建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)講義七

第三章地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算一、課程內(nèi)容二、重點(diǎn)、難點(diǎn)和基本要求2023/5/161結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)第三章課程內(nèi)容§3-1概述§3-2單自由度彈性體系的地震反應(yīng)§3-3單自由度彈性體系的水平地震作用——地震反應(yīng)譜法§3-4多自由度彈性體系的地震反應(yīng)§3-5多自由度彈性體系的水平地震作用——振型分解反應(yīng)譜法§3-6底部剪力法和時(shí)程分析法§3-7水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)§3-8結(jié)構(gòu)的豎向地震作用§3-9結(jié)構(gòu)自振周期的近似計(jì)算§3-10地震作用計(jì)算的一般規(guī)定§3-11結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算2023/5/162結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)第三章重點(diǎn)、難點(diǎn)和基本要求重點(diǎn)和難點(diǎn)：1、重要術(shù)語(yǔ)、概念、定義2、單（多）自由度體系地震反應(yīng)和地震作用計(jì)算3、底部剪力法4、結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算基本要求：掌握結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算基本方法2023/5/163結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)§3-5多自由度彈性體系的水平地震作用

----振型分解反應(yīng)譜法振型分解反應(yīng)譜法是在振型分解法的基礎(chǔ)上，結(jié)合運(yùn)用單自由度體系反應(yīng)譜理論得出的一種計(jì)算方法。一、基本方法簡(jiǎn)介二、簡(jiǎn)化計(jì)算步驟1、振型的最大地震作用2．振型組合和地震作用效應(yīng)組合2023/5/164結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)一、基本方法簡(jiǎn)介多自由度彈性體系在地震時(shí)的水平地震作用就是質(zhì)點(diǎn)所受的慣性力，故質(zhì)點(diǎn)i上的地震作用為：式中mi——質(zhì)點(diǎn)i的質(zhì)量；——地面運(yùn)動(dòng)加速度；——質(zhì)點(diǎn)i的相對(duì)加速度。根據(jù)振型分解法，這樣，其中為與j振型相應(yīng)振子的絕對(duì)加速度。為作用在第j振型質(zhì)點(diǎn)i上的水平地震作用。根據(jù)上式可以作出隨時(shí)間變化的曲線，以求出供設(shè)計(jì)用的最大地震作用。但計(jì)算太繁，一般采用簡(jiǎn)化方法。

2023/5/165結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)二、簡(jiǎn)化計(jì)算步驟利用單自由度體系的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜，按先求出對(duì)應(yīng)于每一振型各質(zhì)點(diǎn)的最大水平地震作用(同時(shí)達(dá)到最大值)及相應(yīng)的地震作用效應(yīng)，然后對(duì)這些效應(yīng)進(jìn)行振型組合，以求得結(jié)構(gòu)的最大地震作用效應(yīng)。具體步驟如下：1、振型的最大地震作用由，作用在第j振型第i質(zhì)點(diǎn)上的地震作用絕對(duì)最大值Fji為：令，

則

(i=1,2,…,n；j=1,2,…,n)為為對(duì)應(yīng)于j振型i

質(zhì)點(diǎn)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式

2023/5/166結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)j振型i質(zhì)點(diǎn)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式

(i=1,2,…,n；j=1,2,…,n)

為對(duì)應(yīng)于j振型i質(zhì)點(diǎn)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式。式中：Fji—j振型i質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；rj—j振型的振型參與系數(shù)；Xji—j振型i質(zhì)點(diǎn)的振型位移幅值；Gi—集中于i質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值；αj—相應(yīng)于j振型自振周期Tj的地震影響系數(shù)。

是第j振型對(duì)應(yīng)的振子(單質(zhì)點(diǎn)體系)的最大絕對(duì)加速度與重力加速度之比，故αj是相應(yīng)第j振型的地震影響系數(shù)，而這時(shí)的自振周期為與第j振型相對(duì)應(yīng)的振子的周期Tj，即為第j振型的自振周期。2023/5/167結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)2．振型組合

由式可求得某一振型各質(zhì)點(diǎn)的最大水平地震作用Fji

(i=，1，2，…，n)，再按照一般結(jié)構(gòu)力學(xué)方法可求得結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于該振型的最大地震作用效應(yīng)Sj

(Fji→Sj)

。根據(jù)結(jié)構(gòu)在任一時(shí)刻所受的地震作用為該時(shí)刻各振型地震作用之和。但是，各振型的地震作用(從而相應(yīng)的地震作用效應(yīng))不會(huì)同時(shí)達(dá)到最大值。如何組合各振型的最大地震作用效應(yīng)，合理地確定結(jié)構(gòu)總的地震作用效應(yīng)？2023/5/168結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)地震作用效應(yīng)組合根據(jù)隨機(jī)振動(dòng)理論，如假定地震時(shí)地面運(yùn)動(dòng)為平穩(wěn)隨機(jī)過程，則對(duì)于各平動(dòng)振型產(chǎn)生的地震作用效應(yīng)可近似地采用“平方和開方”法確定，即式中S——結(jié)構(gòu)水平地震作用效應(yīng)，

Sj——j振型水平地震作用產(chǎn)生的作用效應(yīng)(彎矩、剪力、軸力和變形等)m——參與組合的振型的個(gè)數(shù)，可只取前2～3個(gè)振型(因?yàn)楦唠A振型隨著其自振頻率ωj的增加，Sj在S中的貢獻(xiàn)迅速減少)，當(dāng)基本自振周期大于1.5s或房屋高寬比大于5時(shí)，振型個(gè)數(shù)可適當(dāng)增加。必須注意，不能先將各振型的地震作用Fji采用“平方和開方”法進(jìn)行組合，求出總的地震作用，再求地震作用效應(yīng)。因?yàn)楦唠A振型中的地震作用有正有負(fù)，經(jīng)平方后，全為正值，這樣將夸大結(jié)構(gòu)所受的地震作用效應(yīng)。2023/5/169結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)§3-6底部剪力法和時(shí)程分析法一、底部剪力法1、底部剪力法示意圖2、結(jié)構(gòu)底部剪力的計(jì)算（FEk）3、各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算（Fi）4、頂部附加地震作用的計(jì)算（△Fn）二、時(shí)程分析法2023/5/1610結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)一、底部剪力法按振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算房屋結(jié)構(gòu)的水平地震作用時(shí)，運(yùn)算過程較繁。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，《抗震規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)房屋結(jié)構(gòu)滿足下列條件時(shí)，可采用近似計(jì)算法----底部剪力法：(1)房屋結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻；(2)房屋的總高度不超過40m；(3)房屋結(jié)構(gòu)在地震作用時(shí)的變形以剪切變形為主(房屋高寬比小于4時(shí))；(4)房屋結(jié)構(gòu)在地震作用時(shí)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)可忽略不計(jì)。滿足上述條件的結(jié)構(gòu)，在水平地震作用下振動(dòng)時(shí)，其位移反應(yīng)通常以基本振型為主，且基本振型近似于直線。

2023/5/1611結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)1、底部剪力法示意圖底部剪力法是先計(jì)算出作用于結(jié)構(gòu)的總水平地震作用，也就是作用于結(jié)構(gòu)底部的剪力，然后將總水平地震作用按一定的規(guī)律分配給各質(zhì)點(diǎn)。關(guān)鍵是求出FEK、Fi、△Fn2023/5/1612結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)2、結(jié)構(gòu)底部剪力的計(jì)算（FEk）1、結(jié)構(gòu)底部剪力的計(jì)算根據(jù)靜力平衡條件，相應(yīng)于j振型的結(jié)構(gòu)底部剪力應(yīng)等于j振型下結(jié)構(gòu)的總水平地震作用，即應(yīng)等于j振型各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用Fji之和。故由式可得j振型下結(jié)構(gòu)底部剪力標(biāo)準(zhǔn)值：式中——結(jié)構(gòu)總重力荷載代表值，

Gi----為i質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值；

α1---相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本周期的水平地震影響系數(shù)。（結(jié)構(gòu)底部剪力是一種地震作用效應(yīng)）

2023/5/1613結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)根據(jù)“平方和開方”的振型組合原則，結(jié)構(gòu)底部總剪力的標(biāo)準(zhǔn)值FEk(也就是結(jié)構(gòu)總水平地震作用)應(yīng)為

或：式中，F(xiàn)Ek----結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，即結(jié)構(gòu)底部剪力標(biāo)準(zhǔn)值；

----相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本周期的水平地震影響系數(shù)，----結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值ξ----為高振型影響系數(shù)，也稱等效重力荷載系數(shù)，即把多質(zhì)點(diǎn)體系視為等效的單質(zhì)點(diǎn)體系時(shí)的轉(zhuǎn)換系數(shù)。對(duì)單質(zhì)點(diǎn)體系，ξ＝1；如為無(wú)窮多質(zhì)點(diǎn)體系，ξ＝0.75；對(duì)單質(zhì)點(diǎn)體系，即ξ＝0.852023/5/1614結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)3、各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算（Fi）由于結(jié)構(gòu)在水平地震作用下的位移反應(yīng)以基本振型為主，故各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用Fi近似取等于Fi1(對(duì)應(yīng)于基本振型的各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用)，則由得到：Fi=F1i=α1γ1X1iGi

而且，基本振型近似為直線，故質(zhì)點(diǎn)的水平相對(duì)位移幅值X1i，與質(zhì)點(diǎn)的計(jì)算高度Hi成正比，即X1i=ηHi，其中η為比例常數(shù)。于是上式可寫為：Fi=F1i=α1γ1ηHiGi

則結(jié)構(gòu)總水平地震作用可表示為：而質(zhì)點(diǎn)i的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值

Gi、Gj——分別為集中于質(zhì)點(diǎn)i、j的重力荷載代表值；

Hi、Hj——分別為質(zhì)點(diǎn)i、j的計(jì)算高度。

2023/5/1615結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)4、頂部附加地震作用的計(jì)算（△Fn）

1）、頂部附加地震作用系數(shù)δn當(dāng)結(jié)構(gòu)基本周期較長(zhǎng)，特征周期Tg較小時(shí)，由于高階振型的影響增大，且主要影響在結(jié)構(gòu)上部，按質(zhì)點(diǎn)i的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算式計(jì)算時(shí)，結(jié)構(gòu)頂部的地震剪力偏小，故須按頂部附加地震作用系數(shù)δn進(jìn)行調(diào)整。頂部附加地震作用系數(shù)δnTg(s)T1>1.4TgT1≤1.4Tg≤0.350.08T1+0.070<0.3～0.550.08T1+0.010>0.550.08T1—0.0202023/5/1616結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)2）、T1>1.4Tg

時(shí)各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用《抗震規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)結(jié)構(gòu)基本周期T1>1．4Tg時(shí)，將結(jié)構(gòu)總地震作用的一部分作為集中力△Fn作用于結(jié)構(gòu)頂部，頂部附加的水平地震作用可取為：△Fn=δnFEk；再將余下的部分(1一δn)FEk按質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行分配。在考慮頂部附加水平地震作用影響，調(diào)整后，各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用可表示為1、頂點(diǎn)的水平地震作用為：2、其余各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用為：2023/5/1617結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)3）、鞭端效應(yīng)震害表明，局部突出屋面的小建筑如電梯機(jī)房、水箱間、女兒墻、煙囪等，它們的震害比下面主體結(jié)構(gòu)嚴(yán)重。這是由于出屋面的這些建筑的質(zhì)量和剛度突然變小，地震反應(yīng)隨之急劇增大的緣故。這種現(xiàn)象在地震工程中稱為“鞭端效應(yīng)”。這類小建筑地震反應(yīng)強(qiáng)烈的程度取決于其與下面主體建筑物的質(zhì)量比與剛度比，以及場(chǎng)地條件。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，《抗震規(guī)范》提出，當(dāng)房屋屋面有局部突出的小屋時(shí)，可將小屋上半部分的質(zhì)量集中于其頂面，成為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，用底部剪力法計(jì)算結(jié)構(gòu)各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用。但當(dāng)計(jì)算這小屋的地震作用效應(yīng)時(shí)，宜乘以增大系數(shù)3，但增大部分不應(yīng)往下傳遞（計(jì)算以下各層地震剪力時(shí)不考慮）。當(dāng)房屋頂部有突出屋面的小屋時(shí)，上述附加的集中水平地震作用△Fn應(yīng)置于主體房屋的頂層而不應(yīng)置于小屋的頂部，主體房屋頂層處質(zhì)點(diǎn)的地震作用按調(diào)整后(考慮δn影響)的頂點(diǎn)計(jì)算。小屋頂部處質(zhì)點(diǎn)的地震作用按調(diào)整后的一般質(zhì)點(diǎn)計(jì)算后，再乘以增大系數(shù)3。2023/5/1618結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)二、三時(shí)程三分析三法1、三簡(jiǎn)介反應(yīng)三譜法三，是三將地三震對(duì)三結(jié)構(gòu)三的作三用用三等效三荷載三來(lái)表三示，三并利三用靜三力學(xué)三分析三的方三法分三析結(jié)三構(gòu)的三地震三作用三及其三效應(yīng)三。優(yōu)點(diǎn)三：計(jì)三算簡(jiǎn)三便，缺點(diǎn)三：不三能反三映地三震作三用下三的反三應(yīng)過三程，三尤其三是在三強(qiáng)烈三地震三作用三下結(jié)三構(gòu)進(jìn)三入塑三性狀三態(tài)時(shí)三，基三于彈三性分三析的三反應(yīng)三譜法三就不三能得三到真三正的三地震三反應(yīng)三。時(shí)程三分析三法：三直接三對(duì)結(jié)三構(gòu)的三運(yùn)動(dòng)三微分三方程三進(jìn)行三積分三，當(dāng)三確定三了地三震時(shí)三的地三面運(yùn)三動(dòng)加三速度三曲線三時(shí)，三可以三求得三地震三過程三中每三一時(shí)三刻的三結(jié)構(gòu)三地震三反應(yīng)三。時(shí)程三分析三法可三以跟三蹤結(jié)三構(gòu)在三地震三時(shí)的三整個(gè)三反應(yīng)三過程三，并三能適三用于三結(jié)構(gòu)三的彈三塑性三地震三反應(yīng)三分析三。20三23三/5三/319結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)2、三時(shí)程三分析三法的三基三本思三路方法三的基三本思三路：三將地三震作三用的三整個(gè)三過程三劃分三為很三多個(gè)三小的三微時(shí)三段，三對(duì)每三一時(shí)三段中三結(jié)構(gòu)三的特三性(如結(jié)三構(gòu)是三處于三彈性三、彈三塑性三或塑三性階三段)可以三通過三前面三時(shí)段三的結(jié)三果來(lái)三確定三，并三對(duì)結(jié)三構(gòu)在三這一三時(shí)段三中的三反應(yīng)三規(guī)律三作數(shù)三值上三的假三設(shè)，三從而三使計(jì)三算簡(jiǎn)三化，三并求三出該三時(shí)段三末時(shí)三的結(jié)三構(gòu)反三應(yīng)，三作為三下一三時(shí)段三結(jié)構(gòu)三反應(yīng)三計(jì)算三的基三礎(chǔ)。較常三用的三時(shí)程三分析三法有三：線三性加三速度三法、三威爾三遜(Wi三ls三on三)法和三紐馬三克(Ne三wm三ar三k)法。20三23三/5三/320結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)3、三時(shí)程三分析三法（三線性三加速三度法三）簡(jiǎn)三介首先三將整三個(gè)地三震時(shí)三程劃三分為三一系三列的三微小三時(shí)段三，每三一時(shí)三段的三長(zhǎng)度三稱為三步長(zhǎng)三，記三為三。三在線三性加三速度三法中三，假三設(shè)質(zhì)三點(diǎn)的三加速三度在三任一三時(shí)段三內(nèi)的三變化三為線三性關(guān)三系，三如左三圖所三示。設(shè)巳三求了三第i+三1時(shí)段三以前三的各三時(shí)段三始末三端三時(shí)三刻(也同三時(shí)為三第i+三1時(shí)段三的始三端)質(zhì)點(diǎn)三的位三移、三速度三和加三速度三。在三時(shí)三刻質(zhì)三點(diǎn)的三位移三、速三度和三加速三度分三別記三為三。20三23三/5三/321結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)因?yàn)槿诘趇+三1時(shí)段三內(nèi)加三速度三是線三性變?nèi)娜?，這三一時(shí)三段內(nèi)三任一三時(shí)刻三的加三速度三可寫三成：將上三式對(duì)三積分三，得三：令三則得三到：和由單三自由三度體三系的三運(yùn)動(dòng)三微分三方程三得：上述三三式三給出三了三時(shí)三刻地三震反三應(yīng)（三）和三時(shí)三刻的三地震三反應(yīng)三（三）三之間三的關(guān)三系。當(dāng)三已三知時(shí)三，上三述三三式也三可看三作是三求解的方三程組三。20三23三/5三/322結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)4、三多自三由度三體系三的時(shí)三程分三析對(duì)于三多自三由度三體系三的時(shí)三程分三析，三其原三理與三單自三由度三體系三基本三相同三。根三據(jù)要三求計(jì)三算的三結(jié)果三和采三用運(yùn)三動(dòng)微三分方三程形三式的三不同三，對(duì)三多自三由度三體系三進(jìn)行三時(shí)程三分析三可采三用以三下兩三種方三法。（1三）、振型三分解三時(shí)程三分析三法：三當(dāng)只三需計(jì)三算前三幾個(gè)三振型三的地三震反三應(yīng)的三影響三時(shí)，三采用三此法三比較三經(jīng)濟(jì)三。這三種方三法先三將運(yùn)三動(dòng)微三分方三程組三按振三型分三解成n個(gè)單三自由三度振三子的三運(yùn)動(dòng)三微分三方程三，并三按上三述的三時(shí)程三分析三方法三來(lái)解三。最三后對(duì)三各振三型的三地震三作用三效應(yīng)三進(jìn)行三組合三，得三到體三系的三地震三作用三效應(yīng)三。（2三）、三直接三對(duì)運(yùn)三動(dòng)微三分方三程組三進(jìn)行三逐步三積分三求解三，主三要用三于求三解非三線性三體系三的地三震作三用效三應(yīng)。由于三時(shí)程三分析三法的三計(jì)算三工作三量很三大，三因此三必須三采用三計(jì)算三機(jī)來(lái)三進(jìn)行三數(shù)值三計(jì)算三。20三23三/5三/323結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)§3-三7三水三平地三震作三用下三的扭三轉(zhuǎn)效三應(yīng)《抗三震規(guī)三范》三規(guī)定三，結(jié)三構(gòu)考三慮水三平地三震作三用的三扭轉(zhuǎn)三影響三時(shí)，三可采三用下三列方三法：1．規(guī)三則結(jié)三構(gòu)不三進(jìn)行三扭轉(zhuǎn)三耦連三計(jì)算三時(shí)，三平行三于地三震作三用方三向的三兩個(gè)三邊榀三，其三地震三作用三效應(yīng)三宜乘三以增三大系三數(shù)。三一般三情況三下，三短邊三可按1.三15采用三，長(zhǎng)三邊可三按1.三05采用三；當(dāng)三扭轉(zhuǎn)三剛度三較小三時(shí)，三按不三小于1.三13采用三。2．按三扭轉(zhuǎn)三藕連三振型三分解三法計(jì)三算時(shí)三，各三樓層三可取三兩個(gè)三正交三的水三平位三移和三一個(gè)三轉(zhuǎn)角三共三三個(gè)自三由度三，并三應(yīng)按公三式計(jì)三算地三震作三用和三作用三效應(yīng)。3三．確三有依三據(jù)時(shí)三，尚三可采三用簡(jiǎn)三化計(jì)三算方三法確三定地三震作三用效三應(yīng)。20三23三/5三/324結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)一、三第j振型三第i層的三水平三地震三作用三標(biāo)準(zhǔn)三值第j振型三第i層水三平地三震作三用標(biāo)三準(zhǔn)值三，按三下列三公式三確定三：分別三表示三第j振型三第i層的x方向三、y方向三和轉(zhuǎn)三角t方向三的地三震作三用標(biāo)三準(zhǔn)值三。20三23三/5三/325結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)二、三考慮三單向三水平三地震三作用三下的三扭轉(zhuǎn)三效應(yīng)考慮三單向三水平三地震三作用三下的三扭轉(zhuǎn)三效應(yīng)三，可三按下三列公三式確三定：20三23三/5三/326結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)三、考慮三雙向三水平三地震三作用三下的三扭轉(zhuǎn)三效應(yīng)考慮三雙向三水平三地震三作用三下的三扭轉(zhuǎn)三效應(yīng)三，可三按下三列公三式的三較大三值確三定20三23三/5三/327結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)§3-三8三結(jié)三構(gòu)的三豎向三地震三作用各國(guó)三現(xiàn)行三抗震三設(shè)計(jì)三規(guī)范三對(duì)豎三向地三震作三用都三有所三反映三。我三國(guó)《三抗震三規(guī)范三》規(guī)三定，8度和9度時(shí)三的大三跨結(jié)三構(gòu)、三長(zhǎng)懸三臂結(jié)三構(gòu)、三煙囪三和類三似高三聳結(jié)三構(gòu)，9度時(shí)三的高三層建三筑，三應(yīng)考三慮豎三向地三震作三用。對(duì)于三豎向三地震三作用三的計(jì)三算，三我國(guó)三《抗三震規(guī)三范》三根據(jù)三建筑三類別三不同三，分三別采三用豎向三反應(yīng)三譜法和靜力三法：1、三9度三時(shí)的三高層三建筑三，其三豎向三地震三作用三標(biāo)準(zhǔn)三值可三按反三應(yīng)譜三法計(jì)三算。2、三對(duì)平三板型三網(wǎng)架三屋蓋三、跨三度大三于24m屋架三、長(zhǎng)三懸臂三結(jié)構(gòu)三及其三他大三跨度三結(jié)構(gòu)三的豎三向地三震作三用標(biāo)三準(zhǔn)值三，可三按靜三力法三計(jì)算三。20三23三/5三/328結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)一、三豎向三反應(yīng)三譜法1、三豎向三反應(yīng)三譜由統(tǒng)三計(jì)分三析結(jié)三果表三明，三各類三場(chǎng)地三的豎三向反三應(yīng)譜βv與水三平反三應(yīng)譜βH相差三不大三。因三此，三在豎三向地三震作三用計(jì)三算中三，可三近似三采用三水平三反應(yīng)三譜。三另?yè)?jù)三統(tǒng)計(jì)三，地三面豎三向最三大加三速度三與地三面水三平最三大加三速度三比值三為1／2～2／3。對(duì)三震中三距較三小地三區(qū)宜三采用三較大三數(shù)值三。所三以，三豎向三地震三系數(shù)三與水三平地三震系三數(shù)之三比取kV／kH=2／3。因此三，豎三向地三震影三響系三數(shù)其kV、kH分別三為豎三向和三水平三地震三系數(shù)三；βV、βH分別三為豎三向和三水平三動(dòng)力三系數(shù)三；αV、αH分別三為豎三向、三水平三地震三影響三系數(shù)三。豎向三地震三影響三系數(shù)三，可三取水三平地三震影三響系三數(shù)的0.三65。20三23三/5三/329結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)2、三豎向三地震三作用三計(jì)算研究三表明三，高三層建三筑和三高聳三結(jié)構(gòu)三取第三一振三型豎三向地三震作三用作三為結(jié)三構(gòu)的三豎向三地震三作用三時(shí)誤三差不三大，三而第三一振三型接三近于三直線三，于三是，三質(zhì)點(diǎn)i上的三豎向三地震三作用三標(biāo)準(zhǔn)三值可三寫成結(jié)構(gòu)三總豎三向地三震作三用標(biāo)三準(zhǔn)值或Gi——第i質(zhì)點(diǎn)三重力三荷載三代表三值；Hi——第i質(zhì)點(diǎn)三的高三度20三23三/5三/330結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)二、三靜力三法《抗三震規(guī)三范》三規(guī)定三，對(duì)三平板三型網(wǎng)三架屋三蓋、三跨度三大于24m屋架三、長(zhǎng)三懸臂三結(jié)構(gòu)三及其三他大三跨度三結(jié)構(gòu)三的豎三向地三震作三用標(biāo)三準(zhǔn)值三，可三靜力三法計(jì)三算：式中三：λ—三—豎向三地震三作用三系數(shù)（取三值見三教材三表3三-1三0）Gi——結(jié)構(gòu)三、構(gòu)三件重三力荷三載代三表值三。20三23三/5三/331結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)§3-三9三結(jié)三構(gòu)自三振周三期的三近似三計(jì)算按振三型分三解法三計(jì)算三多質(zhì)三點(diǎn)體三系的三地震三作用三時(shí)，三需要三確定三體系三的基三頻和三高頻三以及三相應(yīng)三的主三振型三。從三理論三上講三，它三們可三通過三解頻三率方三程……三……三……三……三…得到三。但三是，三當(dāng)體三系的三質(zhì)點(diǎn)三數(shù)多三于三三個(gè)時(shí)三，手三算就三感到三困難三。因三此，三在工三程計(jì)三算中三，常三常采三用近三似法三。一、瑞利三（Ra三yl三ei三gh）法二、三折算三質(zhì)量三法三、三頂點(diǎn)三位移三法四、三矩陣三迭代三法20三23三/5三/332結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)一、瑞利三（Ra三yl三ei三gh）法這個(gè)三方法三是根三據(jù)多三質(zhì)點(diǎn)三彈性三體系三在自三由振三動(dòng)過三程中三，總?cè)芰咳３秩蛔內(nèi)茨苋渴厝阍韺?dǎo)三出的三，是三一種三只能三用于三求解三多質(zhì)三點(diǎn)彈三性體三系基三本頻三率或三基本三周期三的近三似方三法?；救l率三的近三似計(jì)三算公三式結(jié)構(gòu)三的基三本周三期為Gi——質(zhì)點(diǎn)i的重三力荷三載(kN)，Gi=mig；ui——在各三假設(shè)三水平三荷載Gi共同三作用三下，三質(zhì)點(diǎn)i處的三水平三彈性三位移(m)。20三23三/5三/333結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)瑞利三（Ra三yl三ei三gh）法示三意圖Gi——質(zhì)點(diǎn)i的重三力荷三載(kN)，Gi=mig；ui——在各三假設(shè)三水平三荷載Gi共同三作用三下，三質(zhì)點(diǎn)i處的三水平三彈性三位移(m)。20三23三/5三/334結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)三、三頂點(diǎn)三位移三法頂點(diǎn)三位移三法是三最常三用的三一種三求結(jié)三構(gòu)體三系基三本周三期的三近似三方法三。基本三原理三：將三結(jié)構(gòu)三按其三質(zhì)量三分布三情況三化成三有限三個(gè)質(zhì)三點(diǎn)或三無(wú)限三個(gè)質(zhì)三點(diǎn)的三懸臂三直桿三，以三結(jié)構(gòu)三頂點(diǎn)三位移三來(lái)表三達(dá)體三系的三基本三周期三。考慮三一質(zhì)三量均三勻的三懸臂三直桿(如三左圖)，桿單三位長(zhǎng)三度的三質(zhì)量三為三，相三應(yīng)重三力荷三載為三。20三23三/5三/335結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)1、桿按三彎曲三振動(dòng)若桿三按彎三曲振三動(dòng)，三則其三基本三周期三可按三下式三計(jì)算懸臂三直桿三在均三布重三力荷三載q水平三作用三下，三彎曲三變形三時(shí)的三頂點(diǎn)三位移三為這樣20三23三/5三/336結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)2、桿按三剪切三振動(dòng)若桿三按剪三切振三動(dòng)，三則其三基本三周期三為懸臂三直桿三在均三布重三力荷三載q水平三作用三下，三剪切三變形三時(shí)的三頂點(diǎn)三位移三為這樣三，20三23三/5三/337結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)3、體系三按彎三剪振三動(dòng)若體三系按三彎剪三振動(dòng)三，而三相應(yīng)三彎剪三變形三時(shí)的三頂點(diǎn)三位移三為△bＥ，則其三基本三周期三可按三下式三計(jì)算上式三亦可三用于三計(jì)算三一般三多層三框架三結(jié)構(gòu)三的基三本周三期，三只須三求得三框架三在集三中于三樓(屋)蓋的三重力三荷載三水平三作用三時(shí)的三頂點(diǎn)三位移三即可三。上述三諸公三式中三，△三的單三位為m，Ｔ的三單位三為s。20三23三/5三/338結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)§3-三10三地震三作用三計(jì)算三的一三般規(guī)三定一、三各類三建筑三結(jié)構(gòu)三地震三作用三的規(guī)三定二、三各類三建筑三結(jié)構(gòu)三的抗三震計(jì)三算20三23三/5三/339結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)一、三各類三建筑三結(jié)構(gòu)三地震三作用三的規(guī)三定(1三)一三般情三況下三，可三在建三筑結(jié)三構(gòu)的三兩個(gè)三主軸三方向三分別三考慮三水平三地震三作用三并進(jìn)三行抗三震驗(yàn)三算，三各方三向的三水平三地震三作用三應(yīng)由三該方三向抗三側(cè)力三構(gòu)件三承擔(dān)三。(2三)有三斜交三抗側(cè)三力構(gòu)三件的三結(jié)構(gòu)三，當(dāng)三相交三角度三大于三15三°時(shí)三，應(yīng)三分別三考慮三各抗三側(cè)力三構(gòu)件三方向三的水三平地三震作三用。(3三)質(zhì)三量和三剛度三分布三明顯三不對(duì)三稱的三結(jié)構(gòu)三，應(yīng)三考慮三雙向三水平三地震三作用三下的三扭轉(zhuǎn)三影響三；其三他情三況，三宜采三用調(diào)三整地三震作三用效三應(yīng)的三方法三考慮三扭轉(zhuǎn)三影響三。(4三)8度和9度時(shí)三的大三跨度三結(jié)構(gòu)三、長(zhǎng)三懸臂三結(jié)構(gòu)三，9度時(shí)三的高三層建三筑，三應(yīng)考三慮豎三向地三震作三用。20三23三/5三/340結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)二、三各類三建筑三結(jié)構(gòu)三的抗三震計(jì)三算(1三)高三度不三超過三40m，以剪三切變?nèi)螢槿髑胰|(zhì)量三和剛?cè)妊厝叨热植既容^三均勻三的結(jié)三構(gòu)，三以及三近似三于單三質(zhì)點(diǎn)三體系三的結(jié)三構(gòu)，三宜采三用底三部剪三力法三等簡(jiǎn)三化方三法。(2三)除三上述三以外三的建三筑結(jié)三構(gòu)，三宜采三用振三型分三解反三應(yīng)譜三法。(3三)特別三不規(guī)三則的三建筑三、甲三類建三筑和三表3—11三（教材三—）三所列三高度三范圍三的高三層建三筑，三應(yīng)采三用時(shí)三程分三析法三進(jìn)行三多遇三地震三下的三補(bǔ)充三計(jì)算三，可三取多三條時(shí)三程曲三線計(jì)三算結(jié)三果的三平均三值與三振型三分解三反應(yīng)三譜法三計(jì)算三結(jié)果三的較三大值三。20三23三/5三/341結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)§3-三11三結(jié)構(gòu)三抗震三驗(yàn)算一、三二階三段設(shè)三計(jì)法二、三截面三抗震三驗(yàn)算三、三抗震三變形三驗(yàn)算20三23三/5三/342結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)一、三二階三段設(shè)三計(jì)法如前三所述三，在三進(jìn)行三建筑三結(jié)構(gòu)三抗震三驗(yàn)算三時(shí)，三《抗三震規(guī)三范》三采用三二階三段設(shè)三計(jì)法三，即三：第一三階段三設(shè)計(jì)三：按三多遇三地震三作用三效應(yīng)三和其三他荷三載效三應(yīng)的三基本三組合三驗(yàn)算三構(gòu)件三截面三抗震三承載三力，三以及三多遇三地震三作用三下驗(yàn)三算結(jié)三構(gòu)的三彈性三變形三；第二三階段三設(shè)計(jì)三：按三罕遇三地震三作用三下驗(yàn)三算結(jié)三構(gòu)的三彈塑三性變?nèi)巍?0三23三/5三/343結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)二、三截面三抗震三驗(yàn)算1、結(jié)構(gòu)三構(gòu)件三的地三震作三用效三應(yīng)和三其他三荷載三效應(yīng)三的基三本組三合，三按下三式計(jì)三算：式中S—三—結(jié)構(gòu)三構(gòu)件三內(nèi)力三組合三的設(shè)三計(jì)值三，包三括組三合的三彎矩三、軸三向力三和剪三力設(shè)三計(jì)值三；γG——重力三荷載三分項(xiàng)三系數(shù)三；γEh、γEv——分別三為水三平、三豎向三地震三作用三分項(xiàng)三系數(shù)三；γW——風(fēng)荷三載分三項(xiàng)系三數(shù)；SGE——重力三荷載三代表三值的三效應(yīng)三，有三吊車三時(shí)，三尚應(yīng)三包括三懸吊三物重三力標(biāo)三準(zhǔn)值三的效三應(yīng)；SEh三k——水平三地震三作用三標(biāo)準(zhǔn)三值的三效應(yīng)三，尚三應(yīng)乘三以相三應(yīng)的三增大三系數(shù)三或調(diào)三整系三數(shù)；SEv三k——豎向三地震三作用三標(biāo)準(zhǔn)三值的三效應(yīng)三，尚三應(yīng)乘三以相三應(yīng)的三增大三系數(shù)三或調(diào)三整系三數(shù)；Swk——風(fēng)荷三載標(biāo)三準(zhǔn)值三的效三應(yīng)；ΨW——風(fēng)荷三載組三合系三數(shù)，三一般三結(jié)構(gòu)三可不三考慮三，風(fēng)三荷載三起控三制作三用的三高層三建筑三應(yīng)采三用三0.三2。20三23三/5三/344結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)2、結(jié)構(gòu)三構(gòu)件三的截三面抗三震驗(yàn)三算結(jié)構(gòu)三構(gòu)件三的截三面抗三震驗(yàn)三算，三采用三：式中三：γRE——承載三力抗三震調(diào)三整系三數(shù)，三除另三有規(guī)三定外三，應(yīng)按三表3三-1三4（三承載三力抗三震調(diào)三整系三數(shù)）三采用三；當(dāng)僅三計(jì)算三豎向三地震三作用三時(shí)，三各類三結(jié)構(gòu)三構(gòu)件三承載三力抗三震承三載力三調(diào)整三系數(shù)三均宜三采用三1.三0；R——結(jié)構(gòu)三構(gòu)件三承載三力設(shè)三計(jì)值三。20三23三/5三/345結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)三、三抗震三變形三驗(yàn)算1、三多遇三地震三作用三下結(jié)三構(gòu)抗三震變?nèi)悟?yàn)三算2、結(jié)構(gòu)三在罕三遇地三震作三用下三薄弱三層的三彈塑三性變?nèi)悟?yàn)三算20三23三/5三/346結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)1、三多遇三地震三作用三下結(jié)三構(gòu)抗三震變?nèi)悟?yàn)三算（1三）、三計(jì)算三范圍下表所三列各三類結(jié)三構(gòu)應(yīng)三進(jìn)行三多遇三地震三作用三下的三抗震三變形三驗(yàn)算三：20三23三/5三/347結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)（2三）、三計(jì)算三方法樓層三內(nèi)最三大彈三性層三間位三移應(yīng)三符合三下式三要求三：式中三：三—三—多三遇地三震作三用標(biāo)三準(zhǔn)值三產(chǎn)生三的樓三層內(nèi)三最大的彈三性層三間位三移；——三彈性三層間三位移三角限三值；h—三—計(jì)算三樓層三層高三。對(duì)于三鋼筋三混凝三土框三架結(jié)三構(gòu)，三第i層的三層間三最大三彈性三位移三可表三示為三：其中三，三為三第i層水三平地三震剪三力標(biāo)三準(zhǔn)值為第i層所有三柱的三抗側(cè)三移剛?cè)戎?0三23三/5三/348結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)2、結(jié)構(gòu)三在罕三遇地三震作三用下三薄弱三層的三彈塑三性變?nèi)悟?yàn)三算（1三）、三計(jì)算三范圍（2三）、三計(jì)算三方法20三23三/5三/349結(jié)構(gòu)三抗震三設(shè)計(jì)（1三）、三計(jì)算三范圍1)三、下三列結(jié)三構(gòu)應(yīng)三進(jìn)行三彈塑三性變?nèi)悟?yàn)三算：1)三8度三Ⅲ、三Ⅳ類三場(chǎng)地三和9三度時(shí)三，高三大的三單層三鋼筋三混凝三土柱三廠房的橫三向排三架；2)三7-三9度三時(shí)樓三層屈三服強(qiáng)三度系三數(shù)小三于0三．5三的鋼三筋混三凝土三框架三結(jié)構(gòu)三；3)三高度三大于三15三0m的鋼三結(jié)構(gòu)三；4)三甲類三建筑三和9三度時(shí)三乙類三建筑三中的三鋼筋三混凝三土結(jié)三構(gòu)和三鋼結(jié)三構(gòu)；5)三采用三隔震三和消三能減三震設(shè)三計(jì)的三結(jié)構(gòu)三；2)三、下三列結(jié)三構(gòu)宜三進(jìn)行三彈塑三性變?nèi)悟?yàn)三算：1)三表3三-1三1所三列高三度范三圍且三屬于三表4三—4三所列三豎向三不規(guī)三則類三型的高層三建三筑結(jié)三構(gòu)；2)三