工程结构抗震设计原理

《工程结构抗震设计原理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程结构抗震设计原理（140页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算硅席夏傀吓揍畴哮蹄暑焊襄美噎完坪钦叁瘫浦捕爷涣服移窘坝俐抓侍墓湖工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理1 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算3.1 3.1 3.1 3.1 概述概述概述概述 抗震设计（抗震设计（抗震设计（抗震设计（抗震设计概念设计，抗震计算，抗震构造措施）抗震设计概念设计，抗震计算，抗震构造措施）抗震设计概念设计，抗震计算，抗震构造措施）抗震设计概念设计，抗

2、震计算，抗震构造措施） 地震作用地震作用地震作用地震作用( ( ( (水平，竖向）水平，竖向）水平，竖向）水平，竖向） 结构的地震反应结构的地震反应结构的地震反应结构的地震反应 结构、构件的地震作用效应结构、构件的地震作用效应结构、构件的地震作用效应结构、构件的地震作用效应（M,N,Q,M,N,Q,变形变形变形变形) ) 地震作用和结构抗震验算是建筑抗震设计的重要环地震作用和结构抗震验算是建筑抗震设计的重要环地震作用和结构抗震验算是建筑抗震设计的重要环地震作用和结构抗震验算是建筑抗震设计的重要环节，是确定所设计的结构满足最低抗震设防安全要求的节，是确定所设计的结构满足最低抗震设防安全要求的节，

3、是确定所设计的结构满足最低抗震设防安全要求的节，是确定所设计的结构满足最低抗震设防安全要求的关键步骤。关键步骤。关键步骤。关键步骤。 由于地震作用的复杂性和地震作用发生的强度的不由于地震作用的复杂性和地震作用发生的强度的不由于地震作用的复杂性和地震作用发生的强度的不由于地震作用的复杂性和地震作用发生的强度的不确定性，以及结构和体形的差异等，地震作用的计算方确定性，以及结构和体形的差异等，地震作用的计算方确定性，以及结构和体形的差异等，地震作用的计算方确定性，以及结构和体形的差异等，地震作用的计算方法是不同的。可分为简化方法和较复杂的精细方法。法是不同的。可分为简化方法和较复杂的精细方法。法是不

4、同的。可分为简化方法和较复杂的精细方法。法是不同的。可分为简化方法和较复杂的精细方法。 底部剪力法底部剪力法底部剪力法底部剪力法 振型分解反应谱法振型分解反应谱法振型分解反应谱法振型分解反应谱法 时程分析法时程分析法时程分析法时程分析法 静力弹塑性方法静力弹塑性方法静力弹塑性方法静力弹塑性方法彦兑逢赣氮韦扣镰恶涣凉工帝斑莫碴竹贾忿效讽恩文敲纫歼昨浦毛空嫌饱工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理2 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算一、结构抗震理论的发展一、结构抗震理论的发展一、结构抗震理论的发展一、结构抗震理论的发展1.1.1.

5、1.静力理论阶段静力理论阶段静力理论阶段静力理论阶段-静力法静力法静力法静力法1920192019201920年，日本大森房吉提出。年，日本大森房吉提出。年，日本大森房吉提出。年，日本大森房吉提出。假设建筑物为假设建筑物为假设建筑物为假设建筑物为绝对刚体绝对刚体绝对刚体绝对刚体。地震作用地震作用地震作用地震作用-地震系数地震系数地震系数地震系数将将将将F F F F作为静荷载，按静力计算方法计算结构的地震效应作为静荷载，按静力计算方法计算结构的地震效应作为静荷载，按静力计算方法计算结构的地震效应作为静荷载，按静力计算方法计算结构的地震效应G- G- G- G- 物体重量物体重量物体重量物体重量

6、 a a a amax max max max 水平方向最大加速度水平方向最大加速度水平方向最大加速度水平方向最大加速度 地震震动最大加速度地震震动最大加速度地震震动最大加速度地震震动最大加速度g- g- g- g- 重力重力重力重力加速度加速度加速度加速度饼灿捡招贝钝纯荤陛秉吓夕昏畅汗晦汐议讥茶庆申矽炉演沫忙哼贰乖务归工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理3 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算2.2.2.2.定函数理论定函数理论定函数理论定函数理论 苏联扎夫里耶夫首先提出的，他认为地震地面苏联扎夫里耶夫首先提出的，他认为地震地

7、面苏联扎夫里耶夫首先提出的，他认为地震地面苏联扎夫里耶夫首先提出的，他认为地震地面运动可用余弦函数来描述，也即地面位移为运动可用余弦函数来描述，也即地面位移为运动可用余弦函数来描述，也即地面位移为运动可用余弦函数来描述，也即地面位移为 苏联的柯尔琴斯基提出地面运动可用若干个不苏联的柯尔琴斯基提出地面运动可用若干个不苏联的柯尔琴斯基提出地面运动可用若干个不苏联的柯尔琴斯基提出地面运动可用若干个不同振幅、不同阻尼和不同频率的衰减正弦函数的和同振幅、不同阻尼和不同频率的衰减正弦函数的和同振幅、不同阻尼和不同频率的衰减正弦函数的和同振幅、不同阻尼和不同频率的衰减正弦函数的和来表示，也即来表示，也即来表

8、示，也即来表示，也即韵瑶料咙羌魁微剂圾黑童朵掖墙醒租岂夜程汤冈拼屎员条猴擒辫浆捣袁锭工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理4 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算3.3.反应谱理论反应谱理论-反应谱法反应谱法19401940年，美国皮奥特提出。年，美国皮奥特提出。地震作用地震作用-重力荷载代表值重力荷载代表值-地震系数（反映震级、震中距、地基等的影响）地震系数（反映震级、震中距、地基等的影响）-动力系数动力系数( (反映结构的特性反映结构的特性, ,如周期、阻尼等的影响如周期、阻尼等的影响) )按静力计算方法计算结构的地震效应按静

9、力计算方法计算结构的地震效应目前，世界上目前，世界上普遍采用的方法普遍采用的方法。惠刘钉侯各坎鳃弊记撒函调蝎渣纪扩课裕选斑扇柔桂赌痴招暮挟男长椿溺工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理5 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算4.4.4.4.直接动力分析理论直接动力分析理论直接动力分析理论直接动力分析理论-时程分析法时程分析法时程分析法时程分析法 将实际地震加速度时程记录（简称地震记录将实际地震加速度时程记录（简称地震记录将实际地震加速度时程记录（简称地震记录将实际地震加速度时程记录（简称地震记录 earthquake record

10、earthquake record）作为动荷载输入，进行结构的地震响应）作为动荷载输入，进行结构的地震响应）作为动荷载输入，进行结构的地震响应）作为动荷载输入，进行结构的地震响应分析。分析。分析。分析。 此外，有用随机振动理论来分析结构地震响应统计特此外，有用随机振动理论来分析结构地震响应统计特此外，有用随机振动理论来分析结构地震响应统计特此外，有用随机振动理论来分析结构地震响应统计特征的，有以地震时输入结构的能量进行设计，使结构所吸征的，有以地震时输入结构的能量进行设计，使结构所吸征的，有以地震时输入结构的能量进行设计，使结构所吸征的，有以地震时输入结构的能量进行设计，使结构所吸收的能量不致

11、造成结构破坏的理论等。但这些方法还没有收的能量不致造成结构破坏的理论等。但这些方法还没有收的能量不致造成结构破坏的理论等。但这些方法还没有收的能量不致造成结构破坏的理论等。但这些方法还没有进入抗震设计规范，因此未被抗震设计使用进入抗震设计规范，因此未被抗震设计使用进入抗震设计规范，因此未被抗震设计使用进入抗震设计规范，因此未被抗震设计使用 。5.5.5.5.非线性静力分析方法（非线性静力分析方法（非线性静力分析方法（非线性静力分析方法（Push Over Analysis)Push Over Analysis)Push Over Analysis)Push Over Analysis)镁蝎玻图

12、盔吼盘它衷予坯偏髓牧札泼择拂堡溅演簇胞去蝎持挎缸毋良呐壳工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理6 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算二、与各类型结构相应的地震作用分析方法二、与各类型结构相应的地震作用分析方法二、与各类型结构相应的地震作用分析方法二、与各类型结构相应的地震作用分析方法不超过不超过不超过不超过40m40m40m40m的规则结构：的规则结构：的规则结构：的规则结构：底部剪力法底部剪力法底部剪力法底部剪力法一般的规则结构：两个主轴的一般的规则结构：两个主轴的一般的规则结构：两个主轴的一般的规则结构：两个主轴的振型分解反

13、应谱法振型分解反应谱法振型分解反应谱法振型分解反应谱法 质量和刚度分布明显不对称结构：考虑扭转或双向质量和刚度分布明显不对称结构：考虑扭转或双向质量和刚度分布明显不对称结构：考虑扭转或双向质量和刚度分布明显不对称结构：考虑扭转或双向地震作用的地震作用的地震作用的地震作用的振型分解反应谱法振型分解反应谱法振型分解反应谱法振型分解反应谱法 8 8 8 8、9 9 9 9度时的大跨、长悬臂结构和度时的大跨、长悬臂结构和度时的大跨、长悬臂结构和度时的大跨、长悬臂结构和9 9 9 9度的高层建筑：度的高层建筑：度的高层建筑：度的高层建筑：考虑竖向地震作用考虑竖向地震作用考虑竖向地震作用考虑竖向地震作用

14、特别不规则、甲类和超过规定范围的高层建筑：特别不规则、甲类和超过规定范围的高层建筑：特别不规则、甲类和超过规定范围的高层建筑：特别不规则、甲类和超过规定范围的高层建筑：一维或二维时程分析法一维或二维时程分析法一维或二维时程分析法一维或二维时程分析法的补充计算的补充计算的补充计算的补充计算眶脏昏睁革挣悬翠锻撵育装少犊趣攀恒脯兵桅侗菊锌详茹丹抑钠早编芹急工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理7 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算3.2 3.2 单自由度弹性体系的地震反应分析单自由度弹性体系的地震反应分析一、地震作用下单自由度体系的运

15、动方程一、地震作用下单自由度体系的运动方程一、地震作用下单自由度体系的运动方程一、地震作用下单自由度体系的运动方程质点位移质点位移质点位移质点位移质点加速度质点加速度质点加速度质点加速度惯性力惯性力惯性力惯性力弹性恢复力弹性恢复力弹性恢复力弹性恢复力阻尼力阻尼力阻尼力阻尼力运动方程运动方程运动方程运动方程幌嫂吸硕颂射扇究信条匝漆讽富营迷冶嚎酸佰磅角针挝裤殉忧洪赠愈纹劫工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理8 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算二、单自由度体系动力学分析回顾二、单自由度体系动力学分析回顾二、单自由度体系动力学分析回

16、顾二、单自由度体系动力学分析回顾1.1.1.1.单自由度体系自由振动单自由度体系自由振动单自由度体系自由振动单自由度体系自由振动（1 1 1 1）无阻尼时）无阻尼时）无阻尼时）无阻尼时时时时时（2 2 2 2）有阻尼时）有阻尼时）有阻尼时）有阻尼时-无阻尼无阻尼单单自由度体系的自振自由度体系的自振 圆频圆频率率砖阉钉森惊摇动纹卞硬夯商韵梨惜役奇溜湛搅蹭鸯殴氰废预寞解僚呸甚浇工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理9 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算m m 将荷载看成是连续作用的一系列冲量，求将荷载看成是连续作用的一系列冲量，求将

17、荷载看成是连续作用的一系列冲量，求将荷载看成是连续作用的一系列冲量，求出每个冲量引起的位移后将这些位移相加即出每个冲量引起的位移后将这些位移相加即出每个冲量引起的位移后将这些位移相加即出每个冲量引起的位移后将这些位移相加即为动荷载引起的位移。为动荷载引起的位移。为动荷载引起的位移。为动荷载引起的位移。2.2.2.2.单自由度体系受迫振动单自由度体系受迫振动单自由度体系受迫振动单自由度体系受迫振动-冲量法冲量法冲量法冲量法垢潦枉落涝从吗暂虞平讹雌垮空线瘫疽萍邪惫背生岔官卖巍饯灯丹薄捧斟工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理10 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结

18、构抗震验算地震作用和结构抗震验算m m（1 1 1 1）. . . .瞬时冲量的反应瞬时冲量的反应瞬时冲量的反应瞬时冲量的反应A.A.A.A.t=0 t=0 时作用瞬时冲量有时作用瞬时冲量有时作用瞬时冲量有时作用瞬时冲量有p p t t冲量冲量冲量冲量= =动量的改变量动量的改变量动量的改变量动量的改变量m(vm(v2 2-v-v1 1) )瞬时冲量瞬时冲量瞬时冲量瞬时冲量mmB.B.B.B. 时刻作用瞬时冲量有时刻作用瞬时冲量有时刻作用瞬时冲量有时刻作用瞬时冲量有冲击荷载作用前初速度为冲击荷载作用前初速度为0 0初位移为初位移为0 0，冲击荷载作用后初速度不为，冲击荷载作用后初速度不为0 0

19、初位移为初位移为0 0，作自由振动。无阻尼时由，作自由振动。无阻尼时由3-103-10有有养而卉彦然蝴繁咀秒初糟牙堪蛾矗彤乎船删碱玻喀尾跟送逆校协搭奴娄茸工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理11 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算(2).(2).(2).(2).动荷载的位移反应动荷载的位移反应动荷载的位移反应动荷载的位移反应m m-杜哈美积分杜哈美积分杜哈美积分杜哈美积分计阻尼时计阻尼时计阻尼时计阻尼时若若若若t=0 t=0 时体系有初位移、初速度时体系有初位移、初速度时体系有初位移、初速度时体系有初位移、初速度骗私捕瞻鹿洋奸

20、瞥执齿宁椒颤邦未尽李妮悯犹怕河氟牙毫逗贮舱纤供釜抗工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理12 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算三、单自由度体系地震作用分析三、单自由度体系地震作用分析三、单自由度体系地震作用分析三、单自由度体系地震作用分析运动方程运动方程运动方程运动方程或或或或其中其中其中其中由由由由DuhamelDuhamel积分可得零初始条件下质点相对于地面的位移为积分可得零初始条件下质点相对于地面的位移为积分可得零初始条件下质点相对于地面的位移为积分可得零初始条件下质点相对于地面的位移为最大位最大位最大位最大位移反应移反

21、应移反应移反应3-173-17责孪瑚苔架嘲天铂滇迫博笔晰靴穗故帧衫美忱嫂绽吁瑶开钟劈割校途尺恳工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理13 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算质点相对于地面的速度为质点相对于地面的速度为质点相对于地面的速度为质点相对于地面的速度为质点相对于地面的最大速度反应为质点相对于地面的最大速度反应为质点相对于地面的最大速度反应为质点相对于地面的最大速度反应为最大最大最大最大速度速度速度速度反应反应反应反应哭镐跺伸鹊消碘岂瘩首雁育响盘乳糊倘侄太修庐绽犯霜麦返阻肃蔚彰繁革工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理1

22、4 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算质点的绝对加速度为质点的绝对加速度为质点的绝对加速度为质点的绝对加速度为质点相对于地面的最大加速度反应为质点相对于地面的最大加速度反应为质点相对于地面的最大加速度反应为质点相对于地面的最大加速度反应为最大最大最大最大加速度加速度加速度加速度反应反应反应反应蛛逛屠丁薄粹险显瓷揍皮遵突挛匪禄诈科胞经坛服她哟琅归肺忽欣资疫胸工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理15 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算四、地震反应谱四、地震反应谱四、地

23、震反应谱四、地震反应谱最大相对速度最大相对速度最大相对速度最大相对速度最大加速度最大加速度最大加速度最大加速度最大反应之间的关系最大反应之间的关系在阻尼比、地面运动确定后，最大反应只是在阻尼比、地面运动确定后，最大反应只是在阻尼比、地面运动确定后，最大反应只是在阻尼比、地面运动确定后，最大反应只是结构自振结构自振结构自振结构自振周期周期周期周期(T,(T,(T,(T,)的函数。的函数。的函数。的函数。 单自由度体系在给定的地震作用下某个最大反应与体系单自由度体系在给定的地震作用下某个最大反应与体系单自由度体系在给定的地震作用下某个最大反应与体系单自由度体系在给定的地震作用下某个最大反应与体系自

24、振周期的关系曲线称为该反应的自振周期的关系曲线称为该反应的自振周期的关系曲线称为该反应的自振周期的关系曲线称为该反应的地震反应谱地震反应谱地震反应谱地震反应谱。最大相对位移最大相对位移最大相对位移最大相对位移棚吴放暖豺澳引哥抗察封此刑沁罪害控埋共埃雪叹敏差炊弛洽筐徒愉畜恫工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理16 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算位移反应谱位移反应谱位移反应谱位移反应谱Elcentro 1940 Elcentro 1940 （N-SN-S） 地震记录地震记录蛆肮穆糯攻知祖左篱盆修旅港调技果匝逃与昏梭菊不样晋迹饺

25、均密蝉官御工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理17 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算相对速度反应谱相对速度反应谱相对速度反应谱相对速度反应谱Elcentro 1940 Elcentro 1940 （N-SN-S） 地震记录地震记录玄吠彩臂玛缠祸槛尾锹撞尚店哺推农灼挺趁音遭普臼勺籍丹坝舟踞交侩缨工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理18 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算绝对加速度反应谱绝对加速度反应谱绝对加速度反应谱绝对加速度反应谱Elcentro 1940

26、Elcentro 1940 （N-SN-S） 地震记录地震记录果阵陡衅笺录扫碘低兆盒呈芦饲必墨形计瞄困藉碳赤缀跑饿揖绣有捆魄惧工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理19 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算相对位移反应谱相对位移反应谱相对位移反应谱相对位移反应谱绝对加速度反应谱绝对加速度反应谱绝对加速度反应谱绝对加速度反应谱相对速度反应谱相对速度反应谱相对速度反应谱相对速度反应谱地震反应谱的地震反应谱的地震反应谱的地震反应谱的特点特点特点特点1.1.1.1.阻尼比阻尼比阻尼比阻尼比对反应谱影响很大对反应谱影响很大对反应谱影响很大对

27、反应谱影响很大2.2.2.2.对于对于对于对于加速度反应谱加速度反应谱加速度反应谱加速度反应谱，当结构周期，当结构周期，当结构周期，当结构周期小于某个值时幅值随周期急剧增大，小于某个值时幅值随周期急剧增大，小于某个值时幅值随周期急剧增大，小于某个值时幅值随周期急剧增大，大于某个值时，快速下降。大于某个值时，快速下降。大于某个值时，快速下降。大于某个值时，快速下降。3.3.3.3.对于对于对于对于速度反应谱速度反应谱速度反应谱速度反应谱，当结构周期小，当结构周期小，当结构周期小，当结构周期小于某个值时幅值随周期增大，随后于某个值时幅值随周期增大，随后于某个值时幅值随周期增大，随后于某个值时幅值随

28、周期增大，随后趋于常数。趋于常数。趋于常数。趋于常数。4.4.4.4.对于对于对于对于位移反应谱位移反应谱位移反应谱位移反应谱，幅值随周期增大。，幅值随周期增大。，幅值随周期增大。，幅值随周期增大。噶茂午访柴乖想娟辞仪霖瓜素宁玖镍君崇凤澎岭选补诈盾债批悔楚掳勾板工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理20 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算不同不同不同不同场地条件场地条件场地条件场地条件对反应谱的影响对反应谱的影响对反应谱的影响对反应谱的影响将多个地震反应谱平均后得平均加速度反应谱将多个地震反应谱平均后得平均加速度反应谱将多个地震

29、反应谱平均后得平均加速度反应谱将多个地震反应谱平均后得平均加速度反应谱 地震反应谱是现阶段计算地震作用的基础，通过反应谱地震反应谱是现阶段计算地震作用的基础，通过反应谱地震反应谱是现阶段计算地震作用的基础，通过反应谱地震反应谱是现阶段计算地震作用的基础，通过反应谱把随时程变化的地震作用转化为最大的等效侧向力。把随时程变化的地震作用转化为最大的等效侧向力。把随时程变化的地震作用转化为最大的等效侧向力。把随时程变化的地震作用转化为最大的等效侧向力。周期（周期（周期（周期（s)s)s)s)岩石岩石岩石岩石坚硬场地坚硬场地坚硬场地坚硬场地厚的无粘性土层厚的无粘性土层厚的无粘性土层厚的无粘性土层软土层软

30、土层软土层软土层结构的阻尼比和场地条件对反应谱有很大影响。结构的阻尼比和场地条件对反应谱有很大影响。结构的阻尼比和场地条件对反应谱有很大影响。结构的阻尼比和场地条件对反应谱有很大影响。娇缝速腔缨州味廊缮彦烂壳送沙韭贫溪淑钞吭鞭和宗因匹澎净箭贞吹制砸工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理21 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算3.3 3.3 3.3 3.3 单自由度弹性体系的水平地震作用与抗震设计反应谱单自由度弹性体系的水平地震作用与抗震设计反应谱单自由度弹性体系的水平地震作用与抗震设计反应谱单自由度弹性体系的水平地震作用与抗震设

31、计反应谱一、单自由度体系的水平地震作用一、单自由度体系的水平地震作用一、单自由度体系的水平地震作用一、单自由度体系的水平地震作用 对于单自由度体系，把惯性力看作反映地震对结构体对于单自由度体系，把惯性力看作反映地震对结构体对于单自由度体系，把惯性力看作反映地震对结构体对于单自由度体系，把惯性力看作反映地震对结构体系影响的等效力，用它对结构进行抗震验算。系影响的等效力，用它对结构进行抗震验算。系影响的等效力，用它对结构进行抗震验算。系影响的等效力，用它对结构进行抗震验算。结构在地震持续过程中经受的最大地震作用为结构在地震持续过程中经受的最大地震作用为结构在地震持续过程中经受的最大地震作用为结构在

32、地震持续过程中经受的最大地震作用为-集中于质点处的重力荷载代表值；集中于质点处的重力荷载代表值；集中于质点处的重力荷载代表值；集中于质点处的重力荷载代表值；-重力加速度重力加速度重力加速度重力加速度-动力系数动力系数动力系数动力系数-地震系数地震系数地震系数地震系数-水平地震影响系数水平地震影响系数水平地震影响系数水平地震影响系数面肄凄叫奔绥傣坤汝煽谚蚁相屑卑擒玩锥铣霍蹋围亲樱晶缺呜隋颐阴谣抿工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理22 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算二、抗震设计反应谱二、抗震设计反应谱二、抗震设计反应谱二、抗

33、震设计反应谱1 1。S Sa a(T, (T, )-T)-T曲线曲线, (, (T, ) -TT, ) -T曲线曲线, , (T, ) -T(T, ) -T曲线共性。曲线共性。2 2。统计分析后的平均。统计分析后的平均反应谱曲线反应谱曲线反应谱曲线反应谱曲线，平滑处理，平滑处理甩懊詹喝面软办源详怔迫爷备救狡斑捧疽茄幢斜耍罪艇逻川匆己佛监酗畅工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理23 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算-地震影响系数；地震影响系数；地震影响系数；地震影响系数；-地震影响系数最地震影响系数最地震影响系数最地震影响系数

34、最 大值；大值；大值；大值；地震影响系数最大值（阻尼比为地震影响系数最大值（阻尼比为地震影响系数最大值（阻尼比为地震影响系数最大值（阻尼比为0.050.050.050.05）1.401.400.90(1.20)0.90(1.20)0.50(0.72)0.50(0.72)-罕遇地震罕遇地震罕遇地震罕遇地震0.320.320.16(0.24)0.16(0.24)0.08(0.12)0.08(0.12)0.040.04多遇地震多遇地震多遇地震多遇地震 9 9 8 8 7 7 6 6地震影响地震影响地震影响地震影响烈度烈度烈度烈度 括号数字分别对应于设计基本加速度括号数字分别对应于设计基本加速度括号数

35、字分别对应于设计基本加速度括号数字分别对应于设计基本加速度0.15g0.15g0.15g0.15g和和和和0.30g0.30g0.30g0.30g地区的地震影响系数地区的地震影响系数地区的地震影响系数地区的地震影响系数-结构周期；结构周期；结构周期；结构周期；贴邯僚珊碎蹬宛栋募诌基疲签藉溉君池激熔骚别览亏怕睡兑疑嘘糠牧滨哺工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理24 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算-特征周期；特征周期；特征周期；特征周期；地震特征周期分组的特征周期值（地震特征周期分组的特征周期值（地震特征周期分组的特征周期值（

36、地震特征周期分组的特征周期值（s s s s）0.900.90 0.65 0.65 0.45 0.450.350.35第三组第三组第三组第三组0.750.75 0.55 0.55 0.40 0.400.300.30第二组第二组第二组第二组0.650.65 0.45 0.45 0.35 0.35 0.25 0.25第一组第一组第一组第一组 场地类别场地类别场地类别场地类别-曲线下降段的衰减指数；曲线下降段的衰减指数；曲线下降段的衰减指数；曲线下降段的衰减指数；-直线下降段的斜率调整直线下降段的斜率调整直线下降段的斜率调整直线下降段的斜率调整系数；系数；系数；系数；-阻尼调整系数，小于阻尼调整系数

37、，小于阻尼调整系数，小于阻尼调整系数，小于 0.55 0.55 0.55 0.55时，应取时，应取时，应取时，应取0.550.550.550.55。喇化怒启属仁诺舌讫宝侯催我擅醇碍委愿饶杏呛引忻拱瑞惜尧渍避俊帽厦工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理25 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算掺遏专佃腰虫衬帝申四漱篆丛铆咏早涕妈苞莲湖唆劳渝姥板半处裕紊恰佑工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理26 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算查表确定查表确定查表确定查表确定解：

38、解：解：解：例：单层单跨框架。屋盖刚度为无穷大，质量集中于屋例：单层单跨框架。屋盖刚度为无穷大，质量集中于屋例：单层单跨框架。屋盖刚度为无穷大，质量集中于屋例：单层单跨框架。屋盖刚度为无穷大，质量集中于屋盖处。已知设防烈度为盖处。已知设防烈度为盖处。已知设防烈度为盖处。已知设防烈度为8 8 8 8度，设计地震分组为二组，度，设计地震分组为二组，度，设计地震分组为二组，度，设计地震分组为二组，类类类类场地；屋盖处的重力荷载代表值场地；屋盖处的重力荷载代表值场地；屋盖处的重力荷载代表值场地；屋盖处的重力荷载代表值G=700kNG=700kNG=700kNG=700kN，框架柱线刚度，框架柱线刚度，

39、框架柱线刚度，框架柱线刚度 , , , ,阻尼比为阻尼比为阻尼比为阻尼比为0.050.050.050.05。试求该结构多遇地震时的水平地震作用。试求该结构多遇地震时的水平地震作用。试求该结构多遇地震时的水平地震作用。试求该结构多遇地震时的水平地震作用。 （1 1 1 1）求结构体系的自振周期）求结构体系的自振周期）求结构体系的自振周期）求结构体系的自振周期（2 2 2 2）求水平地震影响系数）求水平地震影响系数）求水平地震影响系数）求水平地震影响系数h=5mh=5mh=5mh=5m查表确定查表确定查表确定查表确定地震特征周期分组的特征周期值地震特征周期分组的特征周期值地震特征周期分组的特征周期

40、值地震特征周期分组的特征周期值TgTgTgTg（s s s s）0.900.90 0.65 0.65 0.45 0.450.350.35第三组第三组第三组第三组0.750.75 0.55 0.55 0.40 0.400.300.30第二组第二组第二组第二组0.650.65 0.45 0.45 0.35 0.35 0.25 0.25第一组第一组第一组第一组 场地类别场地类别场地类别场地类别椅誓荒膊缎漫汁仪晃喂您昏独庚组踩孟淳恬叶县粤掐若吸獭姥仰个耕锭妨工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理27 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算解

41、：解：解：解：（1 1 1 1）求结构体系的自振周期）求结构体系的自振周期）求结构体系的自振周期）求结构体系的自振周期（2 2 2 2）求水平地震影响系数）求水平地震影响系数）求水平地震影响系数）求水平地震影响系数h=5mh=5mh=5mh=5m（3 3 3 3）计算结构水平地震作用）计算结构水平地震作用）计算结构水平地震作用）计算结构水平地震作用陇奶痹躺纫瞒铲赴汤涪搐作沙措肾插吭友茂业夯旷摈夜苔诡驯谷币酗瘤镶工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理28 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算三、重力荷载代表值的确定三、重力荷载代表值

42、的确定三、重力荷载代表值的确定三、重力荷载代表值的确定 结构的结构的结构的结构的重力荷载代表值重力荷载代表值重力荷载代表值重力荷载代表值等于结构和构配件自重标准值等于结构和构配件自重标准值等于结构和构配件自重标准值等于结构和构配件自重标准值G G G Gk k k k加上各可变荷载组合值。加上各可变荷载组合值。加上各可变荷载组合值。加上各可变荷载组合值。-第第第第i i i i个可变荷载标准值；个可变荷载标准值；个可变荷载标准值；个可变荷载标准值；-第第第第i i i i个可变荷载的组合值系数；个可变荷载的组合值系数；个可变荷载的组合值系数；个可变荷载的组合值系数； 不考虑不考虑不考虑不考虑

43、软钩吊车软钩吊车软钩吊车软钩吊车 0.3 0.3 硬钩吊车硬钩吊车硬钩吊车硬钩吊车 0.5 0.5 其它民用建筑其它民用建筑其它民用建筑其它民用建筑 0.8 0.8 藏书库、档案库藏书库、档案库藏书库、档案库藏书库、档案库 1.0 1.0按实际情况考虑的楼面活荷载按实际情况考虑的楼面活荷载按实际情况考虑的楼面活荷载按实际情况考虑的楼面活荷载 不考虑不考虑不考虑不考虑 屋面活荷载屋面活荷载屋面活荷载屋面活荷载 0.5 0.5屋面积灰荷载屋面积灰荷载屋面积灰荷载屋面积灰荷载 0.5 0.5 雪荷载雪荷载雪荷载雪荷载组合值系数组合值系数组合值系数组合值系数可变荷载种类可变荷载种类可变荷载种类可变荷载

44、种类按等效均布荷载考虑按等效均布荷载考虑按等效均布荷载考虑按等效均布荷载考虑的楼面活荷载的楼面活荷载的楼面活荷载的楼面活荷载吊车悬吊物重力吊车悬吊物重力吊车悬吊物重力吊车悬吊物重力组合值系数组合值系数组合值系数组合值系数络判册收漫皖瑟斟金匙矢拥纪名饯厦免良柯涪酷抉辽矽签秘写贝揖坟搞甘工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理29 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算3.4 3.4 多自由度弹性体系的地震反应分析多自由度弹性体系的地震反应分析 振振型分解反应谱法型分解反应谱法ii+1m1m2mimn改靳受烬扫俘樱象擞靖懦萍史哩钝嗅瞒搔搭

45、畸窝斟唉硷啪余禁印肖蝗父校工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理30 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算一一一一. . . .多自由度弹性体系动力分析回顾多自由度弹性体系动力分析回顾多自由度弹性体系动力分析回顾多自由度弹性体系动力分析回顾1.1.1.1.无阻尼多无阻尼多无阻尼多无阻尼多自由度自由度自由度自由度自由振动分析自由振动分析自由振动分析自由振动分析运动方程运动方程运动方程运动方程设方程的特解为设方程的特解为设方程的特解为设方程的特解为m m1 1m m2 23-413-413-413-413-423-423-423-42

46、将将将将3-423-423-423-42， 代入代入代入代入3-413-413-413-41利用利用利用利用 不恒为不恒为不恒为不恒为0,0,0,0,有特征方程有特征方程有特征方程有特征方程3-433-433-433-43谎狞夸向呵茫猴毁召岂铜鞠败功膨窝琐孪爬另牛励抿妄吾觅他籍盯昼落脚工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理31 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算特征方程存在非特征方程存在非特征方程存在非特征方程存在非0 0 0 0解的充要条件是系数行列式等于解的充要条件是系数行列式等于解的充要条件是系数行列式等于解的充要条件是系

47、数行列式等于0 0 0 03-443-443-443-44-3-44-3-44-3-44-3-44为有关为有关为有关为有关的多项式称为的多项式称为的多项式称为的多项式称为频率方程频率方程频率方程频率方程频率方程的每一个根频率方程的每一个根频率方程的每一个根频率方程的每一个根，特征，特征，特征，特征方程方程方程方程3-433-43有一个非有一个非有一个非有一个非0 0解解解解XX称为称为称为称为振型向量，特征向量，模态向量。振型向量，特征向量，模态向量。振型向量，特征向量，模态向量。振型向量，特征向量，模态向量。牲搅筷藏垫尖倘隘庸捡刊焰染窖库巾耍恍牌赛弱蛮少梨阻掖捞拔地艇猎杆工程结构抗震设计原理

48、工程结构抗震设计原理32 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算-振型方程振型方程振型方程振型方程3-43 3-43 3-43 3-43 特征方程特征方程特征方程特征方程为为了了对对不不同同频频率率的的振振型型进进行行形形状状上上的的比比较较，需需要要将将其其化化为为无无量量纲纲形形式式，这这种种转转化化过过程程称称为为振振型型的的规规格格化化。振振型型规规格格化化的的方方法法可以采用下述三种方法之一：可以采用下述三种方法之一：特特定定坐坐标标的的规规格格化化方方法法：指指定定振振型型向向量量中中某某一一坐坐标标值值为为1 1，其它元

49、素按比例确定；其它元素按比例确定；最最大大位位移移值值的的规规格格化化方方法法：将将振振型型向向量量各各元元素素分分别别除除以以其其中中的最大值；的最大值；佬搬笛认世雇腆尝淤呢循蓝半均视魔恕怒擎俏纺僻赣虾缅佛摆群撮柿哆勋工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理33 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算解解解解: : : :例例例例. . . .求图示体系的频率、振型求图示体系的频率、振型求图示体系的频率、振型求图示体系的频率、振型. . . . 已知已知已知已知: : : :m m1 1m m2 21 1 1 11.6181.618

50、1.6181.6181 1 1 10.6180.6180.6180.618邪镶禁蜡哎捞强拔皑柳距博亢邦哺佳攀害惟沼迹腰赴岁尾建铬彤粹姬肇崇工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理34 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算按振型振动时的运动规律按振型振动时的运动规律按振型振动时的运动规律按振型振动时的运动规律m m1 1m m2 2按按按按i i i i振型振动时，质点的位移为振型振动时，质点的位移为振型振动时，质点的位移为振型振动时，质点的位移为质点的加速度为质点的加速度为质点的加速度为质点的加速度为质点上的惯性力为质点上的惯性力为

51、质点上的惯性力为质点上的惯性力为质点上的惯性力与位移同频同步。质点上的惯性力与位移同频同步。质点上的惯性力与位移同频同步。质点上的惯性力与位移同频同步。腕原产枉钓壤穴业品搀远惠爽咋悟卿诈估怪添虑站磺激歇免糯严呛龙斑痘工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理35 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算2.2.2.2.振型的正交性振型的正交性振型的正交性振型的正交性i i i i振型振型振型振型i i i i振型上的惯性力振型上的惯性力振型上的惯性力振型上的惯性力j j j j振型振型振型振型i i i i振型上的惯性力在振型上的惯性力在

52、振型上的惯性力在振型上的惯性力在j j j j振型上作的虚功振型上作的虚功振型上作的虚功振型上作的虚功i i i i振型振型振型振型j j j j振型振型振型振型减梨延帧欧佬积净絮惯爵峰虹妄磋须哼茁爸富迪督侠纲辕惮老陨瓦猫晓娱工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理36 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算j j j j振型上的惯性力振型上的惯性力振型上的惯性力振型上的惯性力2.2.2.2.振型的正交性振型的正交性振型的正交性振型的正交性i i i i振型上的惯性力在振型上的惯性力在振型上的惯性力在振型上的惯性力在j j j j振型

53、上作的虚功振型上作的虚功振型上作的虚功振型上作的虚功i i i i振型振型振型振型j j j j振型振型振型振型j j j j振型上的惯性力在振型上的惯性力在振型上的惯性力在振型上的惯性力在i i i i振型上作的虚功振型上作的虚功振型上作的虚功振型上作的虚功由虚功互等定理由虚功互等定理由虚功互等定理由虚功互等定理淋管座桓他朋舔嘱女滁舍捐握世抄卯绕赢持撒郁撂郑恬套呸增垫何由靳队工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理37 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算i i振型振型j j振型振型由虚功互等定理由虚功互等定理由虚功互等定理由虚功

54、互等定理振型对振型对振型对振型对质量正交性质量正交性质量正交性质量正交性的物理意义的物理意义的物理意义的物理意义i i i i振型上的惯性力在振型上的惯性力在振型上的惯性力在振型上的惯性力在j j j j振型上作振型上作振型上作振型上作的虚功等于的虚功等于的虚功等于的虚功等于0 0 0 0振型对振型对振型对振型对刚度的正交性刚度的正交性刚度的正交性刚度的正交性: : : :由由由由3-433-433-433-43得得得得门嚎阻悬陌虫忽襄央认阮光寒于瞬迄条自纹吟握电星寐水窃歼辙吨拆源豪工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理38 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结

55、构抗震验算地震作用和结构抗震验算振型对质量正交性的物理意义振型对质量正交性的物理意义振型对质量正交性的物理意义振型对质量正交性的物理意义i i i i振型上的惯性力在振型上的惯性力在振型上的惯性力在振型上的惯性力在j j j j振型上作的虚功等于振型上作的虚功等于振型上作的虚功等于振型上作的虚功等于0 0 0 0，体系以，体系以，体系以，体系以一一一一振型自由振动不会激起体系其它振型的振动振型自由振动不会激起体系其它振型的振动振型自由振动不会激起体系其它振型的振动振型自由振动不会激起体系其它振型的振动振型对刚度的正交性振型对刚度的正交性振型对刚度的正交性振型对刚度的正交性: : : :振型对刚

56、度正交性的物理意义振型对刚度正交性的物理意义振型对刚度正交性的物理意义振型对刚度正交性的物理意义 i i i i振型上的弹性力在振型上的弹性力在振型上的弹性力在振型上的弹性力在j j j j振型上作的虚功振型上作的虚功振型上作的虚功振型上作的虚功等于等于等于等于0 0 0 0，体系以一振型自由振动不会激起体，体系以一振型自由振动不会激起体，体系以一振型自由振动不会激起体，体系以一振型自由振动不会激起体系其它振型的振动系其它振型的振动系其它振型的振动系其它振型的振动i i i i振型振型振型振型j j j j振型振型振型振型钳奥盏兹糟庭宋羽恃赵牵去挚啦舰籽浑掇凯撂动熔蒸粥硕菲诲椭披口想傣工程结构

57、抗震设计原理工程结构抗震设计原理39 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算例图3-1示意图例3-1 已知某两个质点的弹性体系，例图3-1所示，质量，侧移刚度 。试求该体系的自振周期和振型，并验证振型的正交性。 解解 ：质量矩阵：质量矩阵 刚度矩阵刚度矩阵 （1 1）求自振频率）求自振频率频率方程频率方程 令令 则上式可改写为则上式可改写为 坛熙蕉卵程渴俐揣剧毛胸褐必慈晚誓变藻郸教吾碱骄对牙攻肌超詹焰矗虾工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理40 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和

58、结构抗震验算展开行列式得： 求得： （2）求振型由 可得： 稀酷撑战坤江皇告乐瞧勤偿申轩纲界婴绷酝滤砾屎竖严肢荚僚瞬粤簿驱畴工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理41 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算取，则，第一振型向量，所以当时由， 可得： 取，则，所以第二振型向量素狗莉轩喘踪猪苦战肢混夹金乐喇胰荫迁藤唱荒辆咖斧峙净包聂诲灾粮劈工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理42 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算（3）验证正交性褐溪菇掷跪婿君春山趣巫荔锯宵萄胜阉鳖猾舆

59、坤伯敦慕溶债上羔鄂斡宁摄工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理43 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算4. 求解地震反应的振型分解法考虑两个自由度的体系。将质点和在水平向地震作用下任一时刻的位移和用其两个振型的线性组合表示，即：(3-55a) （3-55b） 戈谗占孜励儒暮惕肺晶茄苛孤逝韭度懒漳呢究噬蹄游遏服兢烧碘垮俗韶掸工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理44 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算其中，第一振型向量，第二振型向量。上式实际上是一个坐标变换式，原来

60、的变量和为几何坐标，而新的坐标和可称为广义坐标。由于体系的振型是唯一确定的，因此，当和确定后，质点的位移和也将随之确定。铣急搅关搐喇相妈烽该撰橡阜诅躁甩晦蔗洱骑舞载叠鱼壶框筷策捞砖臼死工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理45 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算 式（3-55）也可以这样理解：体系的位移可看作是由各振型向量乘以相应的组合系数和后叠加而成的。换句话讲，这种方法是将实际位移按振型加以分解，故称为振型分解法。另外，由于和是随时间变化的，因此，同一振型在不同时刻对总位移“贡献”的大小是不一样的。一般的多自由度线弹性体系，

61、式（一般的多自由度线弹性体系，式（3-553-55）可写成如下形式）可写成如下形式 3-56-位移向量 -广义坐标向量 -振型矩阵 为体系的第j个振型向量。 韭耶烷浅改确烦痰胶劈款讼枪汇八戮沧闺寸治匠漱额鲁舞惟凿钟拭莆皿疯工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理46 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算 利用振型关于质量矩阵的正交性及式（3-56），可以导出广义坐标与一般位移反应的关系。将式（3-56）两端分别前乘 （3-57）在水平地震运动作用下，多自由度弹性体系的运动方程为：（3-40） 将式（3-56）代入式（3-40），并前

62、乘振型向量的转置 利用振型向量对质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵的正交性，可得：越汾嘱池激刹夺借烯崭伺苛赦寸吠资磅瞅神桂拾误宠君表似争惨燥赘侠里工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理47 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算注意到 上式可化为上式可化为 （3-583-58） 为第为第j j振型的振型参与系数。振型的振型参与系数。其中其中 （3-593-59）称称 利用有阻尼体系的杜哈美积分公式（利用有阻尼体系的杜哈美积分公式（3-173-17），广义坐标），广义坐标 可表示为假定初始条件为可表示为假定初始条件为 （3-60a3-60a

63、） 可简记为可简记为 （3-60b3-60b） （3-60c3-60c） 悲泛翘殆要怯纫候江棠腺脓阎猪饮怖矽养签孔替蓬疽阅谦辙龋笔痊粒媒臭工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理48 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算式中 为阻尼比和自振频率分别为 和 的单自由度弹性体系的位移反应。备梧丝环铜师蹭叹首硅鼻体优继誓称蔬汐味斯锈韵君旷垃决簿臆钮辖帮锹工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理49 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算3.5 地震反应分析的振型分解反应谱法 采用

64、前述的振型分解法可求得体系各质点的位移和绝对加速度时程曲线，但对于工程实践而言，振型分解法还是嫌稍复杂了一些，且运用不便。注意到工程抗震设计时仅关心各质点反应的最大值，给合单自由度体系的反应谱理论，在振型分解法的基础上，可导出更实用的振型分解反应谱法。焙颗载粕欲绽玫决灼币氨搅邪倾僚糊凑篓渠组气矮狙悼鼠甲膝津榨氰榜孜工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理50 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算3.5.1 水平地震作用多自由度弹性体系的水平地震作用可用各质点所受惯性力来代表，故质点上的水平地震作用为：3-62他各位肌炼吱兜旨肮敝翅阀

65、肛翟赖箱盅狼级婆平嫡彻体步丸星立席贪甸嵌工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理51 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算因此，建筑抗震设计规范按下式计算结构的水平地震作用标准值： 根据式（3-64）并结合抗震设计规范给出的设计反应谱曲线，可方便地求得对应于某一振型各质点的最大水平地震作用，再按照一般的结构力学原理，把地震作用视为静力荷载，可求得对应于各振型的地震作用效应（弯矩、剪力、轴力、位移等）3-64粮递险诅宿伴袍助忧芦陇釉称僧钠轨迢叼郸昭贱舶窟庐风烘晃纹阶破诊杭工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理52 工程结构抗震设计原

66、理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算对于单自由度体系对于单自由度体系-体系体系j j振型振型i i质点水平地震作用标准值计算公式质点水平地震作用标准值计算公式来曹铆蓄蔓涎皱等瘴珠迪亩舵谜糜峭岁尾蕊圣帐豪朔邻怜率蚁饿填描珊靳工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理53 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算。3.5.2 3.5.2 振型组合振型组合根据式（根据式（3-623-62），结构在任一时刻所受的地震作用等于结构对应于各振型的地震作用），结构在任一时刻所受的地震作用等于结构对应于各振型的

67、地震作用之和。应该注意到，当某一振型的地震作用达到最大值时，其余各振型的地震作用不之和。应该注意到，当某一振型的地震作用达到最大值时，其余各振型的地震作用不一定也达到最大值时，因而结构地震作用的最大值并不等于各振型地震作用之和。因一定也达到最大值时，因而结构地震作用的最大值并不等于各振型地震作用之和。因此，如果要利用对应于各振型的最大地震作用效应来求结构总的地震作用效应，将存此，如果要利用对应于各振型的最大地震作用效应来求结构总的地震作用效应，将存在各振型最大反应如何组合的问题。在各振型最大反应如何组合的问题。如假定地震地面运如假定地震地面运动为动为平平稳稳随机随机过过程，程，则则根据随机振根

68、据随机振动动理理论论可知，工程可知，工程结结构构总总的地震的地震作用效作用效应应s s与各振型的地震作用效与各振型的地震作用效应应 s sj j的关系可用式（的关系可用式（3-653-65）近似描述）近似描述-振振型组合公式，称为完全二次项组合法，简称型组合公式，称为完全二次项组合法，简称CQCCQC法：法： 与各振型的地震作用效与各振型的地震作用效应应（3-653-65） 式中式中 ,s- ,s-水平地震作用效应；水平地震作用效应； m- m-参与振型组合的振型数，一般可取参与振型组合的振型数，一般可取2 23 3个振型个振型, , 当基本自振周期当基本自振周期 T T1 11.5s 1.5

69、s 或房屋高宽比大于或房屋高宽比大于5 5时，振型个数可适当增加；时，振型个数可适当增加；-振型互相关系数振型互相关系数 靠巡做些痒裔贡砌俭戳箔炔绅藐紧擂纯致糠赏侥腮商擞褐妈叠痈剔骗陇往工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理54 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算如当满足下述关系式：则可以认为 近似为零，此时振型组合公式（3-65a）变为 （3-65b） 称式（3-65b）的组合公式为“平方和开平方”法，简称SRSS法。因此，建筑抗震设计规范规定，结构的水平地震作用效应（弯矩、剪力、轴向力和变形）按下式计算：（3-72）式中,

70、SEk -水平地震作用标准值的效应； Sj-j振型水平地震作用标准值的效应 ，一般可取23个振型, 当基本自振周期 T11.5s 或房屋高宽比大于5时，振型个数可适当增加；某泅赋魔馆搬倪虐耳年赁墨零涉讼敖蛇了娱姬才男妆苔雌盅劈鸟送滦崎跨工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理55 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算-相应于相应于j j振型自振周期的地震影响系数；振型自振周期的地震影响系数；- j- j振型振型i i质点的水平相对位移；质点的水平相对位移；- j- j振型的振型参与系数；振型的振型参与系数；- i- i质点的重力荷载

71、代表值。质点的重力荷载代表值。m1m2mi1振型地震作用标准值2振型j振型n振型 地震作用效应地震作用效应（弯矩、位移等）（弯矩、位移等）-j-j振型地震作用振型地震作用产生的地震效应；产生的地震效应；m -选取振型数选取振型数-体系体系j j振型振型i i质点水平地震作用标准值计算公式质点水平地震作用标准值计算公式 一般只取一般只取2-3个振型，个振型，当基本自振周期大于当基本自振周期大于1.5s或或房屋高宽比大于房屋高宽比大于5时，振型时，振型个数可适当增加。个数可适当增加。摄柴供黄缮胎耽垂渍杉盼无吨吻检幕拌一凋校粗营固踢酱狞旦腐掌诉简筹工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理56 工程结

72、构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算例：试用振型分解反应谱法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。例：试用振型分解反应谱法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。 抗震设防烈度为抗震设防烈度为8 8度，度，类场地，设计地震分组为第二组。类场地，设计地震分组为第二组。解：解：（1 1）求体系的自振周期和振型）求体系的自振周期和振型（2 2）计算各振型的地震影响系数）计算各振型的地震影响系数1.401.400.90(1.20)0.90(1.20)0.50(0.72)0.50(0.72)-罕遇地震罕遇地震罕遇地震罕遇地震0.320.320.16(0.24

73、)0.16(0.24)0.08(0.12)0.08(0.12)0.040.04多遇地震多遇地震多遇地震多遇地震 9 9 8 8 7 7 6 6地震影响地震影响烈度烈度地震影响系数最大值（阻尼比为地震影响系数最大值（阻尼比为地震影响系数最大值（阻尼比为地震影响系数最大值（阻尼比为0.050.050.050.05）查表得查表得地震特征周期分组的特征周期值（地震特征周期分组的特征周期值（地震特征周期分组的特征周期值（地震特征周期分组的特征周期值（s s s s）0.900.90 0.65 0.65 0.45 0.450.350.35第三组第三组第三组第三组0.750.75 0.55 0.55 0.4

74、0 0.400.300.30第二组第二组第二组第二组0.650.65 0.45 0.45 0.35 0.35 0.25 0.25第一组第一组第一组第一组 场地类别场地类别场地类别场地类别允蹦娥惮乌耳揉棱耀勃挥调陪戒栋谈娄缝览男财赣怨殴座写小拍滑咽们召工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理57 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算例：试用振型分解反应谱法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。例：试用振型分解反应谱法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。 抗震设防烈度为抗震设防烈度为8 8度，度，类场地，设计地震分组为第二组。类场地，设计地震

75、分组为第二组。解：解：（1 1）求体系的自振周期和振型）求体系的自振周期和振型（2 2）计算各振型的地震影响系数）计算各振型的地震影响系数查表得查表得第一振型第一振型第二振型第二振型第三振型第三振型憎迷觅谎钦绑节缀定捅鞠镣碾募抹斑纶绳晓闻袒裙总册翟喝碎蛊芒扁楚把工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理58 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算例：试用振型分解反应谱法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。例：试用振型分解反应谱法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。 抗震设防烈度为抗震设防烈度为8 8度，度，类场地，设计地震分组为第二组。类场

76、地，设计地震分组为第二组。解：解：（1 1）求体系的自振周期和振型）求体系的自振周期和振型（2 2）计算各振型的地震影响系数）计算各振型的地震影响系数（3 3）计算各振型的振型参与系数）计算各振型的振型参与系数第一振型第一振型第二振型第二振型第三振型第三振型琶冷座陌剂搂颖蔑皖耳胸纵径拈支讳憨腾估坍豹蠢急木拇趾薛帖挎剧面阜工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理59 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算例：试用振型分解反应谱法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。例：试用振型分解反应谱法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。 抗震设防烈度为抗

77、震设防烈度为8 8度，度，类场地，设计地震分组为第二组。类场地，设计地震分组为第二组。解：解：（1 1）求体系的自振周期和振型）求体系的自振周期和振型（2 2）计算各振型的地震影响系数）计算各振型的地震影响系数（3 3）计算各振型的振型参与系数）计算各振型的振型参与系数（4 4）计算各振型各楼层的水平地）计算各振型各楼层的水平地震作用震作用第一振型第一振型第一振型第一振型辩须麦乔储遭幂砍滩烘矗哟剧剐做示域徽句臆仍俄叮面景奔猛矗邑楞施蜡工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理60 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算例：试用振型分解反

78、应谱法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。例：试用振型分解反应谱法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。 抗震设防烈度为抗震设防烈度为8 8度，度，类场地，设计地震分组为第二组。类场地，设计地震分组为第二组。解：解：（1 1）求体系的自振周期和振型）求体系的自振周期和振型（2 2）计算各振型的地震影响系数）计算各振型的地震影响系数（3 3）计算各振型的振型参与系数）计算各振型的振型参与系数（4 4）计算各振型各楼层的水平地）计算各振型各楼层的水平地震作用震作用第一振型第一振型第二振型第二振型第二振型第二振型矩汹筋玄桔抵咬擦何殿月讶秃岁划仔础抡蛤坑渐烛皆峨脓涟召埂闻舀丹滩工程结构抗震设计原理工程结构抗

79、震设计原理61 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算例：试用振型分解反应谱法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。例：试用振型分解反应谱法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。 抗震设防烈度为抗震设防烈度为8 8度，度，类场地，设计地震分组为第二组。类场地，设计地震分组为第二组。解：解：（1 1）求体系的自振周期和振型）求体系的自振周期和振型（2 2）计算各振型的地震影响系数）计算各振型的地震影响系数（3 3）计算各振型的振型参与系数）计算各振型的振型参与系数（4 4）计算各振型各楼层的水平地）计算各振型各楼层的水平地震作用震作用第一振型第

80、一振型第二振型第二振型第三振型第三振型第三振型第三振型少吗认登迟抿利渤歹沟添茄嗡项捉澜介圭尘顶眨忱茨庆监侄衔妙傍嘲私黎工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理62 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算例：试用振型分解反应谱法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。例：试用振型分解反应谱法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。 抗震设防烈度为抗震设防烈度为8 8度，度，类场地，设计地震分组为第二组。类场地，设计地震分组为第二组。解：解：（1 1）求体系的自振周期和振型）求体系的自振周期和振型（2 2）计算各振型的地震影响系数）计算各振型的地震影

81、响系数（3 3）计算各振型的振型参与系数）计算各振型的振型参与系数（4 4）计算各振型各楼层的水平地）计算各振型各楼层的水平地震作用震作用第一振型第一振型第二振型第二振型第三振型第三振型（5 5）计算各振型的地震作用效应（层间剪力）计算各振型的地震作用效应（层间剪力）第一振型第一振型1 1振型振型副能途措统会头颗隐木奖尿黄童埂杰瓤碟饮病撇呢胳抽裴笺歇溃兽纠蛆其工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理63 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算例：试用振型分解反应谱法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。例：试用振型分解反应谱法计算图示框架

82、多遇地震时的层间剪力。 抗震设防烈度为抗震设防烈度为8 8度，度，类场地，设计地震分组为第二组。类场地，设计地震分组为第二组。解：解：（1 1）求体系的自振周期和振型）求体系的自振周期和振型（2 2）计算各振型的地震影响系数）计算各振型的地震影响系数（3 3）计算各振型的振型参与系数）计算各振型的振型参与系数（4 4）计算各振型各楼层的水平地）计算各振型各楼层的水平地震作用震作用第一振型第一振型第二振型第二振型第三振型第三振型（5 5）计算各振型的地震作用效应（层间剪力）计算各振型的地震作用效应（层间剪力）1 1振型振型第二振型第二振型2 2振型振型逸城此捧孕桶树饰键扔溯研垣怀孺儡汝驼题施度霞

83、靖炬膀壁饥贝兄宁读徊工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理64 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算例：试用振型分解反应谱法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。例：试用振型分解反应谱法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。 抗震设防烈度为抗震设防烈度为8 8度，度，类场地，设计地震分组为第二组。类场地，设计地震分组为第二组。解：解：（1 1）求体系的自振周期和振型）求体系的自振周期和振型（2 2）计算各振型的地震影响系数）计算各振型的地震影响系数（3 3）计算各振型的振型参与系数）计算各振型的振型参与系数（4 4）计算各振型各楼层的水平

84、地）计算各振型各楼层的水平地震作用震作用第一振型第一振型第二振型第二振型第三振型第三振型（5 5）计算各振型的地震作用效应（层间剪力）计算各振型的地震作用效应（层间剪力）1 1振型振型2 2振型振型第三振型第三振型3 3振型振型超鹏藩乌家炕矣掇陀锋添假我彤愤侦蒂付涛契慈浑社净鲤痕对煤轩递聚垒工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理65 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算例：试用振型分解反应谱法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。例：试用振型分解反应谱法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。 抗震设防烈度为抗震设防烈度为8 8度，度，类场

85、地，设计地震分组为第二组。类场地，设计地震分组为第二组。解：解：（1 1）求体系的自振周期和振型）求体系的自振周期和振型（2 2）计算各振型的地震影响系数）计算各振型的地震影响系数（3 3）计算各振型的振型参与系数）计算各振型的振型参与系数（4 4）计算各振型各楼层地震作用）计算各振型各楼层地震作用第一振型第一振型第二振型第二振型第三振型第三振型（5 5）计算各振型的地震作用效应）计算各振型的地震作用效应1 1振型振型2 2振型振型3 3振型振型（6 6）计算地震作用效应（层间剪力）计算地震作用效应（层间剪力）组合后各层地震剪力组合后各层地震剪力茸豆谨止谆苫难帧诽塘澜首带黎谨盼拜伐醛招誉神猿谓

86、汁脉缨菇罩灯某驭工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理66 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算3.6 3.6 计算水平地震作用的底部剪力法计算水平地震作用的底部剪力法一、底部剪力的计算一、底部剪力的计算第第j j振型振型j j振型的底部剪力为振型的底部剪力为GG结结构的总重力荷载代表值构的总重力荷载代表值组合后的结构底部剪力组合后的结构底部剪力高振型影响系数高振型影响系数( (规范取规范取0.85)0.85)Geq结构等效总重力荷载代表值，结构等效总重力荷载代表值，0.85G0.85G委惑槛括牡虑孰束帆系论蛆栗矗衷扳池宠泽抓湍苦

87、阮森源概棱拳评氯夏蝶工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理67 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算二、各质点的水平地震作用标准值的计算二、各质点的水平地震作用标准值的计算H1G1GkHk地震作用下各楼层水平地震层间剪力为地震作用下各楼层水平地震层间剪力为搁涧条敖垫莽棍街湖存节慌做纷勒郝荷溜米痢个哼赣暂尊鹅号哨鸣虫躺又工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理68 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算三、顶部附加地震作用的计算三、顶部附加地震作用的计算 当结构层数较多时，

88、按上式计算出的水平地震当结构层数较多时，按上式计算出的水平地震作用比振型分解反应谱法小。作用比振型分解反应谱法小。 为了修正，在顶部附加一个集中力为了修正，在顶部附加一个集中力 。H1G1GkHk-结构总水平地震作用标准值；结构总水平地震作用标准值；-相应于结构基本周期的水平地震相应于结构基本周期的水平地震影响系数；多层砌体房屋、底部框架影响系数；多层砌体房屋、底部框架和多层内框架砖房，宜取水平地震影和多层内框架砖房，宜取水平地震影响系数最大值；响系数最大值；- - 结构等效总重力荷载结构等效总重力荷载；- i- i质点水平地震作用质点水平地震作用；-i-i质点重力荷载代表值质点重力荷载代表值

89、；- i- i质点的计算高度；质点的计算高度；- - 顶部附加地震作用系数，多层内框架顶部附加地震作用系数，多层内框架 砖房取砖房取0.2,0.2,多层刚混、钢结构房屋按多层刚混、钢结构房屋按 下表下表, ,其它可不考虑。其它可不考虑。顶部附加地震作用系数顶部附加地震作用系数铆徐滦赤片湃聚匪苍茄克打橡皆冕婚搬阀酞废邢弓训柜诬睡涯罚冰佰兑敷工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理69 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算四、底部剪力法适用范围四、底部剪力法适用范围 底部剪力法适用于一般的多层砖房等砌体结构、内底部剪力法适用于一般的多层

90、砖房等砌体结构、内框架和底部框架抗震墙砖房、单层空旷房屋、单层工业框架和底部框架抗震墙砖房、单层空旷房屋、单层工业厂房及多层框架结构等厂房及多层框架结构等低于低于40m40m以以剪切变形剪切变形为主的为主的规则规则房屋房屋。以以“剪切变形剪切变形”为主：为主： 在结构侧移曲线中，楼盖出平面转动产生的侧移所在结构侧移曲线中，楼盖出平面转动产生的侧移所占的比例较小。且房屋高度小于占的比例较小。且房屋高度小于40m40m。“规则房屋规则房屋”： 1. 1.相邻层质量的变化不宜过大。相邻层质量的变化不宜过大。 2. 2.避免采用层高特别高或特别矮的楼层，相邻层和避免采用层高特别高或特别矮的楼层，相邻层

91、和连续三层的刚度变化平缓。连续三层的刚度变化平缓。虚苦连望京缩耕弊俏像爱暂卯遍吃郊悸绩兄垒凿翔思效匀编涂亦谚芳锄翌工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理70 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算 3. 3.出屋面小建筑的尺寸不宜过大（宽度出屋面小建筑的尺寸不宜过大（宽度b大于高度大于高度h且出屋面高度与总高度之比满足且出屋面高度与总高度之比满足h/H1/51/5），局部缩进），局部缩进的尺寸也不宜大（缩进后的宽度的尺寸也不宜大（缩进后的宽度B B1 1与总宽度与总宽度B B之比满足之比满足 ）；）；bhHB 4. 4.楼层内抗侧力

92、构件的布置和楼层内抗侧力构件的布置和质量的分布要基本对称；质量的分布要基本对称； 5. 5.抗侧力构件在平面内呈正交抗侧力构件在平面内呈正交（夹角大于（夹角大于7575度）分布，以便在两度）分布，以便在两个主轴方向分别进行抗震分析；个主轴方向分别进行抗震分析；纹球竖危帛旨景执禁亦霓讫幂功楷弃寅凹贴傈省茸局监宣汁潮华奄劲蹄生工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理71 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算 6. 6.平面局部突出的尺寸不大（局部伸出部分在长度平面局部突出的尺寸不大（局部伸出部分在长度方向的尺寸方向的尺寸l大于宽度方向的

93、尺寸大于宽度方向的尺寸b，且宽度且宽度b与总宽度与总宽度B之比满足之比满足b/B100 8度度、类场地类场地 80 9度度 60潦公散九勒校蔑思像胳粒筐元柳矿售醋笼梆唬衬此柔那培脚寇锨迸敢鞘仔工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理110 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算时程分析方法要点：时程分析方法要点：按建筑场地类别和设计地震分组选用不少于按建筑场地类别和设计地震分组选用不少于二组的实际强震二组的实际强震记录记录和和一组人工模拟的加速度时程曲线一组人工模拟的加速度时程曲线，其平均地震影响系，其平均地震影响系数曲线应与振型分解

94、反应谱法所采用的地震影响系数曲线在数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符。统计意义上相符。烈度、场地类别烈度、场地类别房屋高度范围（房屋高度范围（m）8度度、 类场地和类场地和7 7度度 1008度度、 场地场地 809度度 60采用时程分析法的房屋高度范围采用时程分析法的房屋高度范围时程分析所用地震加速度时程的最大峰值地震影响烈 度6789设计基本地震加速度值(g)0.050.10 0.150.20 0.300.40多遇地震(cm/s2)1835 5570 110140罕遇地震(cm/s2)220 310400 510620褪龄税恩靖涪凄一推帝榨饰狐颊舔相犹擂莽党

95、扰件术膊臭救糙氢嘻龄邑赶工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理111 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算采用二阶段设计法：采用二阶段设计法：第一阶段：对绝大多数结构进行多遇地震作用下的结构和构件承载力第一阶段：对绝大多数结构进行多遇地震作用下的结构和构件承载力验算验算, ,以及多遇地震作用下的弹性变形验算。以及多遇地震作用下的弹性变形验算。第二阶段：对一些结构进行罕遇地震作用下的弹塑性变形验算。第二阶段：对一些结构进行罕遇地震作用下的弹塑性变形验算。三、结构抗震验算内容三、结构抗震验算内容1.1.多遇地震下结构允许弹性变形验算多

96、遇地震下结构允许弹性变形验算 除砌体结构、厂房外的框架结构、填充墙框架结构、框架除砌体结构、厂房外的框架结构、填充墙框架结构、框架- -剪力墙结构等需验算允许弹性变形。剪力墙结构等需验算允许弹性变形。 对于按底部剪力法分析结构地震作用时，其弹性位移计算公对于按底部剪力法分析结构地震作用时，其弹性位移计算公式为式为-第第i i层的层间位移；层的层间位移；-第第i i层的侧移刚度；层的侧移刚度；-第第i i层的水平地震剪力标准值。层的水平地震剪力标准值。映增棱圾瓢苔赠苟牵垮坪瓜息折社赁孔魄县纂科卸枣莫饵照惫棕秩雌无豁工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理112 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设

97、计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算 楼层内最大弹性层间位移应符合下式楼层内最大弹性层间位移应符合下式-多遇地震作用标准值产生的楼层内最大的弹性层间位移；多遇地震作用标准值产生的楼层内最大的弹性层间位移；-计算楼层层高；计算楼层层高；-弹性层间位移角限值，按下表采用。弹性层间位移角限值，按下表采用。1/3001/300多、高层钢结构多、高层钢结构多、高层钢结构多、高层钢结构1/10001/1000钢筋混凝土框支层钢筋混凝土框支层钢筋混凝土框支层钢筋混凝土框支层1/10001/1000钢筋混凝土抗震墙、筒中筒钢筋混凝土抗震墙、筒中筒钢筋混凝土抗震墙、筒中筒钢筋混凝土抗

98、震墙、筒中筒1/8001/800钢筋混凝土框架钢筋混凝土框架钢筋混凝土框架钢筋混凝土框架- -抗震墙、板柱抗震墙、板柱抗震墙、板柱抗震墙、板柱- -抗震墙、框架抗震墙、框架抗震墙、框架抗震墙、框架- -核心筒核心筒核心筒核心筒1/5501/550钢筋混凝土框架钢筋混凝土框架钢筋混凝土框架钢筋混凝土框架 结构类型结构类型结构类型结构类型苔士款痢罢蒋痢痞念逻恤拳区撩沦茬础尿脖汤坯盼疹尔薛御粉纂劣吞鲸湃工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理113 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算2.2.多遇地震下结构强度验算多遇地震下结构强度验算下

99、列情况可不进行结构强度验算：下列情况可不进行结构强度验算：（1 1）6 6度时的建筑（度时的建筑（类场地上较高的高层建筑与高耸结构除外）；类场地上较高的高层建筑与高耸结构除外）；（2 2）7 7度时度时、类场地、柱高不超过类场地、柱高不超过10m10m且两端有山墙的单跨及且两端有山墙的单跨及多跨等高的钢筋混凝土厂房，或柱顶标高不超过多跨等高的钢筋混凝土厂房，或柱顶标高不超过4.5m4.5m，两端均有山，两端均有山墙的单跨及多跨等高的砖柱厂房。墙的单跨及多跨等高的砖柱厂房。 除上述情况的所有结构都要进行结构构件承载力的抗震验算，除上述情况的所有结构都要进行结构构件承载力的抗震验算，验算公式为验算

100、公式为-包含地震作用效应的结构构件内力组合的设计值；包含地震作用效应的结构构件内力组合的设计值；-结构构件承载力设计值；结构构件承载力设计值；-承载力抗震调整系数，除另有规定外，按下表采用；承载力抗震调整系数，除另有规定外，按下表采用；呢菜勉拙喘吊江搁挝娜态仆斑烙粮炙揩卓五庐舱啸锚镁晋条偏棠白溜凰芋工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理114 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算 材料材料 结构构件结构构件受力状态受力状态 钢钢柱、梁柱、梁支撑支撑节点板件、连接螺栓节点板件、连接螺栓连接焊缝连接焊缝0.750.800.850.90

101、 砌体砌体两端均有构造柱、芯柱的抗震墙两端均有构造柱、芯柱的抗震墙 其他抗震墙其他抗震墙受剪受剪受剪受剪0.91.0混凝土混凝土 梁梁梁轴压比小于梁轴压比小于0.15柱柱梁轴压比不小于梁轴压比不小于0.15柱柱 抗震墙抗震墙各类构件各类构件受弯受弯偏压偏压偏压偏压偏压偏压受剪、偏拉受剪、偏拉0.750.750.800.850.85承载力抗震调整系数承载力抗震调整系数多亩恶埃懊警夹遵丢赶脓踊抠疾惠亿所宇枪锻粥硬沃逞窃时古僵隙颜彭蚊工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理115 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算-重力荷载分项系数，一

102、般取重力荷载分项系数，一般取1.21.2，当重力荷载效应对构件承载能力，当重力荷载效应对构件承载能力 有利时，不应大于有利时，不应大于1.01.0；-分别为水平、竖向分别为水平、竖向 地震作用分项系数，地震作用分项系数， 按右表采用；按右表采用；0.50.51.31.3同时计算水平与竖向地震作用同时计算水平与竖向地震作用同时计算水平与竖向地震作用同时计算水平与竖向地震作用1.31.30.00.0仅计算竖向地震作用仅计算竖向地震作用仅计算竖向地震作用仅计算竖向地震作用0.00.01.31.3仅计算水平地震作用仅计算水平地震作用仅计算水平地震作用仅计算水平地震作用地震作用地震作用地震作用地震作用-

103、风荷载分项系数，应采用风荷载分项系数，应采用1.41.4；-重力荷载代表值的效应；重力荷载代表值的效应；-水平、竖向地震作用的标准值效应水平、竖向地震作用的标准值效应, ,尚应乘以相应的增大系数或调整系数尚应乘以相应的增大系数或调整系数; ;-风荷载标准值的效应；风荷载标准值的效应；-风荷载组合系数风荷载组合系数; ;一般结构可不考虑一般结构可不考虑, ,风荷载起控制作用的高层建筑应采用风荷载起控制作用的高层建筑应采用0.2;0.2;逆侣劝荐真膨枫娘撵擎纵炯入蹦临援匝刷充由圭剐淹渊獭辨涪匡勘惋带昧工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理116 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三

104、章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算3.3.罕遇地震下结构弹塑性变形验算罕遇地震下结构弹塑性变形验算 需要进行结构罕遇地震作用下薄弱层弹塑性变形验算的范围需要进行结构罕遇地震作用下薄弱层弹塑性变形验算的范围(a)(a)下列结构下列结构应应进行弹塑性变形验算进行弹塑性变形验算1 1）8 8度度、类场地和类场地和9 9度时度时, ,高大的单层钢筋混凝土柱高大的单层钢筋混凝土柱 厂房的横向排架厂房的横向排架; ;2 2）7-97-9度时楼层屈服强度系数小于度时楼层屈服强度系数小于0.50.5的钢筋混凝土框的钢筋混凝土框 架结构；架结构；3 3）高度大于）高度大于150m150m的钢结构；

105、的钢结构；4 4）甲类建筑和）甲类建筑和9 9度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢 结构；结构；5 5）采用隔震和消能减震设计的结构。）采用隔震和消能减震设计的结构。衅锗毖挽辕玫榴镰欲噬撇增答慎爪季霍怂欧辈悍笑谋垦挖寨亥诬茫撇禹旭工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理117 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算(b)(b)下列结构下列结构宜宜进行弹塑性变形验算进行弹塑性变形验算1 1）下表所列高度范围且属于下表所列不规则类型的高层建筑结构；）下表所列高度范围且属于下表所列不规则类型的高层建筑结构；2

106、 2）7 7度度、类场地和类场地和8 8度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构；度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构；3 3）板柱）板柱- -抗震墙结构和底部框架砖房；抗震墙结构和底部框架砖房；4 4）高度不大于）高度不大于150m150m的其它高层钢结构。的其它高层钢结构。不规则类型不规则类型 定义定义侧向刚度不规则侧向刚度不规则该层的侧向刚度小于相邻上一层的该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%，或小于其上相邻三个楼层，或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的侧向刚度平均值的80%；除顶层外，局部收进的水平向尺寸大于相；除顶层外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的邻下一层的25%竖向抗侧力

107、构件不连竖向抗侧力构件不连续续竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、桁架等向下传递（梁、桁架等向下传递楼层承载力突变楼层承载力突变抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%竖向不规则的类型竖向不规则的类型驯照二容晕独抉窥芦访疮捕处中蓑妓傈噶癸芥敖归邮痕少丸人歪翠联癌芝工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理118 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算薄弱楼层弹塑性层间位移的验算：薄弱楼层弹塑性层间位

108、移的验算：-弹塑性层间位移角限值，按下表采用；弹塑性层间位移角限值，按下表采用；-薄弱层楼层高度或单层厂房上柱高度。薄弱层楼层高度或单层厂房上柱高度。1/501/50多、高层钢结构多、高层钢结构多、高层钢结构多、高层钢结构1/1201/120钢筋混凝土抗震墙、筒中筒钢筋混凝土抗震墙、筒中筒钢筋混凝土抗震墙、筒中筒钢筋混凝土抗震墙、筒中筒1/1001/100钢筋混凝土框架钢筋混凝土框架钢筋混凝土框架钢筋混凝土框架- -抗震墙、板柱抗震墙、板柱抗震墙、板柱抗震墙、板柱- -抗震墙、框架抗震墙、框架抗震墙、框架抗震墙、框架- -核心筒核心筒核心筒核心筒1/1001/100底部框架砖房中的框架底部框架

109、砖房中的框架底部框架砖房中的框架底部框架砖房中的框架- -抗震墙抗震墙抗震墙抗震墙1/501/50钢筋混凝土框架钢筋混凝土框架钢筋混凝土框架钢筋混凝土框架1/301/30单层混凝土柱排架单层混凝土柱排架单层混凝土柱排架单层混凝土柱排架结构类型结构类型结构类型结构类型躲耘嗓疼嗡眷约洁狭药翟邀敢寡糠迢境遣捏鬃荧庄躇巷捐监跪咱寅东写挂工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理119 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算一、能量法计算基本周期一、能量法计算基本周期3.10 3.10 结构自振周期的计算结构自振周期的计算设体系按设体系按i i振

110、型作自由振动。振型作自由振动。速度为速度为 应用抗震设计反应谱计算地震作用下的结构反应，除砌应用抗震设计反应谱计算地震作用下的结构反应，除砌体结构、底部框架抗震墙砖房和内框架房屋采用底部剪力法体结构、底部框架抗震墙砖房和内框架房屋采用底部剪力法不需要计算自振周期外，其余均需计算自振周期。不需要计算自振周期外，其余均需计算自振周期。计算方法：矩阵位移法解特征问题、近似公式、经验公式。计算方法：矩阵位移法解特征问题、近似公式、经验公式。t时刻的位移为时刻的位移为蔓爵喷唾孟瘫拢犹提守哨芦绘礼揽熟抿业绸宜魄佩齿池隧菩王碉酶请襟钒工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理120 工程结构抗震设计原理工程结

111、构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算一、能量法计算基本周期一、能量法计算基本周期设体系按设体系按i i振型作自由振动。振型作自由振动。速度为速度为t时刻的位移为时刻的位移为动能为动能为势能为势能为仰素哆框讯钡叉稗曙焚萎沧停填害瘁古硬障馈菱市吟舞国敌套棱熏耶终汝工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理121 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算一、能量法计算基本周期一、能量法计算基本周期设体系按设体系按i i振型作自由振动。振型作自由振动。速度为速度为t时刻的位移为时刻的位移为动能为动能为势能为势能

112、为最大动能为最大动能为最大势能为最大势能为由能量守恒，有由能量守恒，有戳纵绎摊腊鼎谜天蝴蔷在综妆筋珊搀臭恳炸郧裹秤览富捆育旨倚究踢敏漠工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理122 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算 通常将重力作为荷载所引起的位移代入上通常将重力作为荷载所引起的位移代入上式求基本频率的近似值。式求基本频率的近似值。唇重恫冶脖铲氖狠支雷咖造濒囤糠月蛮联拒炊蜂针个昨拨巳蛮韦堪坪备项工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理123 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构

113、抗震验算解解: :例例. .已知：已知：求结构的基本周期。求结构的基本周期。G2G1（1 1）计算各层层间剪力）计算各层层间剪力（2 2）计算各楼层处的水平位移）计算各楼层处的水平位移（3 3）计算基本周期）计算基本周期恒米隘毫植哭但谦苑趴畔友放檀诧给斋叛燎喻下录奴踊鞘娟烫鸿邀扣力韩工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理124 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算二、等效质量法（折算质量法）二、等效质量法（折算质量法）将多质点体系用单质点体系代替。将多质点体系用单质点体系代替。多质点体系的最大动能为多质点体系的最大动能为单质点体系

114、的最大动能为单质点体系的最大动能为-体系按第一振型振动时，相应于折算质点处的最大位移；体系按第一振型振动时，相应于折算质点处的最大位移；-单位水平力作用下顶点位移。单位水平力作用下顶点位移。咨亭铅讼桔懦辟支萌绍氯竿验颂昂洛陈缉狂艘误俩炸投拙担凛芍构疙径莽工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理125 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算解解: :例例. .已知：已知：求结构的基本周期。求结构的基本周期。G2G1能量法的结果为T1=0.508s鹅脆霍溯酮邑篆盆碧箩邓皇替椰鼠狄棵宅枝摘晌豢桅仟淌霄戊这泥终敝嘴工程结构抗震设计原理工程结构

115、抗震设计原理126 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算三、顶点位移法三、顶点位移法对于顶点位移容易估算的建筑结构，可直接由顶点位移估计基本周期。对于顶点位移容易估算的建筑结构，可直接由顶点位移估计基本周期。(1)(1)体系按弯曲振动时体系按弯曲振动时抗震墙结构可视为弯曲型杆。抗震墙结构可视为弯曲型杆。无限自由度体系，弯曲振动的运动方程为无限自由度体系，弯曲振动的运动方程为悬臂杆的特解为悬臂杆的特解为振型振型基本周期为基本周期为重力作为水平荷载所引起的位移为重力作为水平荷载所引起的位移为至岗啡宵琶边迭瘦剁来撤巫练燃衬钵盟救尹蛹薯科喂

116、朴捉阑蛾武欺符邢盈工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理127 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算(2)(2)体系按剪切振动时体系按剪切振动时框架结构可近似视为剪切型杆。框架结构可近似视为剪切型杆。无限自由度体系，剪切杆的的运动方程为无限自由度体系，剪切杆的的运动方程为悬臂杆的特解为悬臂杆的特解为振型振型基本周期为基本周期为重力作为水平荷载所引起的位移为重力作为水平荷载所引起的位移为积垛歉喜耀苹夷驯帅婚株糟剔叶哮冒斩抽绸甄哦隶雇页晓绘藩费菜柞恐亏工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理128 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计

117、原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算(3)(3)体系按剪弯振动时体系按剪弯振动时框架框架- -抗震墙结构可近似视为剪弯型杆。抗震墙结构可近似视为剪弯型杆。基本周期为基本周期为考虑填充墙等非结构构件的影响：考虑填充墙等非结构构件的影响：取取0.61.00.61.0膳杰互愁翟规掘枚限岭舒诛弊誊隐禁研里捣早运容宜洞骤剁蒂乎列氢臼汁工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理129 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算四、自振周期的经验公式四、自振周期的经验公式 根据实测统计，忽略填充墙布置、质量分布差异等，初根据实测

118、统计，忽略填充墙布置、质量分布差异等，初步设计时可按下列公式估算步设计时可按下列公式估算（1 1）高度低于）高度低于25m25m且有较多的填充墙框架办公楼、旅馆的基本周期且有较多的填充墙框架办公楼、旅馆的基本周期（2 2）高度低于）高度低于50m50m的钢筋混凝土框架的钢筋混凝土框架- -抗震墙结构的基本周期抗震墙结构的基本周期H-H-房屋总高度；房屋总高度；B-B-所考虑方向房屋总宽度。所考虑方向房屋总宽度。（3 3）高度低于）高度低于50m50m的规则钢筋混凝土抗震墙结构的基本周期的规则钢筋混凝土抗震墙结构的基本周期（4 4）高度低于）高度低于35m35m的化工煤炭工业系统钢筋混凝土框架厂

119、房的基本周期的化工煤炭工业系统钢筋混凝土框架厂房的基本周期坊责螺从歪哟淳自老湿匈逊剐累傻客猛林啪卫售八抬潍泞获向假逻鳃刮友工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理130 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算 在实测统计基础上，再忽略房屋宽度和层高的影响等，在实测统计基础上，再忽略房屋宽度和层高的影响等，有下列更粗略的公式有下列更粗略的公式（1 1）钢筋混凝土框架结构）钢筋混凝土框架结构（2 2）钢筋混凝土框架）钢筋混凝土框架- -抗震墙或钢筋混凝土框架抗震墙或钢筋混凝土框架- -筒体结构筒体结构N-N-结构总层数。结构总层数。（3

120、3）钢筋混凝土抗震墙或筒中筒结构）钢筋混凝土抗震墙或筒中筒结构（4 4）钢）钢- -钢筋混凝土混合结构钢筋混凝土混合结构（5 5）高层钢结构）高层钢结构磺梯仪暴屠脸悄谋图耻沼僳恶大天潮托毒浆宫殖此垃癌妒根亢晴酞芒及岿工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理131 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算矩阵迭代法（矩阵迭代法（StodolaStodola法）法）结构振型的计算结构振型的计算有限自由度体系求频率、振型，属于矩阵特征值问题。有限自由度体系求频率、振型，属于矩阵特征值问题。柔度法建立的振型方程柔度法建立的振型方程令令-动力矩阵

121、动力矩阵-标准特征值问题标准特征值问题刚度法建立的振型方程刚度法建立的振型方程-广义特征值问题广义特征值问题迭代式为迭代式为购篓复汹秉叔婪袱癣坦前咸匀歉啥徐斜府束愈荣尤瑞轿邮痘连涧谩峨茸猪工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理132 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算3.11 3.11 工程结构地震反应的时程分析方法工程结构地震反应的时程分析方法一、基本计算方法一、基本计算方法对应工程结构的基本运动方程，输入对应于工程场地的若干条地对应工程结构的基本运动方程，输入对应于工程场地的若干条地震加速度记录或人工加速度时程曲线，通过积分

122、运算求得在地面震加速度记录或人工加速度时程曲线，通过积分运算求得在地面加速度随时间变化期间结构的内力和变形状态随时间变化的全过加速度随时间变化期间结构的内力和变形状态随时间变化的全过程，并以此进行结构构件的截面抗震承载力验算和变形验算。程，并以此进行结构构件的截面抗震承载力验算和变形验算。 1.线性加速度法线性加速度法 2. Newmark-法法 3. Wilson-法法 劣旦旱相葫坝歪衙袁骂呐群渝右扇劲缝努吸阵斥东钎蜘胆绣磁爪则敢焦差工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理133 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算1.线性加速度

123、法线性加速度法 相减：tj时刻：tj1时刻：假定：拟静力增量方程 恰均点萨焚挽赶祟坞吭熔与形隔稳棚衫呢刷稚麦叛什讶放斡蚁更凑缔匿堕工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理134 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算2. Newmark-法法 笨苯阅轻截脆绩剔疏堂怀亡势隐发母疮雪磷啸钥可松物滑勿夹厚乾梢呢目工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理135 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算2. Newmark-法法 豺飘管辅辙聋薪狗散抬灌遮札镁栈目效眷盂沁葬虞布布悠有邮财赠

124、构吊颠工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理136 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算3. Wilson-法法 惮垫丈劲沥吨辖炮粘猎竣僚做峪坷摹哦涅毒舅斌柴盒融寇践伦韩绥妄派瑟工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理137 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算3. Wilson-法法 陌霸腺论妖难兆次胶喷白披制浩泼在裹将莽徐垛澄茶东晒珊芋躇丧瞧涧参工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理138 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验

125、算地震作用和结构抗震验算3.12 3.12 地基与上部结构相互作用的影响地基与上部结构相互作用的影响规范规范5.2.75.2.7规定：规定： 结构抗震计算，一般情况下可不计入地基与结构相结构抗震计算，一般情况下可不计入地基与结构相互作用的影响；互作用的影响；8 8度和度和9 9度时建造于度时建造于、类场地，采用类场地，采用箱基、刚性较好的筏基和桩箱联合基础的钢筋混凝土高箱基、刚性较好的筏基和桩箱联合基础的钢筋混凝土高层建筑，当结构基本自振周期处于特征周期的层建筑，当结构基本自振周期处于特征周期的1.21.2倍至倍至5 5倍范围时，若计入地基与结构动力相互作用的影响，对倍范围时，若计入地基与结构

126、动力相互作用的影响，对刚性地基假定计算的水平地震剪力可按下列规定折减，刚性地基假定计算的水平地震剪力可按下列规定折减，其层间变形可按折减后的楼层剪力计算。其层间变形可按折减后的楼层剪力计算。娥崭唉况甸升好学超境灿距旬瘦惟饯扫鸿渊嘛补掂妹犀订滔搁污酶荔挎单工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理139 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第三章第三章 地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算1.1.高宽比小于高宽比小于3 3的结构，各楼层水平地震剪力的折减系数，的结构，各楼层水平地震剪力的折减系数，可按下式计算：可按下式计算：-计入地基与结构动力相互作用后的地震剪力折减系数；计入地基与结

127、构动力相互作用后的地震剪力折减系数；-按刚性地基假定确定的结构基本自振周期；按刚性地基假定确定的结构基本自振周期；-计入地基与结构动力相互作用的附加周期计入地基与结构动力相互作用的附加周期 按右表采用（单位：按右表采用（单位：s s）；）；0.250.10 90.200.08 8 烈度场地类别2.2.高宽比不小于高宽比不小于3 3的结构的结构, ,底部的地震底部的地震剪力按剪力按1 1款规定折减款规定折减, ,顶部不折减顶部不折减, ,中间中间各层按线性插入值折减各层按线性插入值折减. .3.3.折减后各楼层的水平地震剪力应符合第折减后各楼层的水平地震剪力应符合第5.2.55.2.5条的规定。条的规定。 邻匠川盯恃奠酷柑居绵筐序架亨首辆穿跪百皑蔗雁生轨柄鸟和首贤油形建工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理140