此外，豎向第一振型的數(shù)值大致呈倒三角形式，基本周期小于場地特征周期。

因此，高聳結構和高層建筑豎向地震作用可按與底部剪力法類似的方法計算。147第一百四十七頁，共182頁。二、高聳結構和高層建筑豎向地震作用的計算公式---結構總豎向地震作用標準值；---豎向、水平地震影響系數(shù)最大值。H1G1Hi---質(zhì)點i的豎向地震作用標準值。

規(guī)范要求：9度時，高層建筑樓層的豎向地震作用效應應乘以1.5的增大系數(shù)。148第一百四十八頁，共182頁。

三、平板型網(wǎng)架屋蓋與大于24m屋架的豎向地震作用計算---第i桿件的豎向地震內(nèi)力；---第i桿件的重力內(nèi)力。反應譜法計算結果表明1.比值雖不相同,但相差不大,故可取最大值作為設計依據(jù)；2.比值與烈度和場地類別有關；3.比值與跨度有關，但在常用的范圍內(nèi)，變化不很大；為了簡化，略去其影響；---豎向地震作用系數(shù)，按表采用；---重力荷載代表值。0.250.250.2090.13(0.19)0.13(0.19)0.10(0.15)80.200.150.1590.10(0.15)0.08(0.12)可不計算（0.10)8Ⅲ、ⅣⅡ

Ⅰ

鋼筋混凝土屋架平板型網(wǎng)架鋼屋架結構類型烈度場地類別采用靜力法149第一百四十九頁，共182頁。

對于長懸臂和其它大跨度結構的豎向地震作用標準值，8度和9度可分別取該結構、構件重力荷載代表值的10%和20%，設計基本地震加速度為0.30g時，可取該結構構件重力荷載代表值的15%。150第一百五十頁，共182頁。一、結構抗震計算原則3.9結構抗震驗算各類建筑結構的抗震計算應遵循下列原則：1、一般情況下，可在建筑結構的兩個主軸方向分別考慮水平地震作用并進行抗震驗算，各方向的水平地震作用應由該方向抗側力構件承擔。2、有斜交抗側力構件的結構，當相交角度大于15度時，應分別考慮各抗側力構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構，應考慮雙向水平地震作用下的扭轉影響其他情況宜采用調(diào)整地震作用效應的方法考慮扭轉影響。4、8度和9度時的大跨度結構、長懸臂結構，9度時的高層建筑，應考慮豎向地震作用。151第一百五十一頁，共182頁。二、結構抗震計算方法的確定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構，以及近似于單質(zhì)點體系的結構，宜采用底部剪力法等簡化方法。2、除上述以外的建筑結構，宜采用振型分解反應譜法。

3、特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和下表所列高度范圍的高層建筑，應采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算，可取多條時程曲線計算結果的平均值與振型分解反應譜法計算結果的較大值。烈度、場地類別房屋高度范圍（m）8度Ⅰ、Ⅱ類場地和7度>1008度Ⅲ、Ⅳ類場地>809度>60152第一百五十二頁，共182頁。時程分析方法要點：按建筑場地類別和設計地震分組選用不少于二組的實際強震記錄和一組人工模擬的加速度時程曲線，其平均地震影響系數(shù)曲線應與振型分解反應譜法所采用的地震影響系數(shù)曲線在統(tǒng)計意義上相符。烈度、場地類別房屋高度范圍（m）8度Ⅰ、Ⅱ類場地和7度>1008度Ⅲ、Ⅳ場地>809度>60采用時程分析法的房屋高度范圍時程分析所用地震加速度時程的最大峰值地震影響烈度6789設計基本地震加速度值(g)0.050.100.150.200.300.40多遇地震(cm/s2)18355570110140罕遇地震(cm/s2)—220310400510620153第一百五十三頁，共182頁。采用二階段設計法：第一階段：對絕大多數(shù)結構進行多遇地震作用下的結構和構件承載力驗算,以及多遇地震作用下的彈性變形驗算。第二階段：對一些結構進行罕遇地震作用下的彈塑性變形驗算。三、結構抗震驗算內(nèi)容1.多遇地震下結構允許彈性變形驗算

除砌體結構、廠房外的框架結構、填充墻框架結構、框架-剪力墻結構等需驗算允許彈性變形。

對于按底部剪力法分析結構地震作用時，其彈性位移計算公式為---第i層的層間位移；---第i層的側移剛度；---第i層的水平地震剪力標準值。154第一百五十四頁，共182頁。

樓層內(nèi)最大彈性層間位移應符合下式---多遇地震作用標準值產(chǎn)生的樓層內(nèi)最大的彈性層間位移；---計算樓層層高；---彈性層間位移角限值，按下表采用。1/300多、高層鋼結構1/1000鋼筋混凝土框支層1/1000鋼筋混凝土抗震墻、筒中筒1/800鋼筋混凝土框架-抗震墻、板柱-抗震墻、框架-核心筒1/550鋼筋混凝土框架

結構類型155第一百五十五頁，共182頁。2.多遇地震下結構強度驗算下列情況可不進行結構強度驗算：（1）6度時的建筑（Ⅳ類場地上較高的高層建筑與高聳結構除外）；（2）7度時Ⅰ、Ⅱ類場地、柱高不超過10m且兩端有山墻的單跨及多跨等高的鋼筋混凝土廠房，或柱頂標高不超過4.5m，兩端均有山墻的單跨及多跨等高的磚柱廠房。

除上述情況的所有結構都要進行結構構件承載力的抗震驗算，驗算公式為---包含地震作用效應的結構構件內(nèi)力組合的設計值；---結構構件承載力設計值；---承載力抗震調(diào)整系數(shù)，除另有規(guī)定外，按下表采用；156第一百五十六頁，共182頁。

材料

結構構件受力狀態(tài)

鋼柱、梁支撐節(jié)點板件、連接螺栓連接焊縫0.750.800.850.90

砌體兩端均有構造柱、芯柱的抗震墻其他抗震墻受剪受剪0.91.0混凝土

梁梁軸壓比小于0.15柱梁軸壓比不小于0.15柱抗震墻各類構件受彎偏壓偏壓偏壓受剪、偏拉0.750.750.800.850.85承載力抗震調(diào)整系數(shù)157第一百五十七頁，共182頁。---重力荷載分項系數(shù)，一般取1.2，當重力荷載效應對構件承載能力有利時，不應大于1.0；---分別為水平、豎向地震作用分項系數(shù)，按右表采用；0.51.3同時計算水平與豎向地震作用1.30.0僅計算豎向地震作用0.01.3僅計算水平地震作用地震作用---風荷載分項系數(shù)，應采用1.4；---重力荷載代表值的效應；---水平、豎向地震作用的標準值效應,尚應乘以相應的增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù);---風荷載標準值的效應；---風荷載組合系數(shù);一般結構可不考慮,風荷載起控制作用的高層建筑應采用0.2;158第一百五十八頁，共182頁。3.罕遇地震下結構彈塑性變形驗算

需要進行結構罕遇地震作用下薄弱層彈塑性變形驗算的范圍(a)下列結構應進行彈塑性變形驗算1）8度Ⅲ、Ⅳ類場地和9度時,高大的單層鋼筋混凝土柱廠房的橫向排架;2）7-9度時樓層屈服強度系數(shù)小于0.5的鋼筋混凝土框架結構；3）高度大于150m的鋼結構；4）甲類建筑和9度時乙類建筑中的鋼筋混凝土結構和鋼結構；5）采用隔震和消能減震設計的結構。159第一百五十九頁，共182頁。(b)下列結構宜進行彈塑性變形驗算1）下表所列高度范圍且屬于下表所列不規(guī)則類型的高層建筑結構；2）7度Ⅲ、Ⅳ類場地和8度時乙類建筑中的鋼筋混凝土結構和鋼結構；3）板柱-抗震墻結構和底部框架磚房；4）高度不大于150m的其它