結(jié)構(gòu)豎向地震作用

工程抗震原理

PrinciplesofSeismicEngineering土木工程專業(yè)本科專業(yè)課

主要內(nèi)容第一章工程抗震基礎(chǔ)知識第二章場地與地基基礎(chǔ)抗震原理第三章建筑結(jié)構(gòu)抗震原理第六章橋梁結(jié)構(gòu)抗震原理第七章工程結(jié)構(gòu)減震控制原理第三章建筑結(jié)構(gòu)抗震原理§1概述§2單自由度體系地震反應(yīng)分析§3單自由度體系水平地震作用§4多自由度體系地震反應(yīng)分析§5地震分析振型分解反應(yīng)譜法§6水平地震作用的底部剪力法§7考慮扭轉(zhuǎn)的水平地震作用§8結(jié)構(gòu)豎向地震作用§9建筑結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算§10結(jié)構(gòu)自振周期和頻率的實(shí)用計(jì)算方法§11工程結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的時(shí)程分析方法§12地基與結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用效應(yīng)第三章建筑結(jié)構(gòu)抗震原理§1概述§2單自由度體系地震反應(yīng)分析§3單自由度體系水平地震作用§4多自由度體系地震反應(yīng)分析§5地震分析振型分解反應(yīng)譜法§6水平地震作用的底部剪力法§7考慮扭轉(zhuǎn)的水平地震作用§8結(jié)構(gòu)豎向地震作用§9建筑結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算§10結(jié)構(gòu)自振周期和頻率的實(shí)用計(jì)算方法§11工程結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的時(shí)程分析方法§12地基與結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用效應(yīng)§8結(jié)構(gòu)豎向地震作用8.1引言震害表明，高烈度區(qū)的豎向地震地面運(yùn)動(dòng)相當(dāng)可觀，豎向地震作用相當(dāng)明顯，尤其對高柔結(jié)構(gòu)，如煙囪、電視塔等高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑。在豎向地震作用下最易受損傷的結(jié)構(gòu)構(gòu)件是預(yù)應(yīng)力的和懸臂的梁和板。我國地震經(jīng)驗(yàn)表明，烈度9度和9度以上時(shí)，跨度大于18m的屋架、1.5m以上的懸挑陽臺(tái)和走廊等震害嚴(yán)重甚至倒塌；烈度8度時(shí)，跨度大于26m的屋架、2.0m以上的懸挑陽臺(tái)和走廊等震害嚴(yán)重。§8結(jié)構(gòu)豎向地震作用《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：抗震設(shè)防烈度8度和9度時(shí)的大跨度結(jié)構(gòu)、長懸臂結(jié)構(gòu)、煙囪和類似的高聳結(jié)構(gòu)，9度時(shí)的高層建筑，應(yīng)考慮豎向地震作用。各國抗震規(guī)范對豎向地震作用的計(jì)算方法大致有三種：(1)靜力法：取結(jié)構(gòu)或構(gòu)件重力的一定百分?jǐn)?shù)作為豎向地震作用；(2)按反應(yīng)譜法計(jì)算豎向地震作用；(3)規(guī)定結(jié)構(gòu)或構(gòu)件所受到的豎向地震作用為水平地震作用的某一百分?jǐn)?shù)。§8結(jié)構(gòu)豎向地震作用8.2高聳結(jié)構(gòu)及高層建筑的豎向地震作用高聳結(jié)構(gòu)及高層建筑的豎向地震反應(yīng)的分析方法與水平地震反應(yīng)的分析方法沒有原則上的不同，凡是適宜于水平地震反應(yīng)分析的方法，也均可用于豎向地震反應(yīng)的分析?！?結(jié)構(gòu)嬸豎向沉地震城作用1.結(jié)構(gòu)館的豎叼向振壺動(dòng)周尼期和享豎向榆設(shè)計(jì)挪反應(yīng)州譜采用音反應(yīng)勉譜理肚論計(jì)室算豎浙向地胞震作謀用時(shí)抖，需慰要確扭定豎能向振崖動(dòng)的蘋振型旬和豎接向設(shè)憤計(jì)反村應(yīng)譜葬。豎向具振動(dòng)目的振躬型計(jì)攏算相鞏當(dāng)于脾求解臭懸臂族桿件榴的縱刷向振垮動(dòng)問拐題。計(jì)算結(jié)果表明妄，高瓶聳結(jié)齡構(gòu)和貸高層艱建筑宵的豎值向振趴動(dòng)周磨期較垃短，鞠其基磚本周勵(lì)期在0.社1~植0.鈔2s范圍闖內(nèi)，小于氧場地明豎向舞反應(yīng)昆譜的慌特征巡壽周期?！?結(jié)構(gòu)加豎向纏地震姻作用為了腸獲得浸豎向復(fù)設(shè)計(jì)蠶反應(yīng)詳譜，潛在編毒制《慨建筑歪抗震斤設(shè)計(jì)徑規(guī)范磁》時(shí)燭，曾挑對25遠(yuǎn)7組豎通向和術(shù)水平用向強(qiáng)縱地震盈加速刃度記牢錄，泉按場喂地類貢別分妄類，留分別胃統(tǒng)計(jì)果給出平均寺反應(yīng)碼譜（動(dòng)祥力系光數(shù)β譜）樣，發(fā)膚現(xiàn)豎向哈和水碰平向易平均么反應(yīng)駕譜的得形態(tài)旁基本誤相同。另外氧，根鳳據(jù)統(tǒng)飯計(jì)分走析，豎向溉和水友平向的最大妥地面往加速彎度值金之比，一茅般在1/路2~書2/卻3的范竟圍內(nèi)謀，但喇也不叉排除愈豎向構(gòu)最大捐地面屆加速效度值豆比水醫(yī)平向旦最大貧地面扛加速陰度值動(dòng)大的奮個(gè)別繳情況的?！?結(jié)構(gòu)誤豎向害地震巴作用因此平，為了庸簡化慶計(jì)算朝，《沙建筑餓抗震扭設(shè)計(jì)武規(guī)范君》取股豎向郵地震竊影響悔系數(shù)αvma唇x為水孟平向鵲地震奧影響越系數(shù)αma佛x的0.舞65倍，即蘆：《核燃電廠擴(kuò)抗震毒設(shè)計(jì)大規(guī)范革》GB毀50飽26眠7-弦97中，狀分別如規(guī)定稅了水挽平地襯震作穩(wěn)用和潤豎向?qū)玫卣鸾僮饔霉臉?biāo)侮準(zhǔn)反鴨應(yīng)譜議，兩線個(gè)標(biāo)懸準(zhǔn)反逝應(yīng)譜哭的最貝主要喉差別態(tài)體現(xiàn)今在最故大值者的周床期范良圍不寨同?！?結(jié)構(gòu)悶豎向查地震竟作用歐洲宏抗震趟設(shè)計(jì)為規(guī)范Eu堪ro們Co先de頁-8中，罷采用板的豎午向地艙震反塑應(yīng)譜止的形臨狀與忠水平策向地攀震反疊應(yīng)譜處的形世狀有尤所不蹤蝶同，相差木一個(gè)席與周濾期有湊關(guān)的渡因子，周植期小慶于0.逝15昂s時(shí)為0.切7，周夏期大栗于0.犯5s時(shí)為0.送5，周撞期介捧于0.健15粗~0貢.5柔s之間隆時(shí)采超用前晨兩者權(quán)的內(nèi)缸插值撲?！?結(jié)構(gòu)心豎向踩地震滑作用《公路索橋梁澤抗震灘設(shè)計(jì)戰(zhàn)細(xì)則》建駱議豎久向設(shè)漲計(jì)加粉速度直反應(yīng)慨譜由占水平鏟向設(shè)勁計(jì)加成速度數(shù)反應(yīng)細(xì)譜乘害以下積列公禿式給怠出的箭因子盛：基巖毛場地伯：土層療場地拘：式中，R—豎扁向與痰水平末向設(shè)距計(jì)加忽速度把反應(yīng)挨譜的旺比值嶺；T—設(shè)斗計(jì)加梁速度蜓反應(yīng)行譜的綁周期箱?！?結(jié)構(gòu)達(dá)豎向細(xì)地震育作用2、豎緣瑞向地投震作散用的母計(jì)算弟方法采用苦時(shí)程應(yīng)分析萬法和丸振型森分析壟法對慨煙囪劃、電恒視塔牌等高攝聳結(jié)蜻構(gòu)和晨框架統(tǒng)、剪撒力墻佛等高蔑層建浩筑進(jìn)間行豎尼向地碗震作韻用計(jì)俘算，儀結(jié)果露表明鵝，豎向摔地震丸作用融效應(yīng)豆與重鈴力荷憐載效虧應(yīng)的招比值飽沿高火度方保向由譽(yù)下往湖上逐房誠漸增蛇大，悅具有獄明顯讀的規(guī)衫律性。第一僵振型森的豎絮向地顛震反細(xì)應(yīng)在乏總的程豎向體地震碰反應(yīng)憑中起品主要蝦作用糟，僅展取第堵一振信型計(jì)炭算的饒豎向疾地震蹄作用痛，與彼取前5階振武型、桃按平往方和仿開平棕方(S堅(jiān)RS已S)法進(jìn)顆行組障合得慌到的臘豎向洋地震敢作用盾很接竟近。§8結(jié)構(gòu)鵝豎向未地震的作用第一潔振型莊各質(zhì)菊點(diǎn)的非位移上大榴下小展，如轉(zhuǎn)90粱°表示缸，則加第一垮振型別呈倒三悶角形提分布，如棍圖所陽示。因此數(shù)，取討第一澇振型螺豎向躬地震競影響披系數(shù)αv1=αvma暫x，根獻(xiàn)據(jù)底扎部剪浸力法障，結(jié)紐奉構(gòu)總舟豎向噴地震躺作用睡和各眾質(zhì)點(diǎn)膏的豎銷向地伴震作糾用可裁按下績列公縣式計(jì)賽算：§8結(jié)構(gòu)蔽豎向從地震責(zé)作用式中，αvma輕x—豎痰向地鼻震影搜響系克數(shù)最唐大值建，《百建筑斑抗震扒設(shè)計(jì)膛規(guī)范星》規(guī)階定取水平肝向地摘震影笨響系碗數(shù)最醒大值搶的65宿%；FEv復(fù)k—貓結(jié)構(gòu)賭總豎莊向地籮震作妨用標(biāo)呼準(zhǔn)值藏；Fvi—義質(zhì)點(diǎn)i的豎煮向地榨震作槐用標(biāo)喜準(zhǔn)值排；Geq—筒結(jié)構(gòu)等效巧總重譯力荷載膚，可獎(jiǎng)取其塘重力產(chǎn)荷載賭代表敘值的75智%，即:§8結(jié)構(gòu)錄豎向圍地震昂作用樓層箭的豎呀向地強(qiáng)震作原用效冰應(yīng)可蠢按各細(xì)構(gòu)件杯承受備的重盛力荷渠載代高表值惠的比瘦例分糞配，第i層豎向制地震訪作用疏及其各構(gòu)徒件的豎唯向地處震作紋用可門按下拜式計(jì)尋算：式中，Nvi—夫第i層的神豎向播地震唇作用雪標(biāo)準(zhǔn)谷值；Nvi衛(wèi)j—蛙第i層第j個(gè)豎禾向構(gòu)淚件的窮豎向昌地震理作用授標(biāo)準(zhǔn)輛值Gij—純第i層第j個(gè)豎婆向構(gòu)蘇件所脊承受磚重力海荷載園代表兼值—能第i層豎蛾向構(gòu)健件所盾承受找的總倡重力爆荷載款代表嚇值?！?結(jié)構(gòu)促豎向云地震嬌作用根據(jù)餓臺(tái)灣集集地震可經(jīng)驗(yàn)突，《型建筑陷抗震溜設(shè)計(jì)獨(dú)規(guī)范胞》規(guī)妄定，值在求得惱高層車建筑礦樓層蹲的豎椅向地橫震作佩用效寄應(yīng)后帳，宜脊再乘享以增違大系染數(shù)1.能5。8.燈3大跨念度結(jié)宗構(gòu)的鮮豎向博地震開作用平板根型網(wǎng)眉架屋孟蓋和鼓跨度宣大于24擴(kuò)m的鋼稍屋架誦和鋼辣筋混仔凝土憤屋架君通常奧需要艷考慮嬸豎向樸地震蹤蝶作用眼?！?結(jié)構(gòu)交豎向投地震甜作用《建筑替抗震癥設(shè)計(jì)暴規(guī)范》規(guī)兄定：唐平板賽型網(wǎng)換架屋泛蓋和舌跨度轟大于24葵m屋架跑的豎誼向地鞋震作濾用標(biāo)退準(zhǔn)值，宜受取其重力伐荷載其代表發(fā)值Gi和豎曠向地震勝作用脆系數(shù)λv的乘悶積，贈(zèng)即：式中，λv—豎執(zhí)向地多震作替用系館數(shù)，箱按下表采用結(jié)構(gòu)類型烈度場地類別ⅠⅡⅢ、Ⅳ平板型網(wǎng)架鋼屋架8可不計(jì)算(0.10)0.08(0.12)0.10(0.15)90.150.150.20鋼筋混凝土屋架80.10(0.15)0.13(0.19)0.13(0.19)90.200.250.25§8結(jié)構(gòu)賺豎向燦地震濫作用8.滾4長懸染臂結(jié)妻構(gòu)和節(jié)其它倆大跨青度結(jié)碗構(gòu)的廢豎向俯地震店作用目前想，長謹(jǐn)懸臂偶結(jié)構(gòu)搭和其心它大改跨度辭結(jié)構(gòu)惜的豎怒向地堵震作占用仍地采