結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析和抗震計(jì)算PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)11 1、結(jié)構(gòu)抗震理論的發(fā)展、結(jié)構(gòu)抗震理論的發(fā)展 1 1） 靜力理論階段靜力理論階段-靜力法靜力法 19201920年，日本大森房吉提出。假設(shè)建筑物為絕對(duì)剛體。地震作用按下式計(jì)算年，日本大森房吉提出。假設(shè)建筑物為絕對(duì)剛體。地震作用按下式計(jì)算)(txg m)(txmg GkxgGxmFmaxgmaxg gxkmaxg 其中地震系數(shù)為其中地震系數(shù)為 然后將然后將F F作為靜荷載，按靜力方法計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震效應(yīng)。作為靜荷載，按靜力方法計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震效應(yīng)。 2 2） 定函數(shù)理論定函數(shù)理論 前蘇聯(lián)科學(xué)家首先提出的，地面運(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，也即前蘇聯(lián)科學(xué)

2、家首先提出的，地面運(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tsinea)t(xniitigi 1 常稱(chēng)其為放大系數(shù)。常稱(chēng)其為放大系數(shù)。第1頁(yè)/共31頁(yè) 3 3）反應(yīng)譜法）反應(yīng)譜法 19401940年，美國(guó)皮奧特提出地震作用按下式計(jì)算年，美國(guó)皮奧特提出地震作用按下式計(jì)算GkF G k- - 重力荷載代表值重力荷載代表值- - 地震系數(shù)（反映震級(jí)、震中距、地基等的影響）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)動(dòng)力系數(shù)( (反映結(jié)構(gòu)周期、阻尼等特性的影響反映結(jié)構(gòu)周期、阻尼等特性的影響) ) 計(jì)算出地震作用后，按靜力計(jì)算方法計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震效應(yīng)；隨后又在

3、此方法的基礎(chǔ)上發(fā)展出簡(jiǎn)化方法：底部剪力法。計(jì)算出地震作用后，按靜力計(jì)算方法計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震效應(yīng)；隨后又在此方法的基礎(chǔ)上發(fā)展出簡(jiǎn)化方法：底部剪力法。這是目前世界上最普遍采用的方法。這是目前世界上最普遍采用的方法。 4 4）直接動(dòng)力分析理論）直接動(dòng)力分析理論-時(shí)程分析法時(shí)程分析法 將實(shí)際地震加速度時(shí)程記錄（簡(jiǎn)稱(chēng)地震記錄作為動(dòng)荷載輸入，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析。將實(shí)際地震加速度時(shí)程記錄（簡(jiǎn)稱(chēng)地震記錄作為動(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)使用此外有以地震時(shí)輸入結(jié)構(gòu)的能量進(jìn)

4、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 。第2頁(yè)/共31頁(yè) a. 不超過(guò)不超過(guò)40m的規(guī)則結(jié)構(gòu)：底部剪力法的規(guī)則結(jié)構(gòu)：底部剪力法 b. 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。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。 c. 質(zhì)量和剛度分布明顯不對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)：考慮扭轉(zhuǎn)或雙向地質(zhì)量和剛度分布明顯不對(duì)稱(chēng)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。震作用的振型分解反應(yīng)譜法。 d. 8、9度區(qū)的大跨、長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)和度區(qū)的大跨、長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)和9度區(qū)內(nèi)高層建筑需度區(qū)內(nèi)高層建筑需 考慮豎向地震作用。考慮豎向地震作用。 e. 特別不規(guī)則、

5、甲類(lèi)和超過(guò)規(guī)定范圍的高層建筑需采用特別不規(guī)則、甲類(lèi)和超過(guò)規(guī)定范圍的高層建筑需采用 一維或二維時(shí)程分析法進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算。一維或二維時(shí)程分析法進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算。 正確反映結(jié)構(gòu)的慣性作用才能準(zhǔn)確計(jì)算結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)，結(jié)構(gòu)的慣性是由結(jié)構(gòu)的質(zhì)量及其分布決定的，因此確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的關(guān)鍵是如何表述結(jié)構(gòu)的質(zhì)量及其分布。結(jié)構(gòu)質(zhì)量及其分布的描述有：正確反映結(jié)構(gòu)的慣性作用才能準(zhǔn)確計(jì)算結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)，結(jié)構(gòu)的慣性是由結(jié)構(gòu)的質(zhì)量及其分布決定的，因此確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的關(guān)鍵是如何表述結(jié)構(gòu)的質(zhì)量及其分布。結(jié)構(gòu)質(zhì)量及其分布的描述有：1 1. .分布質(zhì)量描述分布質(zhì)量描述；2.2.集中質(zhì)量描述集中質(zhì)量描述。2 2、動(dòng)力分析計(jì)算方法的適用范

6、圍、動(dòng)力分析計(jì)算方法的適用范圍3.1.3 結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算簡(jiǎn)圖及體系自由度結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算簡(jiǎn)圖及體系自由度第3頁(yè)/共31頁(yè) a.a.集中質(zhì)量描述集中質(zhì)量描述 按質(zhì)量分布劃分區(qū)域；以區(qū)域內(nèi)質(zhì)量中心為基準(zhǔn)，將區(qū)域內(nèi)全部質(zhì)量集中于此，形成質(zhì)點(diǎn)；單層廠房、水塔等絕大部分質(zhì)量集中在屋蓋處或儲(chǔ)水柜處，可把結(jié)構(gòu)中參與振動(dòng)的質(zhì)量按動(dòng)能等效的原理全部集中在一個(gè)點(diǎn)上，并用無(wú)質(zhì)量的彈性桿支承在地面上，形成一個(gè)單質(zhì)點(diǎn)體系。上述體系在單一水平向地震作用下，可按一個(gè)單自由度彈性體系來(lái)分析。按質(zhì)量分布劃分區(qū)域；以區(qū)域內(nèi)質(zhì)量中心為基準(zhǔn)，將區(qū)域內(nèi)全部質(zhì)量集中于此，形成質(zhì)點(diǎn)；單層廠房、水塔等絕大部分質(zhì)量集中在屋蓋處或儲(chǔ)水柜處，可把結(jié)構(gòu)中

7、參與振動(dòng)的質(zhì)量按動(dòng)能等效的原理全部集中在一個(gè)點(diǎn)上，并用無(wú)質(zhì)量的彈性桿支承在地面上，形成一個(gè)單質(zhì)點(diǎn)體系。上述體系在單一水平向地震作用下，可按一個(gè)單自由度彈性體系來(lái)分析。 體系自由度的確定與結(jié)構(gòu)體系的組成、各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方式、各質(zhì)點(diǎn)受到的約束等有關(guān)。體系自由度的確定與結(jié)構(gòu)體系的組成、各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方式、各質(zhì)點(diǎn)受到的約束等有關(guān)。 b. 分布質(zhì)量描述分布質(zhì)量描述 體系的質(zhì)量并不明顯地集中于某點(diǎn)或某幾點(diǎn)，因此體系的質(zhì)量是均勻或近似均勻分布的，所以只能采用分布質(zhì)量的方法來(lái)描述此類(lèi)體系，造成體系的自由度有無(wú)數(shù)個(gè)。體系的質(zhì)量并不明顯地集中于某點(diǎn)或某幾點(diǎn)，因此體系的質(zhì)量是均勻或近似均勻分布的，所以只能采用分布質(zhì)量的

8、方法來(lái)描述此類(lèi)體系，造成體系的自由度有無(wú)數(shù)個(gè)。第4頁(yè)/共31頁(yè)3.2 3.2 單自由度彈性體系的地震反應(yīng)分析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)方程一、地震作用下單自由度體系的運(yùn)動(dòng)方程)(tx)(txgmm)(gxxm kxxc質(zhì)點(diǎn)位移質(zhì)點(diǎn)位移)()()(txtxtXg質(zhì)點(diǎn)加速度質(zhì)點(diǎn)加速度)()()(txtxtXg 慣性力慣性力)()(gxmxmtI 彈性恢復(fù)力彈性恢復(fù)力kxtS)(阻尼力阻尼力xctR)(gxmkxxcxm 運(yùn)動(dòng)方程運(yùn)動(dòng)方程第5頁(yè)/共31頁(yè)二、單自由度體系動(dòng)力學(xué)分析回顧二、單自由度體系動(dòng)力學(xué)分析回顧1.1.單自由度體系自由振動(dòng)單自由度體系自由振動(dòng)（1

9、 1）無(wú)阻尼時(shí)）無(wú)阻尼時(shí)0kxxm 02xx mk2)sincos()(00txtxtxmcmk2,20kxxcxm 022xxx )sincos()(dd000txxtxetxdt1時(shí)時(shí)（2 2）有阻尼時(shí)）有阻尼時(shí)第6頁(yè)/共31頁(yè))(tP)(tx)(tPttt 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。為動(dòng)荷載引起的位移。2.2.單自由度體系受迫振動(dòng)單自由度體系受迫振動(dòng)-沖量法沖量法第7頁(yè)/共31頁(yè)m)(tP)(tx0 xmP（1 1）. .瞬時(shí)沖量的反應(yīng)瞬時(shí)沖量的反

10、應(yīng))(tPttPa.a.t=0 時(shí)作用瞬時(shí)沖量時(shí)作用瞬時(shí)沖量mSmPx/020)(21mPx0txtxtxsincos)(00tmPsinb.b. 時(shí)刻作用瞬時(shí)沖量時(shí)刻作用瞬時(shí)沖量)(tPttP)(sin)(tmPtx第8頁(yè)/共31頁(yè)(2).(2).動(dòng)荷載的位移反應(yīng)動(dòng)荷載的位移反應(yīng)m)(tP)(ty)(tPtt)(PdtmPtyt)(sin)()(0-杜哈美積分杜哈美積分d )(sin)()(0)(tDtDtemPty計(jì)阻尼時(shí)計(jì)阻尼時(shí)若若t=0 時(shí)體系有初位移、初速度時(shí)體系有初位移、初速度d )(sin)()sin()(0)(tDtDDttemPtAetyb.b. 時(shí)刻作用瞬時(shí)沖量時(shí)刻作用瞬時(shí)

11、沖量)(tPttP)(sin)(tmPtx第9頁(yè)/共31頁(yè)三、單自由度體系地震作用分析三、單自由度體系地震作用分析gxmkxxcxm 運(yùn)動(dòng)方程運(yùn)動(dòng)方程mtFxxxe/ )(22 或或mcmk2,2其中其中g(shù)exmtF )(ttteFmtx0d)(Edd)(sin)(1)(由由Duhamel積分可得零初始條件下質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于地面的位移為積分可得零初始條件下質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于地面的位移為tttex0d)(gdd)(sin)(1 max0)(gmaxd)(sin)(1)(ttdtextxS 最大位最大位移反應(yīng)移反應(yīng)第10頁(yè)/共31頁(yè)質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于地面的速度為質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于地面的速度為tdtgdttdtextexdtdx

12、tx0)(0d)(g)(sin)(d)(cos)()( max0)(gmaxd)(sin)()(ttvtextxS 質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于地面的最大速度反應(yīng)為質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于地面的最大速度反應(yīng)為第11頁(yè)/共31頁(yè)xxxxg22 質(zhì)點(diǎn)的絕對(duì)加速度為質(zhì)點(diǎn)的絕對(duì)加速度為tttex0d)(gd2d)(sin)( tdtgdttdtextex0)(220d)(g)(sin)(2d)(cos)(2 質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于地面的最大加速度反應(yīng)為質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于地面的最大加速度反應(yīng)為max0)(gmaxd)(sin)()(ttgatexxtxS 第12頁(yè)/共31頁(yè)四、地震反應(yīng)譜最大相對(duì)速度最大相對(duì)速度最大加速度最大加速度最大反應(yīng)之間的關(guān)系dva

13、SSS2在阻尼比、地面運(yùn)動(dòng)確定后，最大反應(yīng)只是結(jié)構(gòu)周期的函數(shù)。在阻尼比、地面運(yùn)動(dòng)確定后，最大反應(yīng)只是結(jié)構(gòu)周期的函數(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(chēng)為該反應(yīng)的地震反應(yīng)譜。自振周期的關(guān)系曲線稱(chēng)為該反應(yīng)的地震反應(yīng)譜。max0)(gmaxd)(sin)(1)(ttdtextxS max0)(gmaxd)(sin)()(ttvtextxS max0)(gmaxd)(sin)()(ttgatexxtxS 最大相對(duì)位移最大相對(duì)位移第13頁(yè)/共31頁(yè)max0)(gd)(sin)(1ttdtexS 位移反應(yīng)譜位移反應(yīng)譜t)(

14、 tyg Elcentro 1940 （N-S） 地震記錄)(ms2)(s第14頁(yè)/共31頁(yè)相對(duì)速度反應(yīng)譜相對(duì)速度反應(yīng)譜t)( tyg Elcentro 1940 （N-S） 地震記錄)(ms2)(smax0)(gmaxd)(sin)()(ttvtextxS 第15頁(yè)/共31頁(yè)絕對(duì)加速度反應(yīng)譜絕對(duì)加速度反應(yīng)譜t)( tyg Elcentro 1940 （N-S） 地震記錄)(ms2)(smax0)(gmaxd)(sin)()(ttgatexxtxS 第16頁(yè)/共31頁(yè)相對(duì)位移反應(yīng)譜相對(duì)位移反應(yīng)譜絕對(duì)加速度反應(yīng)譜絕對(duì)加速度反應(yīng)譜相對(duì)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)地震反應(yīng)譜的特點(diǎn)1.1.

15、阻尼比對(duì)反應(yīng)譜影響很大阻尼比對(duì)反應(yīng)譜影響很大2.2.對(duì)于加速度反應(yīng)譜，當(dāng)結(jié)構(gòu)周期小對(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，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。大于某個(gè)值時(shí)，快速下降。3.3.對(duì)于速度反應(yīng)譜，當(dāng)結(jié)構(gòu)周期小于某對(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)。個(gè)值時(shí)幅值隨周期增大，隨后趨于常數(shù)。4.4.對(duì)于位移反應(yīng)譜，幅值隨周期增大。對(duì)于位移反應(yīng)譜，幅值隨周期增大。第17頁(yè)/共31頁(yè)不同場(chǎng)地條件對(duì)反應(yīng)譜的影響不同場(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

16、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。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。gSa/周期（周期（s)s)巖石巖石堅(jiān)硬場(chǎng)地堅(jiān)硬場(chǎng)地厚的無(wú)粘性土層厚的無(wú)粘性土層軟土層軟土層結(jié)構(gòu)的阻尼比和場(chǎng)地條件對(duì)反應(yīng)譜有很大影響。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。第18頁(yè)/共31頁(yè)3.3 3.3 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

17、等效力，用它對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震驗(yàn)算。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agmStxtxmtFFmaxmax)()()( GkGgtxtxSmgggamaxmax)()( G-集中于質(zhì)點(diǎn)處的重力荷載代表值；集中于質(zhì)點(diǎn)處的重力荷載代表值；g-重力加速度重力加速度max)(txSga -動(dòng)力系數(shù)動(dòng)力系數(shù)gtxkgmax)( -地震系數(shù)地震系數(shù)k-水平地震影響系數(shù)水平地震影響系數(shù)第19頁(yè)/共31頁(yè)GFmax)(txSga gtxkgmax)( kmax0)(2max)(2si

18、n)()(12ttTggdtTextxT 二、抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜二、抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜)(sT01 . 0gTgT50 . 6max2max45. 0max2)(TTgmax12)5(2 . 0gTT 第20頁(yè)/共31頁(yè)-地震影響系數(shù)；地震影響系數(shù)；max-地震影響系數(shù)最地震影響系數(shù)最 大值；大值；地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.050.05）1.400.90(1.20)0.50(0.72)-罕遇地震罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震多遇地震 9 8 7 6地震影響地震影響烈度烈度 括號(hào)數(shù)字分別對(duì)應(yīng)于設(shè)計(jì)基本加速度括號(hào)數(shù)字分別對(duì)應(yīng)于設(shè)計(jì)

19、基本加速度0.15g0.15g和和0.30g0.30g地區(qū)的地震影響系數(shù)地區(qū)的地震影響系數(shù)T-結(jié)構(gòu)周期；結(jié)構(gòu)周期；)(sT01 . 0gTgT50 . 6max2max45. 0max2)(TTgmax12)5(2 . 0gTT 第21頁(yè)/共31頁(yè)gT-特征周期；特征周期；)(sT01 . 0gTgT50 . 6max2max45. 0max2)(TTgmax12)5(2 . 0gTT 地震特征周期分組的特征周期值（地震特征周期分組的特征周期值（s s）0.90 0.65 0.450.35第三組第三組0.75 0.55 0.400.30第二組第二組0.65 0.45 0.35 0.25第一組第

20、一組 場(chǎng)地類(lèi)別場(chǎng)地類(lèi)別-曲線下降段的衰減指數(shù)；曲線下降段的衰減指數(shù)；1-直線下降段的斜率調(diào)直線下降段的斜率調(diào)整系數(shù)；整系數(shù)；2-阻尼調(diào)整系數(shù)，小于阻尼調(diào)整系數(shù)，小于 0.550.55時(shí)，應(yīng)取時(shí)，應(yīng)取0.550.55。55 . 005. 09 . 08/ )05. 0(02. 017 . 106. 005. 012第22頁(yè)/共31頁(yè)解：解：（1 1）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期kN/m249601248021222hiKct4 .71s/m8 . 9/kN700/2gGms336. 024960/4 .712/2KmT（2 2）求水平地震影響系數(shù)）求水平地震影響系數(shù)查表確定查表確定

21、max16. 0max地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.050.05）1.400.90(1.20)0.50(0.72)-罕遇地震罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震多遇地震 9 8 7 6地震影響地震影響烈度烈度例：?jiǎn)螌訂慰缈蚣?。屋蓋剛度為無(wú)窮大，質(zhì)量集中于屋例：?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)防烈度為蓋處。已知設(shè)防烈度為8 8度，設(shè)計(jì)地震分組為二組，度，設(shè)計(jì)地震分組為二組，類(lèi)場(chǎng)地；屋蓋處的重力荷載代表值類(lèi)場(chǎng)地；屋蓋處的重力荷載代表值G=700kNG=700kN，框架柱線，框架柱線剛度剛度 , ,阻尼比為阻尼

22、比為0.050.05。試求該結(jié)。試求該結(jié)構(gòu)多遇地震時(shí)的水平地震作用。構(gòu)多遇地震時(shí)的水平地震作用。 mkN106 . 2/4hEIicch=5mh=5m第23頁(yè)/共31頁(yè)查表確定查表確定max16. 0max解：解：例：?jiǎn)螌訂慰缈蚣?。屋蓋剛度為無(wú)窮大，質(zhì)量集中于屋例：?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)防烈度為蓋處。已知設(shè)防烈度為8 8度，設(shè)計(jì)地震分組為二組，度，設(shè)計(jì)地震分組為二組，類(lèi)場(chǎng)地；屋蓋處的重力荷載代表值類(lèi)場(chǎng)地；屋蓋處的重力荷載代表值G=700kNG=700kN，框架柱線，框架柱線剛度剛度 , ,阻尼比為阻尼比為0.050.05。試求該結(jié)。試求該結(jié)構(gòu)多遇地震時(shí)的水平地

23、震作用。構(gòu)多遇地震時(shí)的水平地震作用。 mkN106 . 2/4hEIicc（1 1）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期kN/m249601248021222hiKct4 .71s/m8 . 9/kN700/2gGms336. 024960/4 .712/2KmT（2 2）求水平地震影響系數(shù)）求水平地震影響系數(shù)h=5mh=5m查表確定查表確定gT3 . 0gT地震特征周期分組的特征周期值（地震特征周期分組的特征周期值（s s）0.90 0.65 0.450.35第三組第三組0.75 0.55 0.400.30第二組第二組0.65 0.45 0.35 0.25第一組第一組 場(chǎng)地類(lèi)別場(chǎng)地類(lèi)別

24、第24頁(yè)/共31頁(yè)解：解：例：?jiǎn)螌訂慰缈蚣堋Ｎ萆w剛度為無(wú)窮大，質(zhì)量集中于屋例：?jiǎn)螌訂慰缈蚣?。屋蓋剛度為無(wú)窮大，質(zhì)量集中于屋蓋處。已知設(shè)防烈度為蓋處。已知設(shè)防烈度為8 8度，設(shè)計(jì)地震分組為二組，度，設(shè)計(jì)地震分組為二組，類(lèi)場(chǎng)地；屋蓋處的重力荷載代表值類(lèi)場(chǎng)地；屋蓋處的重力荷載代表值G=700kNG=700kN，框架柱線，框架柱線剛度剛度 , ,阻尼比為阻尼比為0.050.05。試求該結(jié)。試求該結(jié)構(gòu)多遇地震時(shí)的水平地震作用。構(gòu)多遇地震時(shí)的水平地震作用。 mkN106 . 2/4hEIicc（1 1）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期kN/m24960Kt4 .71ms336. 0T（2 2）求

25、水平地震影響系數(shù)）求水平地震影響系數(shù)16. 0maxh=5mh=5m3 . 0gTggTTT5)(sT01 . 0gTgT50 . 6max2max45. 0max2)(TTgmax12)5(2 . 0gTT max2)(TTg9 . 055 . 005. 09 . 017 . 106. 005. 012144. 016. 0)336. 0/3 . 0(9 . 0（3 3）計(jì)算結(jié)構(gòu)水平地震作用）計(jì)算結(jié)構(gòu)水平地震作用kN8 .100700144.0GF第25頁(yè)/共31頁(yè)三、重力荷載代表值的確定三、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)值結(jié)構(gòu)的重力荷載代表值等于結(jié)構(gòu)和構(gòu)

26、配件自重標(biāo)準(zhǔn)值G Gk k加上各可變荷載組合值。加上各可變荷載組合值。niikQikQGG1ikQ-第第i i個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值；個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值；Qi-第第i i個(gè)可變荷載的組合值系數(shù)；個(gè)可變荷載的組合值系數(shù)； 不考慮不考慮 軟鉤吊車(chē)軟鉤吊車(chē) 0.3 硬鉤吊車(chē)硬鉤吊車(chē) 0.5 其它民用建筑其它民用建筑 0.8 藏書(shū)庫(kù)、檔案庫(kù)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按實(shí)際情況考慮的樓面活荷載 不考慮不考慮 屋面活荷載屋面活荷載 0.5屋面積灰荷載屋面積灰荷載 0.5 雪荷載雪荷載組合值系數(shù)組合值系數(shù)可變荷載種類(lèi)可變荷載種類(lèi)按等效均布荷載考慮按等效均布荷載考慮的樓面活荷載的樓面活荷載吊車(chē)懸吊物重力吊車(chē)懸吊物重力組合值系數(shù)組合值系數(shù)第26頁(yè)/共31頁(yè)3.4 3.4 多自由度彈性體系的地震反應(yīng)分析多自由度彈性體系的地震反應(yīng)分析 振型分解反應(yīng)譜法振型分