建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)第3章-地震作用與結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算課件_第1頁
建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)第3章-地震作用與結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算課件_第2頁
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文檔簡介

第3章結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析與結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算第3章結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析與結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算§3.1概述地震作用:指地震動(dòng)在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生動(dòng)力荷載,俗稱地震荷載,屬于間接作用。結(jié)構(gòu)地震反應(yīng):由地震動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形、位移、速度及加速度等結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性:結(jié)構(gòu)的自振周期、振動(dòng)頻率、阻尼、振型等§3.1概述地震作用:指地震動(dòng)在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生動(dòng)力荷載,俗稱抗震設(shè)計(jì)包括:1)抗震概念設(shè)計(jì)2)地震作用計(jì)算3)結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算4)抗震構(gòu)造措施抗震設(shè)計(jì)包括:建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)步驟1、結(jié)構(gòu)方案(類型、體系、體型、布置等)2、計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震作用3、計(jì)算結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的地震作用效應(yīng)4、地震作用效應(yīng)與其它荷載效應(yīng)進(jìn)行組合5、驗(yàn)算結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的抗震承載力及變形6、抗震構(gòu)造措施地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算是建筑抗震設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)步驟1、結(jié)構(gòu)方案(類型、體系、體型、布置等)3.1概述

結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響因素地震動(dòng)特性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性地震動(dòng)強(qiáng)弱,頻譜組成、持續(xù)時(shí)間、場地類型結(jié)構(gòu)的自振周期、振動(dòng)頻率、阻尼、振型等3.1概述結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響因素地震動(dòng)特性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特地震作用簡化為三個(gè)方向:兩個(gè)水平方向,一個(gè)豎向。地震作用方向的簡化:一般分別計(jì)算三個(gè)方向的地震作用。地震作用簡化為三個(gè)方向:兩個(gè)水平方向,一個(gè)豎向。地震作用結(jié)構(gòu)抗震理論的發(fā)展過程靜力理論反應(yīng)譜理論動(dòng)力理論基于性態(tài)的抗震設(shè)計(jì)理論

-Performance-basedseismicdesign結(jié)構(gòu)抗震理論的發(fā)展過程靜力理論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)1.靜力理論階段---靜力法1920年,日本大森房吉提出。地?F=ma?F=ma問題:兩個(gè)建筑物的地震作用是否一樣大??F=ma?F=ma問題:兩個(gè)建筑物的地震作用是否一樣大?2.反應(yīng)譜理論---反應(yīng)譜法1940年,美國Housner(豪森那)和Biot(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、震中距、地基等的影響)---動(dòng)力系數(shù)(反映結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性,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。2.反應(yīng)譜理論---反應(yīng)譜法1940年,美國Housner(3、直接動(dòng)力分析理論--時(shí)程分析法TimeHistoryAnalysis將實(shí)際地震加速度時(shí)程記錄(簡稱地震記錄

earthquakerecord)作為動(dòng)荷載輸入,進(jìn)行結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析。t求得隨時(shí)間變化適用于甲類建筑、超高層、特別不規(guī)則的建筑、采取隔震、減震措施的結(jié)構(gòu)。目前作為輔助手段3、直接動(dòng)力分析理論--時(shí)程分析法TimeHistor二、與各類型結(jié)構(gòu)相應(yīng)的地震作用分析方法不超過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、甲類和超過規(guī)定范圍的高層建筑:時(shí)程分析法作補(bǔ)充計(jì)算。二、與各類型結(jié)構(gòu)相應(yīng)的地震作用分析方法不超過40m的規(guī)則結(jié)構(gòu)一、結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖

水平地震作用下結(jié)構(gòu)的自由度簡化§3.2單自由度彈性體系的地震反應(yīng)分析描述質(zhì)量的兩種方法1.連續(xù)化描述(分布質(zhì)量)2.集中化描述(集中質(zhì)量)采用集中質(zhì)量方法確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖(步驟):工程上常用將區(qū)域主要質(zhì)量集中在質(zhì)心;將次要質(zhì)量合并到相鄰主要質(zhì)量的質(zhì)點(diǎn)上去定出結(jié)構(gòu)質(zhì)量集中位置(質(zhì)心)一、結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖

水平地震作用下結(jié)構(gòu)的自由度簡化§3.2質(zhì)量集中化實(shí)例水塔:主要質(zhì)量:水箱次要質(zhì)量:塔柱部分單廠:主要質(zhì)量:屋面次要質(zhì)量:柱及附屬部分質(zhì)量集中化實(shí)例水塔:主要質(zhì)量:水箱單廠:主要質(zhì)量:屋面質(zhì)量集中化實(shí)例多高層:主要質(zhì)量:樓蓋次要質(zhì)量:柱及墻部分煙囪:若干區(qū)質(zhì)量集中質(zhì)量集中化實(shí)例多高層:主要質(zhì)量:樓蓋煙囪:若干區(qū)質(zhì)量集中體系自由度一個(gè)質(zhì)點(diǎn),若不考慮其轉(zhuǎn)動(dòng),則空間上有三個(gè)位移分量,則有三個(gè)自由度

忽略直桿的軸向變形,則只有一個(gè)自由度而在平面上有兩個(gè)自由度體系自由度一個(gè)質(zhì)點(diǎn),若不考慮其轉(zhuǎn)動(dòng),則空間上有三個(gè)位移分量,取質(zhì)點(diǎn)為隔離體,質(zhì)點(diǎn)上作用有三種力:慣性力:阻尼力:彈性恢復(fù)力:

達(dá)朗貝爾(D’Alembert)原理,質(zhì)點(diǎn)在上述三個(gè)力作用下處于平衡:二、單自由度彈性體系的運(yùn)動(dòng)方程FIFsFdmxg(t)x

(t)1、運(yùn)動(dòng)方程建立取質(zhì)點(diǎn)為隔離體,質(zhì)點(diǎn)上作用有三種力:二、單自彈性恢復(fù)力:根據(jù)虎克(Hooke)定理,慣性力:

阻尼力:按照粘滯阻尼理論,阻尼系數(shù)

體系剛度(剛度系數(shù))彈性恢復(fù)力:根據(jù)虎克(Hooke)定理,慣性力:進(jìn)一步簡化為:稱阻尼比稱無阻尼自振圓頻率由力的平衡:令地震作用下體系運(yùn)動(dòng)方程:進(jìn)一步簡化為:稱阻尼比稱無阻尼自振圓頻率由力的平衡:令地震作若與動(dòng)力學(xué)中單質(zhì)點(diǎn)彈性體系在動(dòng)荷載作用下的運(yùn)動(dòng)方程比較:可見,地面運(yùn)動(dòng)對質(zhì)點(diǎn)的影響相當(dāng)于在質(zhì)點(diǎn)上加一個(gè)動(dòng)荷載,其值等于,指向與地面運(yùn)動(dòng)加速度方向相反。計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)時(shí),必須知道地面運(yùn)動(dòng)加速度的變化規(guī)律,而可由地震時(shí)地面加速度記錄得到。若與動(dòng)力學(xué)中單質(zhì)點(diǎn)彈性體系在動(dòng)荷載可見,地面運(yùn)動(dòng)對質(zhì)點(diǎn)的齊次方程的通解(有阻尼自由振動(dòng))當(dāng)很小時(shí)解為為有阻尼的圓頻率注意其解與結(jié)構(gòu)的初位移和初速度有關(guān)。齊次方程的通解(有阻尼自由振動(dòng))當(dāng)很小時(shí)解為為

非齊次方程的特解與齊次方程的通解相加構(gòu)成非齊次方程的通解,一般情況下,初位移和初速度均為零,故其解為杜哈米積分。齊次方程的通解非齊次方程的特解(杜哈米積分)非齊次方程的特解與齊次方程的通解相加構(gòu)成非齊次求出位移反應(yīng)的解后,微分后還可求出速度反應(yīng)。同理可寫出加速度反應(yīng)

進(jìn)一步求出得到結(jié)構(gòu)的地震作用求出位移反應(yīng)的解后,微分后還可求出速度反應(yīng)。

三、關(guān)于反應(yīng)譜的計(jì)算

由于地震的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)復(fù)雜的問題,抗震設(shè)計(jì)中我們更關(guān)心地震反應(yīng)的最大值??蓪懗鲎畲蠓磻?yīng):簡化時(shí)取加速度最大值速度最大值位移最大值

三、關(guān)于反應(yīng)譜的計(jì)算由于地震的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)復(fù)

當(dāng)?shù)孛孢\(yùn)動(dòng)及結(jié)構(gòu)的阻尼比確定后,結(jié)構(gòu)的反應(yīng)僅與結(jié)構(gòu)的自振周期有關(guān)。

單自由度體系在給定地震作用下某個(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。當(dāng)?shù)孛孢\(yùn)動(dòng)及結(jié)構(gòu)的阻尼比四、反應(yīng)譜理論的意義

根據(jù)已有的大量地震地面運(yùn)動(dòng)的記錄,計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)來確定地震作用。將計(jì)算結(jié)果以地震反應(yīng)隨結(jié)構(gòu)自振周期的變化規(guī)律曲線的方式表達(dá),供設(shè)計(jì)時(shí)查用。有最大加速度反應(yīng)譜、最大速度反應(yīng)譜、最大位移反應(yīng)譜等。四、反應(yīng)譜理論的意義根據(jù)已有的大量地震地面運(yùn)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)第3章-地震作用與結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算課件位移反應(yīng)譜Elcentro1940(N-S)地震記錄位移反應(yīng)譜Elcentro1940(N-S)地震記錄相對速度反應(yīng)譜Elcentro1940(N-S)地震記錄相對速度反應(yīng)譜Elcentro1940(N-S)地震記絕對加速度反應(yīng)譜Elcentro1940(N-S)地震記錄絕對加速度反應(yīng)譜Elcentro1940(N-S)地震不同場地條件對反應(yīng)譜的影響周期(T)巖石堅(jiān)硬場地厚的無粘性土層軟土層

場地條件對反應(yīng)譜有很大影響,軟弱的場地使地震反應(yīng)的峰值范圍加大。不同場地條件對反應(yīng)譜的影響周期(T)巖石堅(jiān)硬場地厚的無粘性土阻尼比阻尼比越大,反應(yīng)越小,曲線越平滑結(jié)構(gòu)周期對于加速度反應(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。加速度反應(yīng)譜的性質(zhì)(結(jié)構(gòu)方面)阻尼比加速度反應(yīng)譜的性質(zhì)(結(jié)構(gòu)方面)震級震級越大,長周期成分越豐富,反應(yīng)譜峰點(diǎn)周期越后移震中距震中距越大,長周期成分越豐富,反應(yīng)譜峰點(diǎn)周期越后移加速度反應(yīng)譜的性質(zhì)(地震動(dòng)方面)震級加速度反應(yīng)譜的性質(zhì)(地震動(dòng)方面)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(jié)構(gòu)體系影響的等效力,用它對結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震驗(yàn)算。結(jié)構(gòu)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(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)3.3單自由度彈性體系的水平地震作用一、單自由度體系的水平(二)影響水平地震作用的因素◆G——結(jié)構(gòu)的重量(重力荷載代表值)G越大,地震作用越大?!鬕——地震系數(shù),表示地面運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)弱程度。K與烈度有關(guān)。規(guī)范根據(jù)烈度所對應(yīng)的地面加速度峰值進(jìn)行調(diào)整后得到。(二)影響水平地震作用的因素◆G——結(jié)構(gòu)的重量(重力荷載代◆β——?jiǎng)恿ο禂?shù)與結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和外激勵(lì)有關(guān)。簡諧激勵(lì)地震激勵(lì)β與地震作用頻率組成(場地)有關(guān);與結(jié)構(gòu)的自振周期有關(guān);與結(jié)構(gòu)的阻尼有關(guān)。0123βv

21λ

0.7070.40.30.2◆β——?jiǎng)恿ο禂?shù)簡諧激勵(lì)地震激勵(lì)β與地震作用頻率組成(場地標(biāo)準(zhǔn)化通過大量的分析計(jì)算,我國抗震規(guī)范取動(dòng)力系數(shù)最大值βmax為2.25。周期()加速度()標(biāo)準(zhǔn)化通過大量的分析計(jì)算,我國抗震規(guī)范取動(dòng)力系數(shù)周期

規(guī)范給出的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜,考慮了場地類別、地震分組、結(jié)構(gòu)的阻尼等影響。1、設(shè)計(jì)反應(yīng)譜(地震影響系數(shù))ah2a0.45a規(guī)范給出的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜,考慮了2、各系數(shù)意義(1)反應(yīng)譜是α-T關(guān)系譜,實(shí)質(zhì)是加速度譜。設(shè)計(jì)地震分組場地類別IIIIIIIV第一組0.250.350.450.65第二組0.300.400.550.75第三組0.350.450.650.90(2)α為一無量綱系數(shù),T的量綱為秒。(3)Tg為特征周期值,與場地類別和地震分組有關(guān)。特征周期ah2a0.45a2、各系數(shù)意義設(shè)計(jì)地震分組場地類別IIIIIIIV第一(4)γ衰減指數(shù),與阻尼比有關(guān)。(5)η1斜率調(diào)整系數(shù)(6)η2阻尼調(diào)整系數(shù)(4)γ衰減指數(shù),與阻尼比有關(guān)。(5)η1斜率調(diào)整系數(shù)(

3、抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜(譜)的特點(diǎn)5)特征周期Tg

,堅(jiān)硬場地Tg

小,軟弱的場地Tg

大。1)T的區(qū)間,0—6s。一般建筑T都小于6.0s。2)α存在最大值,T=0.1~Tg

之間,=max。3)T>Tg后,隨T而減小。4)T=0,α=0.45max。T—0.1S之間,α按直線增大。6)α的大小與地震烈度(max)、結(jié)構(gòu)的自振周期T、特征周期Tg及結(jié)構(gòu)的阻尼等有關(guān)。

3、抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜(譜)的特點(diǎn)5)特征周期Tg,堅(jiān)硬4.用于設(shè)計(jì)的max

值烈度6789設(shè)計(jì)基本地震加速度值0.05g0.1g0.2g0.4gK0.050.10.20.4max(設(shè)防烈度)0.1130.230.450.90max(多遇烈度)0.040.080.160.32max(罕遇烈度)——0.500.901.40水平地震影響系數(shù)最大值4.用于設(shè)計(jì)的max值烈度6789設(shè)計(jì)基本地震加速度值0三、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

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(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)可變荷載種類按等效均布荷載考慮的樓面活荷載吊車懸吊物重力可變荷載組合值系數(shù)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)和單自由度體系的水平地震作用的計(jì)算FEKF1GF1計(jì)算G計(jì)算結(jié)構(gòu)的自振周期T和阻尼比ζ計(jì)算α確定設(shè)防烈度和max

確定場地類別及地震分組(Tg)計(jì)算FEK進(jìn)行后續(xù)計(jì)算ah2a0.45a單自由度體系的水平地震作用的計(jì)算FEKF1GF1計(jì)算G計(jì)算結(jié)解:(1)求結(jié)構(gòu)體系的自振周期(2)求水平地震影響系數(shù)查表確定地震影響系數(shù)最大值(阻尼比為0.05)1.400.90(1.20)0.50(0.72)-----罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震

9

8

7

6地震影響烈度例: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(shè)防烈度為8度,設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)多遇地震時(shí)的水平地震作用。h=5m解:(1)求結(jié)構(gòu)體系的自振周期(2)求水平地震影響系數(shù)查表確查表確定地震特征周期分組的特征周期值(s)0.90

0.65

0.450.35第三組0.75

0.55

0.400.30第二組0.65

0.45

0.35

0.25第一組

Ⅰ場地類別(3)計(jì)算結(jié)構(gòu)水平地震作用查表確定地震特征周期分組的特征周期值(s)0.90計(jì)算水平地震作用的底部剪力法

用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算比較復(fù)雜,能否采用簡單近似的方法?總的地震作用效應(yīng)與第一振型的地震剪力分布相近,用第一振型的地震剪力作為結(jié)構(gòu)的地震剪力的方法稱為——底部剪力法。計(jì)算水平地震作用的底部剪力法用振型分解反應(yīng)GeqGiGeqFEkFEkGiFiGeqGiGeqFEkFEkGiFi2、底部剪力計(jì)算

α1

——對應(yīng)基本周期的地震影響系數(shù)Geq——結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值c—等效系數(shù)單質(zhì)點(diǎn):c=1,多質(zhì)點(diǎn):c=0.85

結(jié)構(gòu)底部的總地震剪力GeqGi2、底部剪力計(jì)算α1——對應(yīng)基本周期的地震影響系數(shù)結(jié)3、各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算①結(jié)構(gòu)底部的地震剪力:

②求出結(jié)構(gòu)各層的地震作用和地震剪力。結(jié)構(gòu)各層的地震作用與該層的重力荷載代表值(質(zhì)量)及該層水平變形有關(guān)前面假定,結(jié)構(gòu)的變形為一直線,則與該層的高度成正比。

FekGiFi3、各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算①結(jié)構(gòu)底部的地震剪力:i層的地震作用:結(jié)構(gòu)底部的總剪力:求出:并代回第1式各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用注意:Hi是從地面到第i層的高度i層的地震作用:結(jié)構(gòu)底部的總剪力:求出:并代回第1式各質(zhì)點(diǎn)的三、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,多層鋼混、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)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)頂層:其他層:頂層:其他層: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。---鞭梢效應(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、煙囪等宜作為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)參加計(jì)算,計(jì)算求得的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值,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。突出屋面附屬結(jié)構(gòu)地震內(nèi)力的調(diào)整震害表明,突出屋面的屋鞭梢效應(yīng)地震輸入屋頂塔樓屋頂反應(yīng)增幅輸入地震輸入二次放大鞭梢效應(yīng)地震輸入屋頂塔樓屋頂反應(yīng)增幅輸入地震輸入二次放大3)注意當(dāng)同時(shí)又有鞭梢作用時(shí),

應(yīng)作用在主體的頂部,而不作用在小屋頂。

★頂部附加作用是考慮高振型對底部剪力法的修正?!锉奚易饔檬强紤]剛度突變對地震作用產(chǎn)生的影響。3)注意當(dāng)同時(shí)又有鞭梢作用時(shí),

應(yīng)作四、底部剪力法適用范圍一般的多層磚砌體結(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?!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。四、底部剪力法適用范圍一般的多層磚砌體結(jié)構(gòu)、內(nèi)框架和

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(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);

4.抗側(cè)力構(gòu)件的布置和質(zhì)量的分布基本對稱;

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;bhHB3.出屋面小建筑的尺寸不宜過大(寬度b大于高度h且出五、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類場地,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

9

8

7

6地震影響烈度地震影響系數(shù)最大值(阻尼比為0.05)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(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)0.90

0.65

0.450.35第三組0.75

0.55

0.400.30第二組0.65

0.45

0.35

0.25第一組

Ⅰ場地類別(3)計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(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)(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(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(6)計(jì)算各層的層間剪力(6)計(jì)算各層的層間剪力例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(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(shí)采用。并且不考慮頂部附加水平地震作用。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(shè)解:結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值各層水平地震作用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

9

8

7

6地震影響烈度地震影響系數(shù)最大值(阻尼比為0.05)解:結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值各層水平地震作用1.400.90各層水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值層Gi(kN)Hi(m)Gi*Hi(kN.m)Fi(kN)Vi(kN)63856.917.4567320.9884.5884.555085.014.7575003.75985.71870.245085.012.0561274.25805.32675.535085.09.3547544.75624.83300.325085.06.6533815.25444.43744.715399.72.9521328.82280.44025.1Σ29596.6306269.724025.1各層水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值層Gi(kN)Hi(m)Gi*Hi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),場地為Ⅱ類,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

9

8

7

6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)0.90

0.65

0.450.35第三組0.75

0.55

0.400.30第二組0.65

0.45

0.35

0.25第一組

Ⅰ場地類別例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),場地為頂部附加水平地震作用頂部附加地震作用系數(shù)頂部附加水平地震作用頂部附加地震作用系數(shù)各層水平地震作用各層水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值層Gi(kN)Hi(m)Gi*Hi(kN.m)Fi(kN)ΔFnVi(kN)4813.614.4412008.3111.919.7131.631039.511.0811517.7107.3238.921039.57.728024.974.8313.711122.74.364895.045.6359.3Σ4033.336445.9339.6各層水平地震作用各層水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值層Gi(kN)Hi六、不規(guī)則結(jié)構(gòu)的內(nèi)力調(diào)整及最低水平地震剪力要求不規(guī)則類型定義側(cè)向剛度不規(guī)則該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%,或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80%;除頂層外,局部收進(jìn)的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%。豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件(柱、抗震墻、抗震支撐)的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件(梁、桁架等)向下傳遞樓層承載力突變抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu),其薄弱層的地震剪力應(yīng)乘以1.15的增大系數(shù),并應(yīng)符合下列要求:1、豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)時(shí),該構(gòu)件傳遞給水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件的地震內(nèi)力應(yīng)乘以1.25~1.5的增大系數(shù)2.樓層承載力突變時(shí),薄弱層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受剪承載力不應(yīng)小于相鄰上一樓層的65%。六、不規(guī)則結(jié)構(gòu)的內(nèi)力調(diào)整及最低水平地震剪力要求不規(guī)則類型定第i層對應(yīng)于水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的樓層剪力:

為保證長周期結(jié)構(gòu)的基本安全性,抗震驗(yàn)算時(shí),結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震剪力應(yīng)符合下式的要求:——剪力系數(shù)不應(yīng)小于規(guī)定的樓層最小地震剪力系數(shù)值對豎向不規(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)0.016(0.024)0.032(0.048)0.064基本周期大于5.0s的結(jié)構(gòu)0.012(0.018)0.024(0.032)0.040注:基本周期介于3.5s和5.0s之間的結(jié)構(gòu),可插入取值;樓層最小地震剪力系數(shù)值第i層對應(yīng)于水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的樓層剪力:為七、地基—結(jié)構(gòu)相互作用8度和9度時(shí)建造于Ⅲ、Ⅳ類場地,采用箱基、剛性較好的筏基和樁箱聯(lián)合基礎(chǔ)的鋼筋混凝土高層建筑當(dāng)結(jié)構(gòu)基本周期處于特征周期的1.2~5倍范圍時(shí),對剛性地基假定計(jì)算的水平地震剪力可按下列規(guī)定折減,層間變形可按折減后的樓層剪力計(jì)算若計(jì)入地基與結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的影響七、地基—結(jié)構(gòu)相互作用8度和9度時(shí)建造于Ⅲ、Ⅳ類場地,采用箱1.高寬比小于3的結(jié)構(gòu),各樓層水平地震剪力的折減系數(shù)按剛性地基假定確定的結(jié)構(gòu)基本自振周期(s)計(jì)入地基與結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的附加周期(s)見下表烈度場地類別Ⅲ類Ⅳ類80.080.2090.100.25附加周期(s)

2.高寬比不小于3的結(jié)構(gòu)底部的地震剪力按1規(guī)定折減,頂部不折減,中間各層按線性插入值折減3.折減后各樓層的水平地震剪力,尚應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)最低地震剪力要求1.高寬比小于3的結(jié)構(gòu),各樓層水平地震剪力的折減系數(shù)按剛性§3.6豎向地震作用

震害表明:在高烈度地區(qū),豎向地震作用相當(dāng)可觀,為此,抗震規(guī)范規(guī)定:8度、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。地震作用一般簡化為三個(gè)方向:兩個(gè)水平方向和豎向。§3.6豎向地震作用 震害表明:在高烈度地區(qū),豎向一、高層建筑與高聳結(jié)構(gòu)的豎向地震作用

采用反應(yīng)譜法1、豎向地震影響系數(shù)的取值豎向地震影響系數(shù)與水平地震影響系數(shù)的比值為1/2~2/3范圍內(nèi)。豎向地震和水平地震的平均反應(yīng)譜形狀相差不大。規(guī)范規(guī)定:一、高層建筑與高聳結(jié)構(gòu)的豎向地震作用采用反應(yīng)2、豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算(與底部剪力法相同)GeqGiGeqFEVKFEVKGiFvi2、豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算(與底部剪力法相同)GeqGiGe三、長懸臂和其它大跨度結(jié)構(gòu)豎向地震作用計(jì)算

對于8度或9度時(shí)Fvi=0.1(或0.2)Gi二、平板網(wǎng)架和大跨度屋架結(jié)構(gòu)的豎向地震作用計(jì)算規(guī)范規(guī)定:平板型網(wǎng)架屋蓋和跨度大于24m屋架的豎向地震作用與烈度和場地類別有關(guān)(0.08~0.25)8度9度三、長懸臂和其它大跨度結(jié)構(gòu)豎向地震作用計(jì)算

§3.8建筑結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算抗震設(shè)計(jì)的過程:靜力作用效應(yīng)計(jì)算——地震作用效應(yīng)計(jì)算——截面的強(qiáng)度計(jì)算——結(jié)構(gòu)的變形驗(yàn)算

抗震驗(yàn)算時(shí)荷載作用效應(yīng):考慮結(jié)構(gòu)在各種荷載作用效應(yīng)下的組合?!?.8建筑結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算抗震設(shè)計(jì)的過程:

重力荷載水平地震豎向地震風(fēng)載

風(fēng)荷一般不考慮,對煙囪、水塔、高層時(shí)才考慮?!?.4——組合系數(shù)0.2地震作用γEhγEV僅計(jì)算水平地震作用1.30.0僅計(jì)算豎向地震作用0.01.3同時(shí)計(jì)算水平與豎向地震作用(水平地震為主)1.30.5同時(shí)計(jì)算水平與豎向地震作用(豎向地震為主)0.51.3地震作用分項(xiàng)系數(shù)

注意下標(biāo)k均為標(biāo)準(zhǔn)值

重力荷載水平地震豎向地震風(fēng)載風(fēng)荷一般不考截面強(qiáng)度驗(yàn)算表達(dá)式——截面抗力

——承載力抗震調(diào)整系數(shù)材料結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力狀態(tài)γRE鋼柱,梁,支撐,節(jié)點(diǎn)板件,螺栓,焊縫柱,支撐強(qiáng)度穩(wěn)定0.750.80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鋼筋混凝土梁軸壓比小于0.15的柱軸壓比不小于0.15的柱抗震墻各類構(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)截面強(qiáng)度驗(yàn)算表達(dá)式材料結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力狀態(tài)γRE鋼柱,梁,支撐,結(jié)構(gòu)抗震變形驗(yàn)算兩個(gè)部分:一是多遇地震作用下結(jié)構(gòu)的彈性變形驗(yàn)算。二是罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)的彈塑性變形驗(yàn)算。一、多遇地震作用下結(jié)構(gòu)的彈性變形驗(yàn)算

1、目的:避免建筑物的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在小震下出現(xiàn)破壞——“小震不壞”結(jié)構(gòu)抗震變形驗(yàn)算兩個(gè)部分:2、層間位移3、驗(yàn)算公式

——層間彈性位移角限值h——層高結(jié)構(gòu)類型θe鋼筋混凝土框架1/550鋼筋混凝土框架-抗震墻、板柱-抗震墻、框架-核心筒1/800鋼筋混凝土抗震墻、筒中筒1/1000鋼筋混凝土框支層1/1000多、高層鋼結(jié)構(gòu)1/250彈性層間位移角限值2、層間位移3、驗(yàn)算公式結(jié)構(gòu)類型θe鋼筋混凝土框架1/550二、罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)的彈塑性變形驗(yàn)算1、目的:防倒塌——“大震不倒”2、驗(yàn)算方法

①時(shí)程分析法,超過12層或甲類建筑

②簡化方法,一般建筑二、罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)的彈塑性變形驗(yàn)算3、簡化方法的涉及的概念(1)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)

按構(gòu)件實(shí)際配筋和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的樓層抗剪承載力。

罕遇地震作用下樓層彈性地震剪力。3、簡化方法的涉及的概念

(2)結(jié)構(gòu)的薄弱層結(jié)構(gòu)的彈塑性變形集中在某一層,或幾層,稱為薄弱層。(3)薄弱層的位置當(dāng)結(jié)構(gòu)的剛度和屈服強(qiáng)度系數(shù)沿高度分布均勻時(shí),結(jié)構(gòu)薄弱層可取底層。當(dāng)剛度和屈服強(qiáng)度系數(shù)分布不均勻時(shí),結(jié)構(gòu)的薄弱層在屈服強(qiáng)度系數(shù)最小的那一層,及相鄰層較小的那層。(2)結(jié)構(gòu)的薄弱層當(dāng)剛度和屈服強(qiáng)度系薄弱層層間彈塑性位移計(jì)算放大系數(shù)彈性位移驗(yàn)算彈塑性層間位移增大系數(shù)結(jié)構(gòu)類型總層數(shù)n或部位ξy0.50.40.3多層均勻框架結(jié)構(gòu)2~41.301.401.605~71.501.651.808~121.802.002.20單層廠房上柱1.301.602.00

在一定條件下,層間彈塑性變形與層間彈性變形存在著比較穩(wěn)定的關(guān)系,即可以用一放大系數(shù)表示。薄弱層層間彈塑性位移計(jì)算放大系數(shù)彈性位移驗(yàn)算彈塑性層間位移增彈塑性層間位移角限值結(jié)構(gòu)類型θP單層鋼筋混凝土柱排架1/30鋼筋混凝土框架1/50底部框架砌體房屋中的框架-抗震墻1/100鋼筋混凝土框架-抗震墻、板柱-抗震墻、框架-核心筒1/100鋼筋混凝土抗震墻、筒中筒1/120多、高層鋼結(jié)構(gòu)1/50彈塑性層間位移角限值結(jié)構(gòu)類型θP單層鋼筋混凝土柱排架1/30第三章結(jié)束!第三章結(jié)束!第3章結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析與結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算第3章結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析與結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算§3.1概述地震作用:指地震動(dòng)在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生動(dòng)力荷載,俗稱地震荷載,屬于間接作用。結(jié)構(gòu)地震反應(yīng):由地震動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形、位移、速度及加速度等結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性:結(jié)構(gòu)的自振周期、振動(dòng)頻率、阻尼、振型等§3.1概述地震作用:指地震動(dòng)在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生動(dòng)力荷載,俗稱抗震設(shè)計(jì)包括:1)抗震概念設(shè)計(jì)2)地震作用計(jì)算3)結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算4)抗震構(gòu)造措施抗震設(shè)計(jì)包括:建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)步驟1、結(jié)構(gòu)方案(類型、體系、體型、布置等)2、計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震作用3、計(jì)算結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的地震作用效應(yīng)4、地震作用效應(yīng)與其它荷載效應(yīng)進(jìn)行組合5、驗(yàn)算結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的抗震承載力及變形6、抗震構(gòu)造措施地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算是建筑抗震設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)步驟1、結(jié)構(gòu)方案(類型、體系、體型、布置等)3.1概述

結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響因素地震動(dòng)特性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性地震動(dòng)強(qiáng)弱,頻譜組成、持續(xù)時(shí)間、場地類型結(jié)構(gòu)的自振周期、振動(dòng)頻率、阻尼、振型等3.1概述結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響因素地震動(dòng)特性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特地震作用簡化為三個(gè)方向:兩個(gè)水平方向,一個(gè)豎向。地震作用方向的簡化:一般分別計(jì)算三個(gè)方向的地震作用。地震作用簡化為三個(gè)方向:兩個(gè)水平方向,一個(gè)豎向。地震作用結(jié)構(gòu)抗震理論的發(fā)展過程靜力理論反應(yīng)譜理論動(dòng)力理論基于性態(tài)的抗震設(shè)計(jì)理論

-Performance-basedseismicdesign結(jié)構(gòu)抗震理論的發(fā)展過程靜力理論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)1.靜力理論階段---靜力法1920年,日本大森房吉提出。地?F=ma?F=ma問題:兩個(gè)建筑物的地震作用是否一樣大??F=ma?F=ma問題:兩個(gè)建筑物的地震作用是否一樣大?2.反應(yīng)譜理論---反應(yīng)譜法1940年,美國Housner(豪森那)和Biot(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、震中距、地基等的影響)---動(dòng)力系數(shù)(反映結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性,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。2.反應(yīng)譜理論---反應(yīng)譜法1940年,美國Housner(3、直接動(dòng)力分析理論--時(shí)程分析法TimeHistoryAnalysis將實(shí)際地震加速度時(shí)程記錄(簡稱地震記錄

earthquakerecord)作為動(dòng)荷載輸入,進(jìn)行結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析。t求得隨時(shí)間變化適用于甲類建筑、超高層、特別不規(guī)則的建筑、采取隔震、減震措施的結(jié)構(gòu)。目前作為輔助手段3、直接動(dòng)力分析理論--時(shí)程分析法TimeHistor二、與各類型結(jié)構(gòu)相應(yīng)的地震作用分析方法不超過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、甲類和超過規(guī)定范圍的高層建筑:時(shí)程分析法作補(bǔ)充計(jì)算。二、與各類型結(jié)構(gòu)相應(yīng)的地震作用分析方法不超過40m的規(guī)則結(jié)構(gòu)一、結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖

水平地震作用下結(jié)構(gòu)的自由度簡化§3.2單自由度彈性體系的地震反應(yīng)分析描述質(zhì)量的兩種方法1.連續(xù)化描述(分布質(zhì)量)2.集中化描述(集中質(zhì)量)采用集中質(zhì)量方法確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖(步驟):工程上常用將區(qū)域主要質(zhì)量集中在質(zhì)心;將次要質(zhì)量合并到相鄰主要質(zhì)量的質(zhì)點(diǎn)上去定出結(jié)構(gòu)質(zhì)量集中位置(質(zhì)心)一、結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖

水平地震作用下結(jié)構(gòu)的自由度簡化§3.2質(zhì)量集中化實(shí)例水塔:主要質(zhì)量:水箱次要質(zhì)量:塔柱部分單廠:主要質(zhì)量:屋面次要質(zhì)量:柱及附屬部分質(zhì)量集中化實(shí)例水塔:主要質(zhì)量:水箱單廠:主要質(zhì)量:屋面質(zhì)量集中化實(shí)例多高層:主要質(zhì)量:樓蓋次要質(zhì)量:柱及墻部分煙囪:若干區(qū)質(zhì)量集中質(zhì)量集中化實(shí)例多高層:主要質(zhì)量:樓蓋煙囪:若干區(qū)質(zhì)量集中體系自由度一個(gè)質(zhì)點(diǎn),若不考慮其轉(zhuǎn)動(dòng),則空間上有三個(gè)位移分量,則有三個(gè)自由度

忽略直桿的軸向變形,則只有一個(gè)自由度而在平面上有兩個(gè)自由度體系自由度一個(gè)質(zhì)點(diǎn),若不考慮其轉(zhuǎn)動(dòng),則空間上有三個(gè)位移分量,取質(zhì)點(diǎn)為隔離體,質(zhì)點(diǎn)上作用有三種力:慣性力:阻尼力:彈性恢復(fù)力:

達(dá)朗貝爾(D’Alembert)原理,質(zhì)點(diǎn)在上述三個(gè)力作用下處于平衡:二、單自由度彈性體系的運(yùn)動(dòng)方程FIFsFdmxg(t)x

(t)1、運(yùn)動(dòng)方程建立取質(zhì)點(diǎn)為隔離體,質(zhì)點(diǎn)上作用有三種力:二、單自彈性恢復(fù)力:根據(jù)虎克(Hooke)定理,慣性力:

阻尼力:按照粘滯阻尼理論,阻尼系數(shù)

體系剛度(剛度系數(shù))彈性恢復(fù)力:根據(jù)虎克(Hooke)定理,慣性力:進(jìn)一步簡化為:稱阻尼比稱無阻尼自振圓頻率由力的平衡:令地震作用下體系運(yùn)動(dòng)方程:進(jìn)一步簡化為:稱阻尼比稱無阻尼自振圓頻率由力的平衡:令地震作若與動(dòng)力學(xué)中單質(zhì)點(diǎn)彈性體系在動(dòng)荷載作用下的運(yùn)動(dòng)方程比較:可見,地面運(yùn)動(dòng)對質(zhì)點(diǎn)的影響相當(dāng)于在質(zhì)點(diǎn)上加一個(gè)動(dòng)荷載,其值等于,指向與地面運(yùn)動(dòng)加速度方向相反。計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)時(shí),必須知道地面運(yùn)動(dòng)加速度的變化規(guī)律,而可由地震時(shí)地面加速度記錄得到。若與動(dòng)力學(xué)中單質(zhì)點(diǎn)彈性體系在動(dòng)荷載可見,地面運(yùn)動(dòng)對質(zhì)點(diǎn)的齊次方程的通解(有阻尼自由振動(dòng))當(dāng)很小時(shí)解為為有阻尼的圓頻率注意其解與結(jié)構(gòu)的初位移和初速度有關(guān)。齊次方程的通解(有阻尼自由振動(dòng))當(dāng)很小時(shí)解為為

非齊次方程的特解與齊次方程的通解相加構(gòu)成非齊次方程的通解,一般情況下,初位移和初速度均為零,故其解為杜哈米積分。齊次方程的通解非齊次方程的特解(杜哈米積分)非齊次方程的特解與齊次方程的通解相加構(gòu)成非齊次求出位移反應(yīng)的解后,微分后還可求出速度反應(yīng)。同理可寫出加速度反應(yīng)

進(jìn)一步求出得到結(jié)構(gòu)的地震作用求出位移反應(yīng)的解后,微分后還可求出速度反應(yīng)。

三、關(guān)于反應(yīng)譜的計(jì)算

由于地震的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)復(fù)雜的問題,抗震設(shè)計(jì)中我們更關(guān)心地震反應(yīng)的最大值。可寫出最大反應(yīng):簡化時(shí)取加速度最大值速度最大值位移最大值

三、關(guān)于反應(yīng)譜的計(jì)算由于地震的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)復(fù)

當(dāng)?shù)孛孢\(yùn)動(dòng)及結(jié)構(gòu)的阻尼比確定后,結(jié)構(gòu)的反應(yīng)僅與結(jié)構(gòu)的自振周期有關(guān)。

單自由度體系在給定地震作用下某個(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。當(dāng)?shù)孛孢\(yùn)動(dòng)及結(jié)構(gòu)的阻尼比四、反應(yīng)譜理論的意義

根據(jù)已有的大量地震地面運(yùn)動(dòng)的記錄,計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)來確定地震作用。將計(jì)算結(jié)果以地震反應(yīng)隨結(jié)構(gòu)自振周期的變化規(guī)律曲線的方式表達(dá),供設(shè)計(jì)時(shí)查用。有最大加速度反應(yīng)譜、最大速度反應(yīng)譜、最大位移反應(yīng)譜等。四、反應(yīng)譜理論的意義根據(jù)已有的大量地震地面運(yùn)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)第3章-地震作用與結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算課件位移反應(yīng)譜Elcentro1940(N-S)地震記錄位移反應(yīng)譜Elcentro1940(N-S)地震記錄相對速度反應(yīng)譜Elcentro1940(N-S)地震記錄相對速度反應(yīng)譜Elcentro1940(N-S)地震記絕對加速度反應(yīng)譜Elcentro1940(N-S)地震記錄絕對加速度反應(yīng)譜Elcentro1940(N-S)地震不同場地條件對反應(yīng)譜的影響周期(T)巖石堅(jiān)硬場地厚的無粘性土層軟土層

場地條件對反應(yīng)譜有很大影響,軟弱的場地使地震反應(yīng)的峰值范圍加大。不同場地條件對反應(yīng)譜的影響周期(T)巖石堅(jiān)硬場地厚的無粘性土阻尼比阻尼比越大,反應(yīng)越小,曲線越平滑結(jié)構(gòu)周期對于加速度反應(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。加速度反應(yīng)譜的性質(zhì)(結(jié)構(gòu)方面)阻尼比加速度反應(yīng)譜的性質(zhì)(結(jié)構(gòu)方面)震級震級越大,長周期成分越豐富,反應(yīng)譜峰點(diǎn)周期越后移震中距震中距越大,長周期成分越豐富,反應(yīng)譜峰點(diǎn)周期越后移加速度反應(yīng)譜的性質(zhì)(地震動(dòng)方面)震級加速度反應(yīng)譜的性質(zhì)(地震動(dòng)方面)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(jié)構(gòu)體系影響的等效力,用它對結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震驗(yàn)算。結(jié)構(gòu)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(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)3.3單自由度彈性體系的水平地震作用一、單自由度體系的水平(二)影響水平地震作用的因素◆G——結(jié)構(gòu)的重量(重力荷載代表值)G越大,地震作用越大?!鬕——地震系數(shù),表示地面運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)弱程度。K與烈度有關(guān)。規(guī)范根據(jù)烈度所對應(yīng)的地面加速度峰值進(jìn)行調(diào)整后得到。(二)影響水平地震作用的因素◆G——結(jié)構(gòu)的重量(重力荷載代◆β——?jiǎng)恿ο禂?shù)與結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和外激勵(lì)有關(guān)。簡諧激勵(lì)地震激勵(lì)β與地震作用頻率組成(場地)有關(guān);與結(jié)構(gòu)的自振周期有關(guān);與結(jié)構(gòu)的阻尼有關(guān)。0123βv

21λ

0.7070.40.30.2◆β——?jiǎng)恿ο禂?shù)簡諧激勵(lì)地震激勵(lì)β與地震作用頻率組成(場地標(biāo)準(zhǔn)化通過大量的分析計(jì)算,我國抗震規(guī)范取動(dòng)力系數(shù)最大值βmax為2.25。周期()加速度()標(biāo)準(zhǔn)化通過大量的分析計(jì)算,我國抗震規(guī)范取動(dòng)力系數(shù)周期

規(guī)范給出的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜,考慮了場地類別、地震分組、結(jié)構(gòu)的阻尼等影響。1、設(shè)計(jì)反應(yīng)譜(地震影響系數(shù))ah2a0.45a規(guī)范給出的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜,考慮了2、各系數(shù)意義(1)反應(yīng)譜是α-T關(guān)系譜,實(shí)質(zhì)是加速度譜。設(shè)計(jì)地震分組場地類別IIIIIIIV第一組0.250.350.450.65第二組0.300.400.550.75第三組0.350.450.650.90(2)α為一無量綱系數(shù),T的量綱為秒。(3)Tg為特征周期值,與場地類別和地震分組有關(guān)。特征周期ah2a0.45a2、各系數(shù)意義設(shè)計(jì)地震分組場地類別IIIIIIIV第一(4)γ衰減指數(shù),與阻尼比有關(guān)。(5)η1斜率調(diào)整系數(shù)(6)η2阻尼調(diào)整系數(shù)(4)γ衰減指數(shù),與阻尼比有關(guān)。(5)η1斜率調(diào)整系數(shù)(

3、抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜(譜)的特點(diǎn)5)特征周期Tg

,堅(jiān)硬場地Tg

小,軟弱的場地Tg

大。1)T的區(qū)間,0—6s。一般建筑T都小于6.0s。2)α存在最大值,T=0.1~Tg

之間,=max。3)T>Tg后,隨T而減小。4)T=0,α=0.45max。T—0.1S之間,α按直線增大。6)α的大小與地震烈度(max)、結(jié)構(gòu)的自振周期T、特征周期Tg及結(jié)構(gòu)的阻尼等有關(guān)。

3、抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜(譜)的特點(diǎn)5)特征周期Tg,堅(jiān)硬4.用于設(shè)計(jì)的max

值烈度6789設(shè)計(jì)基本地震加速度值0.05g0.1g0.2g0.4gK0.050.10.20.4max(設(shè)防烈度)0.1130.230.450.90max(多遇烈度)0.040.080.160.32max(罕遇烈度)——0.500.901.40水平地震影響系數(shù)最大值4.用于設(shè)計(jì)的max值烈度6789設(shè)計(jì)基本地震加速度值0三、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

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(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)可變荷載種類按等效均布荷載考慮的樓面活荷載吊車懸吊物重力可變荷載組合值系數(shù)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)和單自由度體系的水平地震作用的計(jì)算FEKF1GF1計(jì)算G計(jì)算結(jié)構(gòu)的自振周期T和阻尼比ζ計(jì)算α確定設(shè)防烈度和max

確定場地類別及地震分組(Tg)計(jì)算FEK進(jìn)行后續(xù)計(jì)算ah2a0.45a單自由度體系的水平地震作用的計(jì)算FEKF1GF1計(jì)算G計(jì)算結(jié)解:(1)求結(jié)構(gòu)體系的自振周期(2)求水平地震影響系數(shù)查表確定地震影響系數(shù)最大值(阻尼比為0.05)1.400.90(1.20)0.50(0.72)-----罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震

9

8

7

6地震影響烈度例: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(shè)防烈度為8度,設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)多遇地震時(shí)的水平地震作用。h=5m解:(1)求結(jié)構(gòu)體系的自振周期(2)求水平地震影響系數(shù)查表確查表確定地震特征周期分組的特征周期值(s)0.90

0.65

0.450.35第三組0.75

0.55

0.400.30第二組0.65

0.45

0.35

0.25第一組

Ⅰ場地類別(3)計(jì)算結(jié)構(gòu)水平地震作用查表確定地震特征周期分組的特征周期值(s)0.90計(jì)算水平地震作用的底部剪力法

用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算比較復(fù)雜,能否采用簡單近似的方法?總的地震作用效應(yīng)與第一振型的地震剪力分布相近,用第一振型的地震剪力作為結(jié)構(gòu)的地震剪力的方法稱為——底部剪力法。計(jì)算水平地震作用的底部剪力法用振型分解反應(yīng)GeqGiGeqFEkFEkGiFiGeqGiGeqFEkFEkGiFi2、底部剪力計(jì)算

α1

——對應(yīng)基本周期的地震影響系數(shù)Geq——結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值c—等效系數(shù)單質(zhì)點(diǎn):c=1,多質(zhì)點(diǎn):c=0.85

結(jié)構(gòu)底部的總地震剪力GeqGi2、底部剪力計(jì)算α1——對應(yīng)基本周期的地震影響系數(shù)結(jié)3、各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算①結(jié)構(gòu)底部的地震剪力:

②求出結(jié)構(gòu)各層的地震作用和地震剪力。結(jié)構(gòu)各層的地震作用與該層的重力荷載代表值(質(zhì)量)及該層水平變形有關(guān)前面假定,結(jié)構(gòu)的變形為一直線,則與該層的高度成正比。

FekGiFi3、各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算①結(jié)構(gòu)底部的地震剪力:i層的地震作用:結(jié)構(gòu)底部的總剪力:求出:并代回第1式各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用注意:Hi是從地面到第i層的高度i層的地震作用:結(jié)構(gòu)底部的總剪力:求出:并代回第1式各質(zhì)點(diǎn)的三、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,多層鋼混、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)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)頂層:其他層:頂層:其他層: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。---鞭梢效應(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、煙囪等宜作為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)參加計(jì)算,計(jì)算求得的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值,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。突出屋面附屬結(jié)構(gòu)地震內(nèi)力的調(diào)整震害表明,突出屋面的屋鞭梢效應(yīng)地震輸入屋頂塔樓屋頂反應(yīng)增幅輸入地震輸入二次放大鞭梢效應(yīng)地震輸入屋頂塔樓屋頂反應(yīng)增幅輸入地震輸入二次放大3)注意當(dāng)同時(shí)又有鞭梢作用時(shí),

應(yīng)作用在主體的頂部,而不作用在小屋頂。

★頂部附加作用是考慮高振型對底部剪力法的修正?!锉奚易饔檬强紤]剛度突變對地震作用產(chǎn)生的影響。3)注意當(dāng)同時(shí)又有鞭梢作用時(shí),

應(yīng)作四、底部剪力法適用范圍一般的多層磚砌體結(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?!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。四、底部剪力法適用范圍一般的多層磚砌體結(jié)構(gòu)、內(nèi)框架和

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(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);

4.抗側(cè)力構(gòu)件的布置和質(zhì)量的分布基本對稱;

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;bhHB3.出屋面小建筑的尺寸不宜過大(寬度b大于高度h且出五、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類場地,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

9

8

7

6地震影響烈度地震影響系數(shù)最大值(阻尼比為0.05)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(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)0.90

0.65

0.450.35第三組0.75

0.55

0.400.30第二組0.65

0.45

0.35

0.25第一組

Ⅰ場地類別(3)計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(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)(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(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(6)計(jì)算各層的層間剪力(6)計(jì)算各層的層間剪力例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(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(shí)采用。并且不考慮頂部附加水平地震作用。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(shè)解:結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值各層水平地震作用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

9

8

7

6地震影響烈度地震影響系數(shù)最大值(阻尼比為0.05)解:結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值各層水平地震作用1.400.90各層水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值層Gi(kN)Hi(m)Gi*Hi(kN.m)Fi(kN)Vi(kN)63856.917.4567320.9884.5884.555085.014.7575003.75985.71870.245085.012.0561274.25805.32675.535085.09.3547544.75624.83300.325085.06.6533815.25444.43744.715399.72.9521328.82280.44025.1Σ29596.6306269.724025.1各層水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值層Gi(kN)Hi(m)Gi*Hi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),場地為Ⅱ類,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

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6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)0.90

0.65

0.450.35第三組0.75

0.55

0.400.30第二組0.65

0.45

0.35

0.25第一組

Ⅰ場地類別例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),場地為頂部附加水平地震作用頂部附加地震作用系數(shù)頂部附加水平地震作用頂部附加地震作用系數(shù)各層水平地震作用各層水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值層Gi(kN)Hi(m)Gi*Hi(kN.m)Fi(kN)ΔFnVi(kN)4813.614.4412008.3111.919.7131.631039.511.0811517.7107.3238.921039.57.728024.974.8313.711122.74.364895.045.6359.3Σ4033.336445.9339.6各層水平地震作用各層水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值層Gi(kN)Hi六、不規(guī)則結(jié)構(gòu)的內(nèi)力調(diào)整及最低水平地震剪力要求不規(guī)則類型定義側(cè)向剛度不規(guī)則該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%,或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80%;除頂層外,局部收進(jìn)的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%。豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件(柱、抗震墻、抗震支撐)的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件(梁、桁架等)向下傳遞樓層承載力突變抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu),其薄弱層的地震剪力應(yīng)乘以1.15的增大系數(shù),并應(yīng)符合下列要求:1、豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)時(shí),該構(gòu)件傳遞給水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件的地震內(nèi)力應(yīng)乘以1.25~1.5的增大系數(shù)2.樓層承載力突變時(shí),薄弱層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受剪承載力不應(yīng)小于相鄰上一樓層的65%。六、不規(guī)則結(jié)構(gòu)的內(nèi)力調(diào)整及最低水平地震剪力要求不規(guī)則類型定第i層對應(yīng)于水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的樓層剪力:

為保證長周期結(jié)構(gòu)的基本安全性,抗震驗(yàn)算時(shí),結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震剪力應(yīng)符合下式的要求:——剪力系數(shù)不應(yīng)小于規(guī)定的樓層最小地震剪力系數(shù)值對豎向不規(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)0.016(0.024)0.032(0.048)0.064基本周期大于5.0s的結(jié)構(gòu)0.012(0.018)0.024(0.032)0.040注:基本周期介于3.5s和5.0s之間的結(jié)構(gòu),可插入取值;樓層最小地震剪力系數(shù)值第i層對應(yīng)于水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的樓層剪力:為七、地基—結(jié)構(gòu)相互作用8度和9度時(shí)建造于Ⅲ、Ⅳ類場地,采用箱基、剛性較好的筏基和樁箱聯(lián)合基礎(chǔ)的鋼筋混凝土高層建筑當(dāng)結(jié)構(gòu)基本周期處于特征周期的1.

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