第三章-結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算課件

結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)驗(yàn)算第二章3.1概述

地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算是建筑抗震設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，是確定所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)滿足最低抗震設(shè)防安全要求的關(guān)鍵步驟。

由于地震作用的復(fù)雜性和地震作用發(fā)生的強(qiáng)度的不確定性，以及結(jié)構(gòu)和體形的差異等，地震作用的計(jì)算方法是不同的?？煞譃楹?jiǎn)化方法和較復(fù)雜的精細(xì)方法。振型分解反應(yīng)譜法時(shí)程分析法靜力彈塑性方法

地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算是建筑抗震設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，是確定所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)滿足最低抗震設(shè)防安全要求的關(guān)鍵步驟。3一、結(jié)構(gòu)抗震理論的發(fā)展1.靜力理論階段---靜力法1920年，日本大森房吉提出。假設(shè)建筑物為絕對(duì)剛體。地震作用---地震系數(shù)將F作為靜荷載，按靜力計(jì)算方法計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震效應(yīng)G-物體重量

amax–水平方向最大加速度地震震動(dòng)最大加速度g-重力加速度42.定函數(shù)理論

蘇聯(lián)扎夫里耶夫首先提出的，他認(rèn)為地震地面運(yùn)動(dòng)可用余弦函數(shù)來(lái)描述，也即地面位移為

蘇聯(lián)的柯?tīng)柷偎够岢龅孛孢\(yùn)動(dòng)可用若干個(gè)不同振幅、不同阻尼和不同頻率的衰減正弦函數(shù)的和來(lái)表示，也即一、結(jié)構(gòu)抗震理論的發(fā)展53.反應(yīng)譜理論---反應(yīng)譜法1940年，美國(guó)皮奧特提出。地震作用---重力荷載代表值---地震系數(shù)（反映震級(jí)、震中距、地基等的影響）---動(dòng)力系數(shù)(反映結(jié)構(gòu)的特性,如周期、阻尼等的影響)按靜力計(jì)算方法計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震效應(yīng)目前，世界上普遍采用的方法。一、結(jié)構(gòu)抗震理論的發(fā)展64.直接動(dòng)力分析理論---時(shí)程分析法

將實(shí)際地震加速度時(shí)程記錄（簡(jiǎn)稱地震記錄earthquakerecord）作為動(dòng)荷載輸入，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析。

此外，有用隨機(jī)振動(dòng)理論來(lái)分析結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)統(tǒng)計(jì)特征的，有以地震時(shí)輸入結(jié)構(gòu)的能量進(jìn)行設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)所吸收的能量不致造成結(jié)構(gòu)破壞的理論等。但這些方法還沒(méi)有進(jìn)入抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，因此未被抗震設(shè)計(jì)使用。5.非線性靜力分析方法（PushOverAnalysis)一、結(jié)構(gòu)抗震理論的發(fā)展7二、與各類(lèi)型結(jié)構(gòu)相應(yīng)的地震作用分析方法不超過(guò)40m的規(guī)則結(jié)構(gòu)：底部剪力法一般的規(guī)則結(jié)構(gòu)：兩個(gè)主軸的振型分解反應(yīng)譜法

質(zhì)量和剛度分布明顯不對(duì)稱結(jié)構(gòu)：考慮扭轉(zhuǎn)或雙向地震作用的振型分解反應(yīng)譜法8、9度時(shí)的大跨、長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)和9度的高層建筑：考慮豎向地震作用

特別不規(guī)則、甲類(lèi)和超過(guò)規(guī)定范圍的高層建筑：一維或二維時(shí)程分析法的補(bǔ)充計(jì)算83.2單自由度彈性體系的地震反應(yīng)分析一、地震作用下單自由度體系的運(yùn)動(dòng)方程質(zhì)點(diǎn)位移質(zhì)點(diǎn)加速度慣性力彈性恢復(fù)力阻尼力運(yùn)動(dòng)方程9二、單自由度體系動(dòng)力學(xué)分析回顧1.單自由度體系自由振動(dòng)（1）無(wú)阻尼時(shí)時(shí)（2）有阻尼時(shí)ω-無(wú)阻尼單自由度體系的自振圓頻率10m

將荷載看成是連續(xù)作用的一系列沖量，求出每個(gè)沖量引起的位移后將這些位移相加即為動(dòng)荷載引起的位移。2.單自由度體系受迫振動(dòng)---沖量法二、單自由度體系動(dòng)力學(xué)分析回顧m（1）.瞬時(shí)沖量的反應(yīng)A.t=0時(shí)作用瞬時(shí)沖量有pΔt沖量=動(dòng)量的改變量m(v2-v1)瞬時(shí)沖量m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(dòng)。無(wú)阻尼時(shí)（1）.瞬時(shí)沖量的反應(yīng)A.t=0時(shí)作用瞬時(shí)沖量有pΔt沖量=動(dòng)量的改變量m(v2-v1)瞬時(shí)沖量二、單自由度體系動(dòng)力學(xué)分析回顧mmB.時(shí)刻作用瞬時(shí)沖量有二、單自由度體系動(dòng)力學(xué)分析回顧13(2).動(dòng)荷載的位移反應(yīng)m---杜哈美積分計(jì)阻尼時(shí)若t=0時(shí)體系有初位移、初速度二、單自由度體系動(dòng)力學(xué)分析回顧14三、單自由度體系地震作用分析運(yùn)動(dòng)方程或其中由Duhamel積分可得零初始條件下質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于地面的位移為最大位移反應(yīng)15質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于地面的速度為質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于地面的最大速度反應(yīng)為最大速度反應(yīng)三、單自由度體系地震作用分析質(zhì)點(diǎn)的絕對(duì)加速度為質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于地面的最大加速度反應(yīng)為最大加速度反應(yīng)三、單自由度體系地震作用分析17四、地震反應(yīng)譜最大相對(duì)速度最大加速度最大反應(yīng)之間的關(guān)系在阻尼比、地面運(yùn)動(dòng)確定后，最大反應(yīng)只是結(jié)構(gòu)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(gè)最大反應(yīng)與體系自振周期的關(guān)系曲線稱為該反應(yīng)的地震反應(yīng)譜。最大相對(duì)位移18位移反應(yīng)譜四、地震反應(yīng)譜19相對(duì)速度反應(yīng)譜四、地震反應(yīng)譜20絕對(duì)加速度反應(yīng)譜四、地震反應(yīng)譜21相對(duì)位移反應(yīng)譜絕對(duì)加速度反應(yīng)譜相對(duì)速度反應(yīng)譜地震反應(yīng)譜的特點(diǎn)1.阻尼比對(duì)反應(yīng)譜影響很大2.對(duì)于加速度反應(yīng)譜，當(dāng)結(jié)構(gòu)周期小于某個(gè)值時(shí)幅值隨周期急劇增大，大于某個(gè)值時(shí)，快速下降。3.對(duì)于速度反應(yīng)譜，當(dāng)結(jié)構(gòu)周期小于某個(gè)值時(shí)幅值隨周期增大，隨后趨于常數(shù)。4.對(duì)于位移反應(yīng)譜，幅值隨周期增大。四、地震反應(yīng)譜22不同場(chǎng)地條件對(duì)反應(yīng)譜的影響將多個(gè)地震反應(yīng)譜平均后得平均加速度反應(yīng)譜

地震反應(yīng)譜是現(xiàn)階段計(jì)算地震作用的基礎(chǔ)，通過(guò)反應(yīng)譜把隨時(shí)程變化的地震作用轉(zhuǎn)化為最大的等效側(cè)向力。結(jié)構(gòu)的阻尼比和場(chǎng)地條件對(duì)反應(yīng)譜有很大影響。四、地震反應(yīng)譜233.3單自由度彈性體系的水平地震作用與抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜一、單自由度體系的水平地震作用

對(duì)于單自由度體系，把慣性力看作反映地震對(duì)結(jié)構(gòu)體系影響的等效力，用它對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震驗(yàn)算。結(jié)構(gòu)在地震持續(xù)過(guò)程中經(jīng)受的最大地震作用為---集中于質(zhì)點(diǎn)處的重力荷載代表值；---重力加速度---動(dòng)力系數(shù)---地震系數(shù)---水平地震影響系數(shù)24二、抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜1。Sa(T,ζ)-T曲線,β(T,ζ)-T曲線,α(T,ζ)-T曲線共性。2。統(tǒng)計(jì)分析后的平均反應(yīng)譜曲線，平滑處理25---地震影響系數(shù)；---地震影響系數(shù)最大值；地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.05）1.400.90(1.20)0.50(0.72)0.28罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震9876地震影響烈度

括號(hào)數(shù)字分別對(duì)應(yīng)于設(shè)計(jì)基本加速度0.15g和0.30g地區(qū)的地震影響系數(shù)---結(jié)構(gòu)周期；二、抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜---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(shí)，應(yīng)取0.55。二、抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜27---特征周期；0.350.300.25Ⅰ1地震特征周期分組的特征周期值（s）0.900.650.450.30第三組0.750.550.400.25第二組0.650.450.350.20第一組ⅣⅢⅡⅠ0場(chǎng)地類(lèi)別計(jì)算罕遇地震作用時(shí)，特征周期應(yīng)增加0.05s二、抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜2829查表確定解：例：?jiǎn)螌訂慰缈蚣堋Ｎ萆w剛度為無(wú)窮大，質(zhì)量集中于屋蓋處。已知設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)地震分組為二組，Ⅰ類(lèi)場(chǎng)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(jié)構(gòu)多遇地震時(shí)的水平地震作用。（1）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期（2）求水平地震影響系數(shù)h=5m查表確定地震特征周期分組的特征周期值Tg（s）0.900.650.450.35第三組0.750.550.400.30第二組0.650.450.350.25第一組ⅣⅢⅡⅠ場(chǎng)地類(lèi)別30解：（2）求水平地震影響系數(shù)h=5m（3）計(jì)算結(jié)構(gòu)水平地震作用二、抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜31三、重力荷載代表值的確定

結(jié)構(gòu)的重力荷載代表值等于結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值Gk加上各可變荷載組合值。---第i個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值；---第i個(gè)可變荷載的組合值系數(shù)；

不考慮

軟鉤吊車(chē)0.3

硬鉤吊車(chē)0.5

其它民用建筑0.8

藏書(shū)庫(kù)、檔案庫(kù)1.0按實(shí)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(lèi)按等效均布荷載考慮的樓面活荷載吊車(chē)懸吊物重力組合值系數(shù)323.4多自由度彈性體系的地震反應(yīng)分析

—振型分解反應(yīng)譜法ii+1m1m2mimn33一.多自由度彈性體系動(dòng)力分析回顧1.無(wú)阻尼多自由度自由振動(dòng)分析運(yùn)動(dòng)方程設(shè)方程的特解為m1m23-413-42將3-42，代入3-41利用不恒為0,有特征方程3-4334特征方程存在非0解的充要條件是系數(shù)行列式等于03-44---3-44為有關(guān)ω的多項(xiàng)式稱為頻率方程頻率方程的每一個(gè)根ω，特征方程3-43有一個(gè)非0解{X}稱為振型向量，特征向量，模態(tài)向量。一.多自由度彈性體系動(dòng)力分析回顧35---振型方程3-43特征方程為了對(duì)不同頻率的振型進(jìn)行形狀上的比較，需要將其化為無(wú)量綱形式，這種轉(zhuǎn)化過(guò)程稱為振型的規(guī)格化。振型規(guī)格化的方法可以采用下述三種方法之一：①特定坐標(biāo)的規(guī)格化方法：指定振型向量中某一坐標(biāo)值為1，其它元素按比例確定；②最大位移值的規(guī)格化方法：將振型向量各元素分別除以其中的最大值；一.多自由度彈性體系動(dòng)力分析回顧36例.求圖示體系的頻率、振型.

已知:m1m2一.多自由度彈性體系動(dòng)力分析回顧3711.61810.618一.多自由度彈性體系動(dòng)力分析回顧38按振型振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律m1m2按i振型振動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移為質(zhì)點(diǎn)的加速度為質(zhì)點(diǎn)上的慣性力為質(zhì)點(diǎn)上的慣性力與位移同頻同步。一.多自由度彈性體系動(dòng)力分析回顧392.振型的正交性i振型i振型上的慣性力j振型i振型上的慣性力在j振型上作的虛功i振型j振型40j振型上的慣性力2.振型的正交性i振型上的慣性力在j振型上作的虛功i振型j振型j振型上的慣性力在i振型上作的虛功由虛功互等定理41i振型j振型振型對(duì)質(zhì)量正交性的物理意義i振型上的慣性力在j振型上作的虛功等于0振型對(duì)剛度的正交性:由3-43得42例圖3-1示意圖[例3-1]已知某兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的彈性體系，例圖3-1所示，質(zhì)量，側(cè)移剛度。試求該體系的自振周期和振型，并驗(yàn)證振型的正交性。[解]：質(zhì)量矩陣剛度矩陣（1）求自振頻率頻率方程

令則上式可改寫(xiě)為43展開(kāi)行列式得：求得：

（2）求振型由可得：44取，則，第一振型向量，所以當(dāng)時(shí)由，可得：

取，則，所以第二振型向量45（3）驗(yàn)證正交性464.求解地震反應(yīng)的振型分解法考慮兩個(gè)自由度的體系。將質(zhì)點(diǎn)和在水平向地震作用下任一時(shí)刻的位移和用其兩個(gè)振型的線性組合表示，即：(3-55a)（3-55b）47其中，第一振型向量，第二振型向量。上式實(shí)際上是一個(gè)坐標(biāo)變換式，原來(lái)的變量和為幾何坐標(biāo)，而新的坐標(biāo)和可稱為廣義坐標(biāo)。由于體系的振型是唯一確定的，因此，當(dāng)和確定后，質(zhì)點(diǎn)的位移和也將隨之確定。4.求解地震反應(yīng)的振型分解法48

上式也可以這樣理解：體系的位移可看作是由各振型向量乘以相應(yīng)的組合系數(shù)后疊加而成的。換句話講，這種方法是將實(shí)際位移按振型加以分解，故稱為振型分解法。另外，由于和是隨時(shí)間變化的，因此，同一振型在不同時(shí)刻對(duì)總位移“貢獻(xiàn)”的大小是不一樣的。一般的多自由度線彈性體系，式（3-55）可寫(xiě)成如下形式3-56---位移向量-----廣義坐標(biāo)向量----振型矩陣為體系的第j個(gè)振型向量。

49

利用振型關(guān)于質(zhì)量矩陣的正交性及式（3-56），可以導(dǎo)出廣義坐標(biāo)與一般位移反應(yīng)的關(guān)系。將式（3-56）兩端分別前乘（3-57）在水平地震運(yùn)動(dòng)作用下，多自由度彈性體系的運(yùn)動(dòng)方程為：（3-40）將式（3-56）代入式（3-40），并前乘振型向量的轉(zhuǎn)置利用振型向量對(duì)質(zhì)量矩陣、阻尼矩陣和剛度矩陣的正交性，可得：50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(biāo)可表示為假定初始條件為（3-60a）可簡(jiǎn)記為（3-60b）（3-60c）51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(yīng)。523.5地震反應(yīng)分析的振型分解反應(yīng)譜法

采用前述的振型分解法可求得體系各質(zhì)點(diǎn)的位移和絕對(duì)加速度時(shí)程曲線，但對(duì)于工程實(shí)踐而言，振型分解法還是嫌稍復(fù)雜了一些，且運(yùn)用不便。注意到工程抗震設(shè)計(jì)時(shí)僅關(guān)心各質(zhì)點(diǎn)反應(yīng)的最大值，給合單自由度體系的反應(yīng)譜理論，在振型分解法的基礎(chǔ)上，可導(dǎo)出更實(shí)用的振型分解反應(yīng)譜法。533.5.1水平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(diǎn)所受慣性力來(lái)代表，故質(zhì)點(diǎn)上的水平地震作用為：3-623.5地震反應(yīng)分析的振型分解反應(yīng)譜法54因此，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》按下式計(jì)算結(jié)構(gòu)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：根據(jù)式（3-64）并結(jié)合抗震設(shè)計(jì)規(guī)范給出的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜曲線，可方便地求得對(duì)應(yīng)于某一振型各質(zhì)點(diǎn)的最大水平地震作用，再按照一般的結(jié)構(gòu)力學(xué)原理，把地震作用視為靜力荷載，可求得對(duì)應(yīng)于各振型的地震作用效應(yīng)（彎矩、剪力、軸力、位移等）3-6455對(duì)于單自由度體系---體系j振型i質(zhì)點(diǎn)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式3.5地震反應(yīng)分析的振型分解反應(yīng)譜法。3.5.2振型組合結(jié)構(gòu)在任一時(shí)刻所受的地震作用等于結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于各振型的地震作用之和。應(yīng)該注意到，當(dāng)某一振型的地震作用達(dá)到最大值時(shí)，其余各振型的地震作用不一定也達(dá)到最大值時(shí)，因而結(jié)構(gòu)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(duì)應(yīng)于各振型的最大地震作用效應(yīng)來(lái)求結(jié)構(gòu)總的地震作用效應(yīng)，將存在各振型最大反應(yīng)如何組合的問(wèn)題。與各振型的地震作用效應(yīng)。3.5.2振型組合如假定地震地面運(yùn)動(dòng)為平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程，則根據(jù)隨機(jī)振動(dòng)理論可知，工程結(jié)構(gòu)總的地震作用效應(yīng)s與各振型的地震作用效應(yīng)

sj的關(guān)系可用式（3-65）近似描述--------振型組合公式，稱為完全二次項(xiàng)組合法，簡(jiǎn)稱CQC法：（3-65）58如當(dāng)滿足下述關(guān)系式：則可以認(rèn)為近似為零，此時(shí)振型組合公式（3-65a）變?yōu)椋?-65b）稱式（3-65b）的組合公式為“平方和開(kāi)平方”法，簡(jiǎn)稱SRSS法。因此，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，結(jié)構(gòu)的水平地震作用效應(yīng)（彎矩、剪力、軸向力和變形）按下式計(jì)算：（3-72）式中,SEk----水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；

Sj---j振型水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)，一般可取2～3個(gè)振型,當(dāng)基本自振周期T1>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；3.5.2振型組合59---相應(yīng)于j振型自振周期的地震影響系數(shù)；---j振型i質(zhì)點(diǎn)的水平相對(duì)位移；---j振型的振型參與系數(shù)；---i質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值。m1m2mi1振型地震作用標(biāo)準(zhǔn)值2振型j振型n振型

地震作用效應(yīng)（彎矩、位移等）--j振型地震作用產(chǎn)生的地震效應(yīng)；m--選取振型數(shù)---體系j振型i質(zhì)點(diǎn)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式

一般只取2-3個(gè)振型，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。60例：試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。抗震設(shè)防烈度為8度，Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）求體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)1.400.90(1.20)0.50(0.72)-----罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震9876地震影響烈度地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.05）查表得地震特征周期分組的特征周期值（s）0.900.650.450.35第三組0.750.550.400.30第二組0.650.450.350.25第一組ⅣⅢⅡⅠ場(chǎng)地類(lèi)別61（2）計(jì)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62（3）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)第一振型第二振型第三振型63（4）計(jì)算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第一振型64（4）計(jì)算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第二振型65（4）計(jì)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第三振型66第一振型第二振型第三振型（5）計(jì)算各振型的地震作用效應(yīng)（層間剪力）第一振型1振型67第一振型第二振型第三振型（5）計(jì)算各振型的地震作用效應(yīng)（層間剪力）1振型第二振型2振型68第一振型第二振型第三振型（5）計(jì)算各振型的地震作用效應(yīng)（層間剪力）1振型2振型第三振型3振型69第一振型第二振型第三振型1振型2振型3振型（6）計(jì)算地震作用效應(yīng)（層間剪力）組合后各層地震剪力3.6計(jì)算水平地震作用的底部剪力法一、底部剪力的計(jì)算第j振型j振型的底部剪力為G—結(jié)構(gòu)的總重力荷載代表值組合后的結(jié)構(gòu)底部剪力—高振型影響系數(shù)(規(guī)范取0.85)Geq—結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值，0.85G71二、各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算H1G1GkHk72三、頂部附加地震作用的計(jì)算

當(dāng)結(jié)構(gòu)層數(shù)較多時(shí)，按上式計(jì)算出的水平地震作用比振型分解反應(yīng)譜法小。

為了修正，在頂部附加一個(gè)集中力。H1G1GkHk---結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(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)；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(jié)構(gòu)等效總重力荷載；---i質(zhì)點(diǎn)水平地震作用；---i質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值；---i質(zhì)點(diǎn)的計(jì)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(jié)構(gòu)房屋按下表,其它可不考慮。頂部附加地震作用系數(shù)73四、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(jié)構(gòu)、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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)側(cè)移曲線中，樓蓋出平面轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的側(cè)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(guò)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。743.出屋面小建筑的尺寸不宜過(guò)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(jìn)的尺寸也不宜大（縮進(jìn)后的寬度B1與總寬度B之比滿足）；bhHB4.樓層內(nèi)抗側(cè)力構(gòu)件的布置和質(zhì)量的分布要基本對(duì)稱；5.抗側(cè)力構(gòu)件在平面內(nèi)呈正交（夾角大于75度）分布，以便在兩個(gè)主軸方向分別進(jìn)行抗震分析；四、底部剪力法適用范圍756.平面局部突出的尺寸不大（局部伸出部分在長(zhǎng)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(duì)于不滿足規(guī)則要求的建筑結(jié)構(gòu)，則不宜將底部剪力法作為設(shè)計(jì)依據(jù)。否則，要采取相應(yīng)的調(diào)整，使計(jì)算結(jié)果合理化。bBlbBlbBllbBl四、底部剪力法適用范圍76五、底部剪力法應(yīng)用舉例例1：試用底部剪力法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。已知結(jié)構(gòu)的基本周期T1=0.467s,抗震設(shè)防烈度為8度,Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地,設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值10.5m7.0m3.5m（2）計(jì)算水平地震影響系數(shù)查表得1.400.90(1.20)0.50(0.72)-----罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震9876地震影響烈度地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.05）77解：（1）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值例1：試用底部剪力法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。已知結(jié)構(gòu)的基本周期T1=0.467s,抗震設(shè)防烈度為8度,Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地,設(shè)計(jì)地震分組為第二組。10.5m7.0m3.5m（2）計(jì)算水平地震影響系數(shù)地震特征周期分組的特征周期值（s）0.900.650.450.35第三組0.750.550.400.30第二組0.650.450.350.25第一組ⅣⅢⅡⅠ場(chǎng)地類(lèi)別（3）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值78例1：試用底部剪力法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。已知結(jié)構(gòu)的基本周期T1=0.467s,抗震設(shè)防烈度為8度,Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地,設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值10.5m7.0m3.5m（2）計(jì)算水平地震影響系數(shù)（3）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算各層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值79例1：試用底部剪力法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。已知結(jié)構(gòu)的基本周期T1=0.467s,抗震設(shè)防烈度為8度,Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地,設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值10.5m7.0m3.5m（2）計(jì)算水平地震影響系數(shù)（3）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值（4）頂部附加水平地震作用（5）計(jì)算各層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值80例1：試用底部剪力法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。已知結(jié)構(gòu)的基本周期T1=0.467s,抗震設(shè)防烈度為8度,Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地,設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：（1）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值10.5m7.0m3.5m（2）計(jì)算水平地震影響系數(shù)（3）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值（4）頂部附加水平地震作用（5）計(jì)算各層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值（6）計(jì)算各層的層間剪力振型分解反應(yīng)譜法結(jié)果81例2：六層磚混住宅樓，建造于基本烈度為8度區(qū)，場(chǎng)地為Ⅱ類(lèi)，設(shè)計(jì)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(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)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(cè)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(guò)0.25s。所以規(guī)范規(guī)定，對(duì)于多層砌體房屋，確定水平地震作用時(shí)采用。并且不考慮頂部附加水平地震作用。82例2：基本烈度為8度，場(chǎng)地為Ⅱ類(lèi)，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，G1=5399.7kN,G2=G3=G4=G5=5085kN,G6=3856.9kN。計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。解：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值G12.952.702.702.702.702.70G2G3G4G5G61.400.90(1.20)0.50(0.72)-----罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震9876地震影響烈度地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.05）83G12.952.702.702.702.702.70G2G3G4G5G6例2：基本烈度為8度，場(chǎng)地為Ⅱ類(lèi)，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，G1=5399.7kN,G2=G3=G4=G5=5085kN,G6=3856.9kN。計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。解：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值各層水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)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

67320.921328.8233815.2547544.7561274.2575003.75306269.72884.5985.7805.3624.8444.4280.44025.1884.51870.22675.53300.33744.74025.129596.684例3：四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建造于基本烈度為8度區(qū)，場(chǎng)地為Ⅱ類(lèi)，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，層高和層重力代表值如圖所示。結(jié)構(gòu)的基本周期為0.56s,試用底部剪力法計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。解：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值4.363.363.36G4=831.6G3=1039.6G2=1039.6G1=1122.73.361.400.90(1.20)0.50(0.72)-----罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震9876地震影響烈度地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.05）地震特征周期分組的特征周期值（s）0.900.650.450.35第三組0.750.550.400.30第二組0.650.450.350.25第一組ⅣⅢⅡⅠ場(chǎng)地類(lèi)別85例3：四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建造于基本烈度為8度區(qū)，場(chǎng)地為Ⅱ類(lèi)，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，層高和層重力代表值如圖所示。結(jié)構(gòu)的基本周期為0.56s,試用底部剪力法計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。解：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值4.363.363.36G4=831.6G3=1039.6G2=1039.6G1=1122.73.3686例3：四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建造于基本烈度為8度區(qū)，場(chǎng)地為Ⅱ類(lèi)，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，層高和層重力代表值如圖所示。結(jié)構(gòu)的基本周期為0.56s,試用底部剪力法計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。解：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)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)87例3：四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建造于基本烈度為8度區(qū)，場(chǎng)地為Ⅱ類(lèi)，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，層高和層重力代表值如圖所示。結(jié)構(gòu)的基本周期為0.56s,試用底部剪力法計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。解：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)值88六、突出屋面附屬結(jié)構(gòu)地震內(nèi)力的調(diào)整

震害表明，突出屋面的屋頂間（電梯機(jī)房、水箱間）、女兒墻、煙囪等，它們的震害比下面的主體結(jié)構(gòu)嚴(yán)重。

原因是由于突出屋面的這些結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度突然減小，地震反應(yīng)隨之增大。---鞭端效應(yīng)。《抗震規(guī)范》規(guī)定：采用底部剪力法時(shí)，突出屋面的屋頂間、女兒墻、煙囪等的地震作用效應(yīng)，宜乘以增大系數(shù)3。此增大部分不應(yīng)向下傳遞，但與該突出部分相連的構(gòu)件應(yīng)計(jì)入。89結(jié)構(gòu)地震內(nèi)力的調(diào)整

對(duì)于長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)，地震地面運(yùn)動(dòng)速度和位移可能對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞具有更大的影響。為了安全，按振型分解反應(yīng)譜法和底部剪力法算得的結(jié)構(gòu)層間剪力應(yīng)符合下式要求VEKi---第i層對(duì)應(yīng)與水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)小于下表數(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(lèi)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)0.0160.0320.064基本周期大于5.0s的結(jié)構(gòu)0.0120.0240.040基本周期介于3.5s和5s之間的結(jié)構(gòu)，可插入取值。90一、產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)地震反應(yīng)的原因3.7建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)1.建筑結(jié)構(gòu)的偏心兩方面：建筑自身的原因和地震地面運(yùn)動(dòng)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(cè)力構(gòu)件布置不對(duì)稱。b.建筑物的平面不對(duì)稱。91c.建筑物的立面不對(duì)稱。d.建筑物的平面、立面均不對(duì)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(yùn)動(dòng)存在扭轉(zhuǎn)分量

地震波在地面上各點(diǎn)的波速、周期和相位不同。建筑結(jié)構(gòu)基底將產(chǎn)生繞豎直軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)便會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。

無(wú)論結(jié)構(gòu)是否有偏心，地震地面運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)均是存在的。

但二者有區(qū)別，無(wú)偏心結(jié)構(gòu)的平動(dòng)與扭轉(zhuǎn)振動(dòng)不是耦合的，而有偏心結(jié)構(gòu)的平動(dòng)與扭轉(zhuǎn)振動(dòng)是耦合的。92二、考慮扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)的方法1、規(guī)則結(jié)構(gòu)不進(jìn)行扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算時(shí)，平行于地震作用方向的兩個(gè)邊榀，其地震作用效應(yīng)宜乘以增大系數(shù)。一般情況下，短邊可按1.15、長(zhǎng)邊可按1.05采用；當(dāng)扭轉(zhuǎn)剛度較小時(shí)，宜按不小于1.3采用。2、采用扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)的振型分解反應(yīng)譜法。93三、考慮扭轉(zhuǎn)的振型分解反應(yīng)譜法1、平扭耦聯(lián)體系的自由振動(dòng)基本假定：（1）樓板在其自身平面內(nèi)為絕對(duì)剛性，在平面外的剛度很小可以忽略不計(jì)；（2）各榀抗側(cè)力結(jié)構(gòu)（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(jì)；（3）所有構(gòu)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(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示，坐標(biāo)原點(diǎn)一般選在各樓層的質(zhì)心處。每一層樓質(zhì)量有三個(gè)自由度。94由結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)，可建立結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程為式中---質(zhì)量矩陣---位移矩陣95---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)；96---第i層第s榀x方向的y向座標(biāo)；第i層--第i層第r榀y方向框架的x向座標(biāo);97求振型和頻率時(shí)可不計(jì)阻尼利用雅可比等方法可求出振型和頻率：982、考慮扭轉(zhuǎn)影響的水平地震作用---地面運(yùn)動(dòng)加速度---地面運(yùn)動(dòng)方向與x軸夾角99設(shè)代入方程，并利用振型正交性，可得

經(jīng)過(guò)與前面單向平移振動(dòng)類(lèi)似的推導(dǎo)，可得到考慮扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)時(shí)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算公式分別為j振型i層的x方向、y方向和轉(zhuǎn)角方向的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值質(zhì)心j振型i層質(zhì)心處地震作用100

考慮扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)時(shí)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算公式:---分別為j振型i層的x、y方向的水平相對(duì)位移；---為j振型i層的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角；---j振型周期Tj對(duì)應(yīng)的地震影響系數(shù)；---i層轉(zhuǎn)動(dòng)半徑；質(zhì)心j振型i層質(zhì)心處地震作用

考慮扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)時(shí)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算公式:質(zhì)心j振型i層質(zhì)心處地震作用---考慮扭轉(zhuǎn)的j振型參與系數(shù)；僅考慮x方向地震時(shí)僅考慮y方向地震時(shí)與x方向斜交地震時(shí)地震作用方向與x軸方向夾角1023、考慮扭轉(zhuǎn)影響的水平地震作用效應(yīng)不計(jì)扭轉(zhuǎn)影響時(shí)的水平地震作用效應(yīng)(一般情況下m=3）考慮單向水平地震作用下扭轉(zhuǎn)的地震作用效應(yīng)---考慮扭轉(zhuǎn)的地震作用效應(yīng)---分別為j、k振型地震作用產(chǎn)生的作用效應(yīng)；可取前9~15個(gè)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；103考慮雙向水平地震作用下扭轉(zhuǎn)的地震作用效應(yīng)取兩者中較大值---為僅考慮x(y)向水平地震作用時(shí)的地震作用效應(yīng)。1043.8結(jié)構(gòu)豎向地震作用豎向地震運(yùn)動(dòng)是可觀的：

根據(jù)觀測(cè)資料的統(tǒng)計(jì)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(shí)可達(dá)1.6。豎向地震作用的影響是顯著的：

根據(jù)地震計(jì)算分析，對(duì)于高層建筑、高聳及大跨結(jié)構(gòu)影響顯著。結(jié)構(gòu)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(shí)為50%至90%，9度時(shí)可達(dá)或超過(guò)1；335m高的電視塔上部，8度時(shí)為138%；高層建筑上部，8度時(shí)為50%至110%。105

目前，國(guó)外抗震設(shè)計(jì)規(guī)定中要求考慮豎向地震作用的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件有：

1.長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)；

2.大跨度結(jié)構(gòu)；

3.高聳結(jié)構(gòu)和較高的高層建筑；

4.以軸向力為主的結(jié)構(gòu)構(gòu)件（柱或懸掛結(jié)構(gòu)）；

5.砌體結(jié)構(gòu)；

6.突出于建筑頂部的小構(gòu)件。

我國(guó)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定前三類(lèi)結(jié)構(gòu)要考慮向上或向下豎向地震作用的不利影響。106計(jì)算結(jié)構(gòu)豎向地震作用的方法：靜力法：取結(jié)構(gòu)或構(gòu)件重力的某個(gè)百分?jǐn)?shù)作為其豎向地震作用；水平地震作用折減法：取結(jié)構(gòu)或構(gòu)件水平地震作用的某個(gè)百分?jǐn)?shù)其豎向地震作用；豎向地震反應(yīng)譜法：與水平地震反應(yīng)譜法相同。規(guī)范采用的是基于豎向地震反應(yīng)譜法的擬靜力法。時(shí)程反應(yīng)分析：采用豎向地震波時(shí)程，按直接動(dòng)力法計(jì)算一、豎向地震反應(yīng)譜豎向地震反應(yīng)譜與水平地震反應(yīng)譜的比較:Ⅰ類(lèi)場(chǎng)地豎向地震平均反應(yīng)譜與水平地震平均反應(yīng)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?yīng)譜進(jìn)行分析。108分析結(jié)果表明：高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑豎向第一振型的地震內(nèi)力與豎向前5個(gè)振型按平方和開(kāi)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(chǎng)地特征周期。

因此，高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑豎向地震作用可按與底部剪力法類(lèi)似的方法計(jì)算。109二、高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑豎向地震作用的計(jì)算公式---結(jié)構(gòu)總豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；---豎向、水平地震影響系數(shù)最大值。H1G1Hi---質(zhì)點(diǎn)i的豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值。

規(guī)范要求：9度時(shí)，高層建筑樓層的豎向地震作用效應(yīng)應(yīng)乘以1.5的增大系數(shù)。110

三、平板型網(wǎng)架屋蓋與大于24m屋架的豎向地震作用計(jì)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(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果表明1.比值雖不相同,但相差不大,故可取最大值作為設(shè)計(jì)依據(jù)；2.比值與烈度和場(chǎng)地類(lèi)別有關(guān)；3.比值與跨度有關(guān)，但在常用的范圍內(nèi)，變化不很大；為了簡(jiǎn)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(jì)算（0.10)8Ⅲ、ⅣⅡ

Ⅰ

鋼筋混凝土屋架平板型網(wǎng)架鋼屋架結(jié)構(gòu)類(lèi)型烈度場(chǎng)地類(lèi)別采用靜力法111

對(duì)于長(zhǎng)懸臂和其它大跨度結(jié)構(gòu)的豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，8度和9度可分別取該結(jié)構(gòu)、構(gòu)件重力荷載代表值的10%和20%，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.30g時(shí)，可取該結(jié)構(gòu)構(gòu)件重力荷載代表值的15%。

三、平板型網(wǎng)架屋蓋與大于24m屋架的豎向地震作用計(jì)算112一、結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算原則3.9結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算各類(lèi)建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算應(yīng)遵循下列原則：1、一般情況下，可在建筑結(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應(yīng)由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。2、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。3、質(zhì)量和剛度分布明顯不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響其他情況宜采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法考慮扭轉(zhuǎn)影響。4、8度和9度時(shí)的大跨度結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)，9度時(shí)的高層建筑，應(yīng)考慮豎向地震作用。113二、結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算方法的確定1、高度不超過(guò)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(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)，宜采用底部剪力法等簡(jiǎn)化方法。2、除上述以外的建筑結(jié)構(gòu)，宜采用振型分解反應(yīng)譜法。3、特別不規(guī)則的建筑、甲類(lèi)建筑和下表所列高度范圍的高層建筑，應(yīng)采用時(shí)程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算，可取多條時(shí)程曲線計(jì)算結(jié)果的平均值與振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的較大值。烈度、場(chǎng)地類(lèi)別房屋高度范圍（m）8度Ⅰ、Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地和7度>1008度Ⅲ、Ⅳ類(lèi)場(chǎng)地>809度>60114時(shí)程分析方法要點(diǎn)：按建筑場(chǎng)地類(lèi)別和設(shè)計(jì)地震分組選用不少于二組的實(shí)際強(qiáng)震記錄和一組人工模擬的加速度時(shí)程曲線，其平均地震影響系數(shù)曲線應(yīng)與振型分解反應(yīng)譜法所采用的地震影響系數(shù)曲線在統(tǒng)計(jì)意義上相符。烈度、場(chǎng)地類(lèi)別房屋高度范圍（m）8度Ⅰ、Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地和7度>1008度Ⅲ、Ⅳ場(chǎng)地>809度>60采用時(shí)程分析法的房屋高度范圍時(shí)程分析所用地震加速度時(shí)程的最大峰值地震影響烈度6789設(shè)計(jì)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)—220310400510620采用二階段設(shè)計(jì)法：第一階段：對(duì)絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震作用下的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件承載力驗(yàn)算,以及多遇地震作用下的彈性變形驗(yàn)算。第二階段：對(duì)一些結(jié)構(gòu)進(jìn)行罕遇地震作用下的彈塑性變形驗(yàn)算。三、結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算內(nèi)容1.多遇地震下結(jié)構(gòu)允許彈性變形驗(yàn)算

除砌體結(jié)構(gòu)、廠房外的框架結(jié)構(gòu)、填充墻框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)等需驗(yàn)算允許彈性變形。

對(duì)于按底部剪力法分析結(jié)構(gòu)地震作用時(shí)，其彈性位移計(jì)算公式為---第i層的層間位移；---第i層的側(cè)移剛度；---第i層的水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。116

樓層內(nèi)最大彈性層間位移應(yīng)符合下式---多遇地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的樓層內(nèi)最大的彈性層間位移；---計(jì)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)類(lèi)型三、結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算內(nèi)容1172.多遇地震下結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算下列情況可不進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算：（1）6度時(shí)的建筑（Ⅳ類(lèi)場(chǎng)地上較高的高層建筑與高聳結(jié)構(gòu)除外）；（2）7度時(shí)Ⅰ、Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地、柱高不超過(guò)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(biāo)高不超過(guò)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(jié)構(gòu)都要進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的抗震驗(yàn)算，驗(yàn)算公式為---包含地震作用效應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力組合的設(shè)計(jì)值；---結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值；---承載力抗震調(diào)整系數(shù)，除另有規(guī)定外，按下表采用；三、結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算內(nèi)容118

材料

結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力狀態(tài)

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

砌體兩端均有構(gòu)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(lèi)構(gòu)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)119---重力荷載分項(xiàng)系數(shù)，一般取1.2，當(dāng)重力荷載效應(yīng)對(duì)構(gòu)件承載能力有利時(shí)，不應(yīng)大于1.0；---分別為水平、豎向地震作用分項(xiàng)系數(shù)，按右表采用；0.51.3同時(shí)計(jì)算水平與豎向地震作用1.30.0僅計(jì)算豎向地震作用0.01.3僅計(jì)算水平地震作用地震作用---風(fēng)荷載分項(xiàng)