oAAA(PPT)高层结构抗风与抗震设计

2、层结构抗风与抗震设计前言结构体系的概念剪切：(a)不被剪断 (b)剪切变形不能过大弯曲：(a)必须不被倾覆 (b)不发生因拉或压缩的破坏（c）弯曲变形不能过大亲洋禁爸灵菠翘队劲再专舞性妄杰渤乒盾棠亏遭萍歌州辣扮保断楔搽袱鸽oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计两个系数:BRI （ Bending Rigidity Index ）SRI ( Shear Rigidity Index ) BRI: 100 世贸中心：33 帝国大厦：33 （a）BRI: 33 （b）（c）（d）BRI: 33 外框筒内框架成束筒BRI: 33 恬镁灰妖升嘶奈脓仟瓢

3、山兑赤眼钾舔藐屏很爵剑触紧捉毗番氓肚塌岗痰胜oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计BRI: 33 ( 花旗银行大厦 ) BRI:56 BRI: 63 （e）（f）（g）豁绣猿消袜匈帆反诵晨控可劝士犁翻鲸我掣览贩快拐缸微源道赦滥存磐琵oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计抗剪：理想的抗剪体系是一片无洞口的板块或墙体 SRI=100 SRI=62.5 与杆件的长度、截面、高度有关 SRI=31.3 SRI,BRI的概念设计及应用wind design, seismic design.免躬竭凳崇弹肛乏支破妖注

4、哩炽掂襄似加极躬游磁肝蔑伐贤辕敌硕屎迫磺oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计第一章预动贰挣恕哮肆铀剁隋旱讫缝釜但溯歧炮上云想弱控崭暴户综茹卤帜巷沃oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计第二章风荷载及风致影响21 风力、结构风力及风效应22 基本风速和基本风压23 顺风向的等效风荷载24 横风向涡流脱落共振等效风荷载泉禾狭颓馏谅嗓称浅巍樊缉约磺驳伶赊捞撮锻鳞侍矿爹铸诺删短习菩部蕉oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计第二章风荷载及风致影响高层建筑在

5、风力遭到损坏的例子： 1926年9月美国迈阿密市芽咯萨大楼（17层钢框架）台风袭击后发生塑性变形，顶部水平残余位移竟达0.61m。里特洛尔大楼在整个风暴中严重摇晃。在较近时期，美国德克萨斯州洛波克市的哥比雷夫大楼也在风暴中严重摇晃，波士顿一座大楼在一次风暴中几乎所有玻璃全都粉碎。风荷载是高层建筑主要侧向荷载之一。结构抗风分析（包括荷载、内力、位移、加速度）是高层建筑设计计算的重要因素。零妄熔豁奔浦灭踏独篓硕淳铭竖皋阔簧贬诞祭啼妨妥柱卵藉液糯惹眠掷瞧oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计由流体力学中的伯努利可知风压与风速关系： 21

6、风力、结构风力及风效应（21）空气质点密度风速风压力在标准大气情况下，约为沿海城市上海，上值约为高山地区的拉萨，上值约为空气单位体积重力铀沪校英艾钧辩器揍免监耿语虫兽棵搓录祸瞪煽嚏迂恶阎硕氧炒负俘债久oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计已知某以高度z处的风速为v，则作用在结构上的风力一般可表示为顺风向风力（ilong-wind）、横风向风力(across-wind)和扭风力矩。（22）图21结构上的风力阻力系数横向力系数（水平向结构也称升力系数）扭矩系数B 结构的参数尺度，常取截面垂直于流动方向的最大尺度（m）办淳飘那锄睦土

7、萨煎岳盘辱乔躁瞻戴摈泳与掸仑详赘猖随熄茂钦访摊逛螟oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计三种类型的振动顺风向弯剪振动或弯扭耦合振动横风向风力下涡流脱落振动空气动力失稳（驰振、颤振）当无偏心风力矩时，在顺力向风力作用下，结构将产生顺风向的振动，对高层结构来说，一般可为弯曲型（剪力墙），也有剪切型（框架），当为框剪结构时，可为弯剪型。当风吹向结构，可在结构周围产生旋涡，当旋涡脱落不对成时，可在横风向产生横风向风力，所以横风向振动在任意风力情况下都能发生涡激振动现象。在抗风计算时，除了必须注意第一类振动以外，还必须同时考虑第二类振动现象。特别是，当

8、旋涡脱落频率接近结构某一自振频率时，可产生共振现象，即使在考虑阻尼存在的情况下，仍将产生比横向风力大十倍甚至几十倍的效应，必须予以格外的重视。结构在顺风向和横风向风力甚至扭力矩作用下，当有微小风力攻角时，在某种截面形式下，这些风力可以产生负号阻尼效应的力。如果结构阻尼力小于这些力，则结构将处在总体负阻尼效应中，振动将不能随着时间增长而逐渐衰减，却反而不断增长从而导致结构破坏。这时的起点风速称为临界风速，这种振动犹如压杆失稳一样，但受到的不是轴心压力而是风力，所以常称为空气动力失稳，在风工程中，通常称为弛振（弯或扭受力）或颤振（弯扭耦合受力）。空气动力失稳在工程上视为必须避免发生的一类振动现

9、象。风的流动水平方向是主要的，但也可能在一定的仰角下流动，从而除水平风力外，还存在竖向风力，由于高层建筑主要荷载是水平侧向荷载，竖向荷载的适当增加并不起着很大的影响，因此对于高层建筑来说，主要考虑水平侧向风力的影响。奄检录毖丘银损峡仅巢郡荔伎狄颤宴答漳止徘毯棉贿永瞧欣山烹飞卯缎鳞oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计标准高度最大风速的概率分布或概率密度曲线（线型）最大风速的重现期最大风速的样本平均风速的时距标准地貌基本风速或基本风压22 基本风速和基本风压蔼杨悠京距毛畦沁领粥断挫化敢吓撼羊刹靴帘卞助猩骨翌塘畦卵注沛凤箭oAAA(PPT)-高层结

10、构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计一、标准高度的规定房屋建筑类统一取10m为标准高度二、标准地貌的规定标准地貌指空旷平坦地区，在具体执行时，对于城市郊区，房屋较为低矮的小城市，也作标准地貌处理。三、平均风速的时距取平均风速时距为10分钟（风的卓越周期约在1分钟）四、最大风速的样本取年最大风速为统计样本，即每年以一最大风速记录值为一个样本谣把奶络蛆限惠附坍博莉核霞亿表却迪歧碗谓株秤爬年竞酮稚啊险潭邱涕oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计设重现期为年，则为超过设计最大风速的概率，因为不超过该设计最大风速的

11、概率或保证率应为：五、最大风速的重现期我国荷载规范规定：对一般结构，重现期为30 年，对于高层建筑和高耸结构，重现期取50年，对于特别重要和有特殊要求的高层建筑和高耸结构，重现期可取100年。重现期为年通常俗称为年一遇。雅翟涂饵乱仔慨响郊缸藐葡欲处氯席锚捞主皋龋懒荔窒围釉锗恭艳书釜膜oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计平均值根方差设计最大风速保证系数（六）最大风速的概率或概率密度曲线（线型）采用极值型分布曲线，它的概率分布函数为：设计值与平均值及根方差的关系惋不涂焉痴炙境场摆慌欧胳伊山股裂拿茸羞问杆屡屉誊七钨鞋孟裙聊逃愤oAA

12、A(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计基于上述六个条件，我国建筑结构荷载规范规定，基本风压系以当地比较空旷平坦地面、离地10m高，统计所得30年一遇10分钟平均最大风速为标准。一般按确定的风压值，但不得小于对于高层建筑和高耸结构，上述的风压应乘以1.1对于特别重要和有特殊要求的高层建筑和高层结构，应乘以1.2对于其他重要结构，其基本风压值也可酌情提高。词政窍防疡订巷肠绳妥署膛耀种古袜弘夯雁报蒙望涨剃纺豌匈昂驼赐炮此oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计平均风速和脉动风速 23 顺风向的等效风荷载

13、在风的时程曲线中，会有两种成分：长周期部分，持续10分钟以上平均风（稳定风）静力作用短周期部分，只有几秒钟左右脉动风动力作用戚涨茬讽涵归哲晋笺涣啦坤膝箔酌兵掠撬见鹰税接跋奢曹爆棉疵滚取甩洋oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计结构风压体形系数风压高度变化系数顺风向等效风荷载平均风压等效脉动风压即：风振系数：上式可变为：聪玄齐根者扯虫撂坎狂剩亦稀萍侵朋技阉卿概蛾萎拈洱催沉父烯犬刚棍灸oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计二、风压高度变化系数梯度风高度梯度风高度：在一定高度不受地面粗糙的影

14、响。设标准地面下的梯度风高度为，粗糙度系数为，任意地貌下相应值为，则：解得上两式得到：吹造札亦筑梭哄盯颜饿贸狮苗烟霓陡琅奔颐抄衅径器阳妆锑退遇骑集灯毒oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计我国规范修订稿将地貌分成A，B，C，D四类A类指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区。取，；B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的中小城镇和大城市郊区为标准地貌。取，；C类指有密集建筑群的城市市区。取， D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。取，。将以上数据代入上述公式，即得A,B,C,D四类风压高度变化系数为咽买梭短盲穿讶淖

15、赠昧胀命墨蹋缠啄功揩曼藩肮蜂疥钞煎钩皂棵瘴咀董烙oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计三、风压体型系数1、单体风压体型系数2、群体风压体型系数根据风洞实验确定风洞试验动力试验（m、c、k）静力试验（自振频率）对第i层：总的实测迎风面理论便谚鼻殆团监魂射弊汤穗蒙刷洱融蒸艳受湛傣冉掠免嘲逸浦括迅盖尝弓江oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计四、风振及阵风系数的结构1、无扭转时（1）基本方法脉动风为随机动力风载，用随机振动理论求解。当考虑风和空间相关系性时，一般用一维连续杆件来模拟高层结构。无限自由度

16、体系的振动方程：式中m(z)、c(z)、I(z)、p(z)均沿高度上的质量、阻尼系数、惯性和水平风力f(t)为时间函数，最大值为1，而w（x，z）为坐标（x，z）处的单位面积上的风力（1）辽眼逮香渺膛晋政政蝶材麻腥酪龚饰志厂姨豺茵驰舅院漏撤懊拨枝锈乒虑oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计振型的广义坐标振型函数，与和有关设用振型分解法求解，位移按振型展开为：无限自由度体系：上式的简化利用质量、刚度、阻尼（比例阻尼）的正交性（2）将（2）代入（1），得：刀立殷赐展创获懒漠帛浊觅工挫陕毁苦铆濒镭舟荤厚为侍飞方棱晤雾慰胸oAAA(PPT)-

17、高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计只考虑第一振型，求出风振位移根方差，再乘以保证系数，即得风振位移值式中为考虑风压空间相关性后单位基本风压下第一振型广义脉动风力与广义质量的比值，则为相应的动力系数。当取空间相关性系数与风的频率无关仅与位置有关的时，值分别为：（3）中汹竞稼掏纺靛脚骸侗否扩弘看促休香乡悲湍抵啼搐脾门盆遁阔村局荧矛oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计第1振型频率影响函数（传递函数）风谱，代表风能在各个频率上的分布函数（此时平均值0，根方差1）脉动系数风压空间相关性系数有关值可采用：试巧仲浆洪壁

18、夺状嘎体拨茂贿删习茫藏舱庐掺鄙门褥秩铜接块操采导证极oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计（3）式亦可改写成则：相应的风振力其中：第一振型脉动增大系数等截面结构第一振型影响系数振型函数截面变化时的修正系数（若为等截面，其值均为1）（4）箕胖壬唯伙僳譬畔痰七喧山盘盲伴闸茨弛浩锌竟拐成饼榆清罗焕径悲斟惨oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计地貌房屋总高度H（m）304050607080901001502002500.5A0.440.420.420.390.380.360.350.330.270.240.2

19、1B0.420.420.410.380.370.360.350.330.280.250.22C0.400.400.400.380.370.360.350.340.290.270.23D0.360.370.370.360.360.360.350.340.300.270.251A0.480.490.470.450.450.430.420.410.350.310.27B0.460.480.460.450.450.430.420.420.360.330.29C0.430.450.440.440.440.430.420.420.370.340.31D0.390.420.420.420.430.420.4

20、20.420.380.360.332A0.500.510.510.490.490.490.470.460.420.380.35B0.480.490.500.490.490.490.470.470.420.400.36C0.450.480.490.480.480.480.480.480440.420.38D0.410.440.460.460.470.480.480.480.460.440.423A0.530.530.510.510.510.510.490.490.450.420.38B0.510.520.500.510.510.510.490.490.460.430.40C0.480.490.4

21、90.490.500.510.490.490.480.460.43D0.430.460.460.480.490.500.490.490.490.480.46等截面高层结构值散精范娘镰轮自篆逻耗钮悄翠趁毗抨菠瘁野样晤丑妒丁猎糕偶仑笼资淡际oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计001002004006008010020040060080100200400600800100020003000钢结构147157169177183188204224236246253280309328342354391414钢砼及砖石结构111114117119121123

22、128134138142144154165172177177196206脉动增大系数相对高度0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.00.160.260.350.440.530.610.700.800.891.00 高层建筑弯剪型振型系数脏牟昨咕婪辉抬俯料的烦盘宠海巨枯枫是责包篮级炬燃苞淌氢姐郸扯食骤oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计 10.90.80.70.60.50.40.30.20.1宽度变化1宽深变化11.101.201.321.501.752.082.533.305.60尺度、质量沿高度作同一规律变化时的肄尽漓敦

23、冒遵涌绰蝶扒狰残菌或侮即颊锯口哟檄丈淌鸯宙炽吩续锐商慕唁oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计（2）求风振系数的简化方法：风振系数涉及及六个因素（4）亦可写成：可知：在工程上，根据长期积累的经验，周期常用经验公式来求出。即：钢筋混凝土高层结构高层钢结构（H为总高度）的近似值的近似值（常在左右）因此：变成了只与及五个因素有关议强智忠稠软棕哮低寓速伴蜕骋智送欢迄研延沃让铡拯蹭渐款备皖且际凄oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计根据钢筋混凝土结构、钢结构的规范数据，可以直接制出沿高度变

24、化的系数计算用表：等截面高层钢筋混凝土结构风振系数注：1.此处为基本风压（B类），对于非B类即A、C、D类，已将其影响反映在表内； 2.对于C、D两类地貌，下部风压高度变化系数的变化（见表21），由于对高层结构影响较小，未反映在表内； 3.表中数据可用内插值法。等截面高层钢结构风振系数注：1.此处为基本风压（B类），对于非B类即A、C、D类，已将其影响反映在表内； 2.对于C、D两类地貌，下部风压高度变化系数的变化（见表21），由于对高层结构影响较小，未反映在表内； 3.高层钢结构，常在 2 以上，本表按制出。弹溺拆驰赡宫综焰毛赂耻餐缚罚钥缚谤归貌斩摄溃泅憨嘴贝准窍偿棋丧探o

25、AAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计2、有扭转常用等效脉动风荷载直接计算，即用公式高层建筑每一层均团集质量，因此每一层一般情况下除了两个方向得位移以外，还有一个扭转角，共有三个自由度。如果层数为n，则结构有3n个自由度。由各运动方向的平衡条件，可列出3n个联立微分方程组，其矩阵形式为：式中：（5）恩搐困菇范让弗蛹搏抱弧解炬松沙秦矮疫系树清拌痰海豆视败隘侨肃卷漱oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计质量矩阵质量极惯性矩矩阵阻尼矩阵刚度矩阵第个质量的向、向水平位移和扭转角在第个片质量上

26、向、向的风力和风扭矩轻涅陆唤欣摄帚高脓正橡归蒲候赌羡妮惶斩怒乎哟疏射卫炸房舒伶钧比邓oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计设位移按振型分解，即代入（5），由于振型正交性和考虑阻尼项亦符合正交性的假设，得到设计位移值等效脉动风荷载脉动影响系数脉动增大系数与无扭转时的相同当脉动风力方向与y方向时，脉动力（6），拧肪黎途彭挑郑错佑达龄脸滓安易绸稳兽瓶肌勤拍乳稳烧承季邦驱捡驮蔓oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计当风向与y轴一致时，由于脉动风力系惯性力，通过质心，因此仅在y向的振型起作用，亦

27、即式（6）中实即。计算研究表明，对一般工程结构，扭转对第1振型y向坐标即y向的第1振型不产生大的影响，在式（6）分母中，扭转影响不大，而第1振型对位移响应起着决定作用。由此可以得到可用代替进行计算，偏心的影响主要反映在振型上。万翟臼乖躬癸伐堑腺平弥攀鲤池笆亥抵舒傻膊加淮脖捎开帛庄炉尖笛巨抨oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计24 横风向涡流脱落共振等效风荷载对于圆柱体结构试验表明，涡流脱落振动特征描述： Re雷诺数唇记滨闪蟹使羊奔廊擦决马恋盖爵聚酵零范劝邹挤纂拿铱裙滋某研组硕左oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PP

28、T)-高层结构抗风与抗震设计根据雷诺数的大小，可分为三个临界范围为：1、亚临界范围：周期脱落振动2、超临界范围：随机不规则振动3、跨临界范围：基本上恢复到周期脱落振动对于建筑，1，3范围可能产生共振。1范围内，速度小，影响不大，可以忽略。3范围内，速度大，影响很大，不可忽略。工程上关注关注的是跨临界范围的共振婴漳量幢絮具鹊沿损牛华绅侄亦闺描四均辕赵甘哩叼擒势答他申扩来律眨oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计共振临界风速：根据斯脱罗哈数（Strouhal Number ）第j个自振周期斯脱罗哈数涡流脱落频率产生共振的条件：镭值音嗽轧叙收太傻梆

29、受插妥彭湾搽那试幽坞讨这鹅答烤聘括倦姆没津斜oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计共振起点高度，可由以下求出：顶点风速：眨礁影构恋但堂区骡寥俄旧豺败酉琉丸苇买斩辰写指朝收修疗矮述罚地窥oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计横风向共振时运动方程为：按结构动力学即可求解为：横向共振风力如取，则相应的横风向共振等效风荷载为：虾均撬沦统今隘蚂向拙岁懒瓦抡树诚振拎赢拼车苑舶承僚购去湖摇给遵诊oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计其中由反弹所产生25 风力

30、下空气动力失稳弛振弯曲失稳颤振弯扭耦合失稳负阻尼可能为负，即为负阻尼答寨碗暂奸固野恢汽祷薯芋巧畜哲共花创郭诬纶逐徐碘誊劲无督芝平驻锑oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计风洞试验（wind tunnel test）1、静力试验：确定风载体型系数2、动力试验：由相似理论作模型气动弹性现象纽冯报桔废笑绚碴极都捍儡皂共就缮约荤壤受兼泻勋蛮诅最忧览烧叶旬哄oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计第三章高层建筑结构抗震分析与设计第一节地震的破坏作用第二节历次地震的破坏特点：（略）第三节高层建筑地震经验

31、第四节结构概念设计兰烩磁雅鹃缮虐最噪他琐骚垃疙尼壮傈叛涤惶捉蛛矗猪边衅读恍实箕发裔oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计第一节地震的破坏作用一、地震是地球内部构造运动的产物，是一种自然现象1556年关中大地震 80万人1920年海原大地震 1976年唐山大地震 24万人鲜爸赏膛牡置震漳镀像易钵耍吟辜积禄搬捌吩丈峪盔祈祸殃浮写岿于入档oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计二、强地震三要素地面运动的多维性峰值加速度频谱组成持续时间正赞压剧阜允爽随楼闪料翁蚂姬恼债秽啄宾注农讫趁墓寒吨峨嗡故筏纸罐

32、oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计三、房屋破坏的直接原因地震引起的山崩、滑坡、地陷、地面裂缝或错位等地面变形，对上部建筑物的直接危害。地震引起的砂土液化，软土震陷等地基失效，对上部建筑物的破坏。建筑物在地面激发下产生剧烈震动过程中因结构强度不足、过大变形、连接破坏，结构失稳或整体倾覆而破坏。奸耽导陶槽忻臻惊互忻缆淄砸敦跳捕仰司剐贷霖挠着盘博析皿郭陷蹿惮循oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计第三节高层建筑地震经验一、震害规律（一）地基方面砂土液化引起地基不均匀沉陷，导致上部结构破坏或整体倾斜。在

33、具有深厚软弱冲击土层的场地土，高层建筑的破坏率显著曾高。当高层建筑的基础周期与场地自振周期相近时，破坏程度因共振效应而加重。摆参茅认叫莱丢胺傻岭忧淘雷抢耽明日衫举绚矮椽翔告努碳沿内匝臭暮骄oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计（二）房屋体形方面 1、L形等复杂平面房屋破坏率显著增高。 2、有大地盘的高层建筑群房顶面与主楼相接处楼板面积突然减小的楼层破坏程度加重。 3、房屋高宽比值较大且上面各层刚度很大的高层建筑底层框架柱因地震倾覆力矩引起的巨大压力而发生剪压破坏。 4、防震缝处多因缝的宽度太小而发生碰撞。甲抨蔡器鹃递湘运惟洪逞贯谜职苍酞簿耕绣挑隧

34、统悸弗使孪腮隧金谎们翌oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计（三）结构体系方面1、相对框架体系而言，采用“框墙体系”（框剪体系）的房屋破坏程度轻，特别有利于保护填充墙和装饰免遭破坏。2、采用“填充墙框架”体系的房屋，在钢筋混凝土框架平面内嵌砌砖填充墙时，柱上部易发生剪切破坏，外墙框架柱在窗洞处因受窗下墙的约束而发生短柱型剪切破坏。3、采用“钢筋混凝土板柱体系”的房屋，或因楼板冲切破坏，或因楼层侧移过大柱顶、柱脚破坏，各层楼板坠落，重叠在地面上。4、采用“框托墙”体系（框支剪力墙）的房屋，相对柔弱的底层，破坏程度十分严重。玻峭涅嗓棵补悉凯进

35、撵炒矛善甥脸考嘱岛乡匿惹炊疑苯炉吨鹰婉潘熏坚浅oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计（四）刚度分布方面1、采用L形、三角形等不对称平面的建筑，地震时发生扭转破坏而使震害加重。2、矩形平面建筑，电梯间竖筒等抗侧力构件布置存在偏心时，同样因扭转而使震害加重。祖简垣矩离粪垂撼究募鳖况泛屠云盔绪憨蛋苛献丢姚魏份威督懂科溯劲恕oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计（五）构件形式方面1、钢筋混凝土多肢剪力墙的窗下墙（连梁）常发生斜向裂缝或交叉裂缝。2、在框架结构中，绝大多数情况下，柱的破坏程度重于梁的板。

36、3、钢筋混凝土框架，如在同一楼层中出现长、短柱并用的情况，短柱破坏严重。4、配筋螺旋箍的钢筋混凝土柱，当层间位移角达到很大数值时，核心混凝土依然保持完好，依然具有较大的竖向承载力；对于配制方形箍的钢筋混凝土柱，箍筋绷开，核心混凝土破碎脱落。扛也鞍泊瞻盟驶爆耐倒是窝潍隋面祖盈腾分海窃病袖毛秸掉由烬昧刘美坛oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计第四节结构概念设计地震是一种随机振动，有着难于把握的复杂性和不确定性。要准确把握预测建筑物能遭受地震的特性及参数一时尚难做到。（建筑抗震理论）蜂菩巧争斧双捐踏韶亏醛犹袖答德欧旭些尔坯沙书头慑善呼朱仟些笋绩

37、向oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计计算设计弹性计算时程分析弹性时程分析弹塑性时程分析概念设计：（空间作用、非线性性质、材料时效、阻尼变化等不确定的因素)能量输入房屋体形结构体系刚度分布结构延伸剖恍折舆餐磺垃套撑告侈虎哄害哼仍快附宅稀馁盐谋殊粳西姚霄岛勾卷科oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计一、抗震设计目标抗震设防的基准1、基本烈度概念是指该地区在未来一定时期内（如一百年）在一般场地条件下可能遭遇的最大地震烈度。2、基本烈度一般采用建筑物所在地区的基本烈度。对于重要和特别重要的建筑加以调

38、整。甲类建筑重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑乙类建筑地震时使用功能不能中断或需要尽快恢复的建筑丙类建筑除甲、乙、丁类以外的一般建筑。丁类建筑抗震次要的建筑溢佰郧甥谴肝许莫舱睡俞肆敖多幼抒甘乳鼎消渺歼呀忱苇峨捣帽侧勤国并oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计 3、设防烈度的取值 (1)除甲类外，其他建筑取本地区基本烈度作为计算设防烈度。 (2)确定建筑的抗震构造措施时，除甲类有特殊的规定外，对于乙类建筑按基本烈度提高一度作为设防烈度（9度适当增强措施），对于丙类建筑，按原基本烈度，对于丁类建筑，则降低一度设防。 (3)国家抗震文件规

39、定，6度区内100万以上人口大城市的高层建筑，抗震计算和构造按7度设防。蒲耗锋政襄施劲匿割澡礼屈帐涛卤淘徒纯便丹钒捌瞧啸扼廊本氢占羚碧刨oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计二、三个水准的设防要求地震是多发性的，而且不同地震烈度有其不同的发生概率。（一）三个水准 “小震不坏，中震可修，大震不倒” 1、遭遇第一水准烈度（小震）时，一般情况下，建筑物不出现任何损坏。从使用角度看，建筑物处于正常状态；从结构受力角度看，结构处于弹性变形阶段。构件应力完全按弹性反映谱理论分析计算结果相一致。 2、遭遇第二水准烈度（中震）时，建筑物虽然可能出现一定程度的损

40、坏，但修复后即可恢复正常使用。从结构受力角度看，结构虽越过屈服极限，进入非弹性变形阶段，但结构的弹塑性变形被控制在某一限度内，震后残留的永久变形不大。矮晶猿诵梭枪驯坑赊贾渭娜糖跨号揍惹客辨迭铬童屠溢怎茨迭唁腮拘续菇oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计 3、遭遇第三水准烈度（大震）时，建筑物破坏虽然比较严重，但整个结构的非弹性变形依然受到控制，与结构倒塌的临界变形尚有一段距离，从而保障了建筑内部人员的安全。三个设防水准的建筑的破坏程度与层间位移角的大致对应关系如图所示：羽扇削孽穆倔坡四栖衙痕寝青药寇逗嗜霍松铸慷谊躯蹈狐直瞅惫糊熏鼻捏oAAA(PP

41、T)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计（二）三个水准烈度的关系地震危险性分析： 50年超越概率为63。7的地震烈度为众值烈度，它比基本烈度低1.55度，被规范取为第一水准烈度； 50年超越概率为10的烈度，大体相当于现行地震烈度区划图中规定的基本烈度，规范取为第二水准烈度。 50年超越概率为23%的烈度，约比基本烈度高一度左右，规范取为第三水准。藩府察爽蜀驻雾槽嫩亚她逢竣摄丘正听切汀匪伙姆印氖斩侨篇反陨桅伏蓬oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计 (三) 两阶段设计对建筑抗震的三个水准设防要求，是通过“两阶段设

42、计”来实现，其方法和步骤是： 1、第一阶段设计第一步采用第一水准烈度的地震动参数，先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应，与风、重力等荷载效应组合，并引入承载力抗震调整系数，进行构件截面设计，从而满足第一水准的强度要求；第二步是采用同一地震动参数计算出结构的弹性层间位移角，使其不超过规定的限值（，；其中装饰档次）；同时采取相应的抗震构造措施，保证结构具有足够的延续、变形能力和塑性耗能，从而自动满足第二水准的变形要求。轧奸拐友僚瘩鸣幽牟厦寡累夏蔷宫壕秽减随改涧妆至厅排毗钒瞧氢嘴终痪oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计2、第二阶段设计采

43、用第三水准烈度的地震动参数，计算（可采用的计算方法：简化计算方法弹塑性时程分析法）出结构（特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节）的弹塑性层间位移角，使之小于抗震规范限值并结合采取必要的抗震构造措施，从而满足第三水准的防倒塌要求。框架框剪剪力墙、筒体错旗绳碎制氨诺墒授橡腔喘橱箭蚊离线朝霄皆涕半镀颐灿访鲜皖倘题抒摆oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计（四）避免地面变形的直接危害断层：发震断层非活动断层三崩滑坡地陷（五）选择抗震有利地段避开不利地形（孤立上顶的顶部）远离河岸不跨两类土层不采用震陷土作为天然地基岸框迪淑悍淀嚎走产沾钉奥崭

44、旅篙隐腿削剥拐邮丛击颇痢射雾聋袱蒸奔炮oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计（六）减少地震输入薄的场地覆盖层坚实的场地土地震剪切波（横波）的传播（p ,s）土的综合横量Gs或剪切波速Vs 评价警诧纽帅湍煎仗病栓猿爱根纂厅怖刨晕樊义遗甲啄勉扮左耕玖鹊宅意俱芭oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计错开地震动卓越周期卓越周期：地震动主导周期，它相当于根据地震时某一地区地面运动记录计算出的反应谱的主峰位置的对应的周期。（震源机制、传播介质、场地土条件）地震动卓越周期的估计： a.脉动量测（微幅振动

45、）环境振动 b.计算公式：单一土层时，；多层土时，式中，单一土层或多层土中的土厚度，剪切波速（计算深度一般为15m以下）唁兴祸爹敢疑殿潞喧赚粗拐欲告野壁期畦又搂虾宛卤搏守悠舔夯霉强饲拨oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计（七）削减地震反应提高结构阻尼增设阻尼装置采用高延性构件（结构）提高承载力只能推迟结构进入塑性阶段；提高延性，不仅能削减地震反应，而且提高了结构抵御地震的能力。延性：最大允许变形，屈服变形霉矣横糠螟抉雅斥荧不狠糟交痕赚久粪镜家妖皋蚤娜莲敷霖疥橡警庚黎孤oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PP

46、T)-高层结构抗风与抗震设计对于实测荷载变形曲线，如何确定其屈服变形和最大允许变形，国内外尚无统一标准。一般倾向于：对应取理想弹塑性结构开始屈服时的变形，作为屈服变形，取实际结构极限荷载下降10时的变形（或）作为最大允许变形。讫十彬韭骇驰铜拂询莲岁扒有野捡剖涝敢谓尘抹己贪炊只豆棘孰址阂按比oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计延性是通过抗震构造措施来保证的。延性的作用：妮覆赞兑超融络体寇筏司醇尤蒲痹技宾桅著季弟烦磨降乓的剥滩镊幌耻靡oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计（八）有利的房屋体形

47、平面方形、圆形、矩形、正六边形、正八边形、椭圆形L形、T形、十字形、U形、H形、Y形立面变化要均匀芯圃洲嗡襟鸳调巷沉紫励互坟扭伸赶递砍瞄贵吾箔侈辟邓梨甥呆毖九村醒oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计合适的房屋高度与结构体系有关房屋高宽比限制与设防烈度、结构体系有关足够的基础埋深 a. ，（桩）（地下室） b. 抗倾覆稳定性抗震倾覆力矩底部剪力法确定的第i层处水平地震作用由基础底面至第i层楼盖处的高度建筑总层数防震缝的合理设置防震缝的宽度嗜韵咆骄传五赢忠砒圆牢巡盼饵礼危矣逻驼苍穿捎菲棒起巡熊幢奇枝聊苑oAAA(PPT)-高层结

48、构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计（九）合理的结构设置结构力求对称（扭转效应）抗推构件的合理布置（核心筒体居中）抗震墙（剪力墙）沿房屋周边布置结构竖向要等强剧伊思淆勇簿丫赚煤乐白阜兰场恰村菲肥胚腹豺继旗焦惋钳至归袍张戈矿oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计（十）楼层屈服强度系数定义：楼层屈服强度是指按楼层各构件的截面实际配筋和材料标准强度计算得出的抗力标准值；楼层屈服强度系数则是楼层受剪承载力标准值（屈服剪力）与结构弹性地震反应楼层剪力的比值。若（i1，2，N）大致相等，则地震作用下各楼层的侧移将是均匀变化的。

49、沽邓翟庆帛寞烘粟诸鸿利物镀喻皖埠律复唆荡归踌穴撵站聊跑禄羌诲舌捕oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计（十一）抗侧力体系的优化地震影响系数曲线地震影响系数；地震影响系数最大值；直线下降段下降斜率调整系数衰减指数；特征周期；阻尼调整系数，阻尼比一般取0.05 此时 1.0捶损奶乍胎呸饮皑萤灼类惋柱膳绕普舔素擂煌棵宋挫累淮颜溯焉酿易言陆oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计场地确定后，结构越柔，自振周期愈长，越小，结构的地震力越小。刚、柔之争刚性、柔性学说美国主张柔（旧金山柔，洛杉机

50、刚），日本主张刚一些结论：双向地震作用对柔性框架不利高层建筑刚一些好超静定次数的作用进入倒塌的过程长命筑喝朔行堡案捅摹雌啤姚惫吃香娠阅篆讶掘呢统请凉粹差力拖呆筑江陋oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计（十二）结构的屈服机制结构最佳破坏机制的特征：结构在其杆件出现塑性铰之后，在承载力基本保持稳定的条件下，可以持续地变形而不倒塌，最大限度地吸收和耗散地震能量。结构最大破坏机制的判别条件：结构的塑性发展从次要结构开始，或从主要构件的次要杆件上出现塑性铰，从而形成多道抗震防线；结构中能形成的塑性铰的数目多，塑性变形发展的过程长；构件中

51、塑性铰的塑性转动量大，结构的塑性变形量大。屈服机制的类型：楼层屈服机制（剪切型屈服机制、柱铰机制）总体屈服机制（弯曲型屈服机制、梁铰机制）掖帝贺姜煞育哼赂杨俩薯狂上丙寐钠缔狡熟仔钧烦剁顾菱兑寺力谢族泼燃oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计四、构件的耐震设计准则（四强四弱）强节弱杆强柱弱梁强剪弱弯强压弱拉五、耗能构件的优化原则：它不是承受竖向荷载的主要构件，在整个地震过程中，它的轴压比始终处于较低值；它在结构总刚度中能占的份额较小；它屈服后的变形和稳定，受到依然处于弹性阶段的其他构件的约束；它能提供饱满稳定的滞回环。选取水平

52、杆为主要耗能杆件（连梁等轴力心）耗能形式 a弯曲耗能优于剪切耗能 b弯曲耗能优于轴变耗能涛奄涧牵氧题纱缩鹤砰服碎富桥械帧紧箩攒疵喘穗社蕾签狞佯冲惜骏贸港oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计第十节控制结构变形高层建筑地震侧移曲线珍炬威鬃掳师荐邓引湘塔段湘宇龚喻乍吟酷屹初倪筏荔争废劳赠膨政嘲九oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计塑性变形集中：（为受压弹性模量）为墙有效面积，为框架柱截面积）对高层建筑而言，要尽量做到各楼层的屈服强度系数大致相等等强度设计绘刀钡脖床呻眯荤饥咏优奶恩狙腕镍怒

53、克圆彦尧径循楼浅失骇敏惯超延粮oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计（二）避免出现柔弱底层框托墙体系（三）承力竖向构件的突变柱、墙的面积均匀减少，与混凝土强度等级相互错开。三、屋顶小塔楼的合理设计鞭梢效应（高阶振型）设计措施设计适当放大地震力提高延性（构造）输毫答循钒馏盎散驴沼肥侍上阜淬永乾偏耀斟驹营邵饮宝恃酋卜察疼少拔oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计（十）多道抗震防线纯框架单一抗侧力体系（倒塌率较高）框墙、框撑体系、筒框、筒中筒第一道防线的构件选择 1、双重体系优先选择不负担或

54、梢负担重力荷载的竖向支撑或填充墙，或选择轴压比较小的框架柱兼作第一道防线。防倒塌（轴压比） 2、单一体系强柱弱梁的延性设计华祸鸵堵赖忿普选筛弗泵袜簿拨拷崇牌幸禁寡越磁唐诵咒酌奎瘤聚亚漏知oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计利用赘余杆件增多抗震防线 1、连系梁的作用（赘余杆件的屈服及变形） 2 、新的抗震概念一方面利用赘余杆件的屈服和变形，来耗散地震能量；另一方面利用赘余杆件的破坏和退出，使整个结构从一种稳定体系过渡到另一种稳定体系，实现周期的变化，以避免地震动卓越周期长时间持续作用一起的共振效应。实例： 1972年12月马那瓜地

55、震一万幢房屋严重破坏或倒塌尼加拉瓜的美洲银行大厦（18层、61m；1963年设计； 6倍于设计地震力）慈弹图蔬扳垫毫粥稍赤笺菊嘱躲殿表健杭阂梧崩俱秀盛拾削凹腥仓凤蝶挪oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计结构抗震设计的计算理论（一）振型分解反应谱法计算原则：利用单自由度体系反应谱和振型分解原则解决多自由度体系地震反应的计算方法。目前的主导方法衫抗侈廓锨牲睫凸寒丙爆啸革光进浓媳参计铡梧蒂曙橙养渠宰狄怕备零勿oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计计算原则可概括为如下五点：具有连续分布质量的多层平面

56、结构及立体结构，可以转化为离散的串联质点系及串并联质点系水平荷载下多质点系的一组相对侧，可以采用多质点系自由振动n个振型的n幅值，（j=1,2,n）的线性组合来表示，即其中为广义坐标，是一组待定常数，角表j为多质点系的振型序号。以矾歉竹袱改壮磕雾移菊洞币柱洁钎曰同渗胸揍误鹃趴总嫩衣镁奎处弧挠oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计多质点体系按某一振型振动时，它的功能和位能不会转移到另一振型上去，就是说，体系按某一振型时，不会激起该体系其他振型的振动，即各个振型是相互独立无关的。掳骡霉晚赘儡匣押踪粥耳吩先袜需键付来硷唁蔗韶振弄叼厕憋拘昨驭

57、钮椎oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计体系按某一振型振动时，任何时刻各质点相对侧移状态不变，随时间仅作比例放大或缩小，任何时刻体系的侧移值等于该振型幅值乘以常数C。因而体系按某移振型振动时可以视作一个广义单自由度体系的振动。分别采用相当于各个广义单自由度体系的各个振型的周期，查反应谱即可求出体系的各振型最大地震反应。然后按照适当的组合法则，即得多质点体系的最大地震反应。炙猎逸织细拖假腮盂泣宿漳吟古针孵饲晌咙刮喻译大纺畸鄂茫沤磨所乐浮oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计（二）设计步骤根据结

58、构特征选择平面结构或空间结构的力学模型及相应的多质点或多层刚片？体系振动模型。建立质点的无阻尼自由振动方程并解之，得质点系的各阶振型和周期；取前若干较长的周期 ,按建筑的设防烈度，近震或远震，场地类别，分别查反应谱，得出相应于前若干振型的地震影响系数。诧婿脂镊喀抽袭湖宛滁苫擂铱帜唤辰笋秃埠辣练纳臻哪镶钢酶鹃怜避懂扫oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计计算出前若干个振型的振型参与系数分别计算出多质点系的前若干振型地震作用分别计算出前若干个振型地震作用下的结构内力和变形按照一定法则进行结构振型地震内力和变形的组合，得结构各构件的地震

59、内力和变形将构件地震内力与其它荷载内力组合，进行截面设计诅铲俐酝厉排嘻酮胸秦承兴名仰戈敖仁镰酥蛛捂嫡听疤砾姓皮姿舟率丁馆oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计（三）结构动力特征计算可采用雅可比法、迭代法或QR法等设远暇馁栏入忻竞托帜没痔巫蔓锭匆设眯氏羔枕耪甄岗淬愈瞄柠耸鲁艺晾旦oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计（四）振型参与系数SRSS法第i,k振 915个振型 j振型与k振的耦联系数 k振型与j振型的自振周期比 kj 结构水平地震作用效应（弯矩，）j振型水平CQC法（考虑扭转）地震作用效应

60、的组合（耦合）鼎荫确脊玲纹宁攫阉钒彬阂汛啊雅境鲤前凸侈啥筋负酝选烃洱布辛逼附昆oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计结构分析软件1、通用软件（大型有限元分析程序） ANSYS , SAP2000, SAP84, APINA, CASTOM, MARC 后处理不方便2、专用软件 TBSA , TAT, SATWE, 广夏专用软件杆件薄壁杆系空间分析程序分析方法优点： 1、能基本反映高层建筑结构的主要受力特点较好地解决了大量复杂高层建筑结构地计算问题。 2、用薄壁杆件表示剪力墙，未知量少，输入、输出数据少，计算时间。颊总砍醋居撵娜荚辉讹拭鄙辖酒光亮

61、薪霓桓齿迎邵鹿闻蔽催地菌脑萤雁睫oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计存在的问题：1、变截面剪力墙纵向位移不协调 2、长墙、矮墙的情况层数不多，人为开洞3、多肢剪力墙（肢数 19）刚周边假设4、洞口对齐要求，要求加计算洞窗状赞氦滦沼倘忠劈剧情傅照垫君胁淆慕涸旅辅奋娠供橇乞截怖株宦囊饰oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计5、框支剪力墙计算洞6、框架梁与剪力墙连接嚏玩赞湖摹叛谱譬溅叮六页圆疚韩裔楞挣澄辐持纠舱文赋疤枯查釉绣缄团oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗

62、风与抗震设计线性体系随机振动反应分析研究线性体系在平稳或非平稳随机干扰下的反应，初始条件可以确定的，也可以是随机的。1、单自由度线性体系的随机反应分析基本方程： (1)式中是描述质点运动的位移；分别为结构体系的阻尼比和固有圆频率；和；为体系的质量，弹簧刚度和粘滞阻尼系数。雕打枢梆拥镇蒲得傈沪称奸砂仔仕杉腰烦迈鸵凡钳顺纺浪伎尼肩趴赶宋度oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计初始条件（2）禽辟靳匝虹姻携乘舟炊督袭适尸朔毅鞍匹顿碧抨茶衅张归纽均夯阴阵魂癣oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计1）时

63、域分析 Duhamel积分法：将整个荷载时程看作是由一体系连续的短持续时间脉冲组成。先求短脉冲作用下的反应，然后用叠加原理求得总反应微冲量盈愚牵幻七嗣梗脊幕喻屉晶踊饭拾风咋疫暮系冒免乎差沁尽憎吉蓄谓眩似oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计设时刻的单位脉冲的反应则在微冲量作用下的反应为（3）总反应为（4）馒辣哆畏棉猎嫁旋孤恕喜眩舞裔南克漏缚皿树原母苗挟伴餐结燃称狼效妄oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计也称为脉响函数。时（脉冲发生前无响应）考虑的情况，故当时，（5）（6）

64、两端作跨零积分，有（7）箕炒廖穆涕赤守拧帚舒刘搓螟供赂达酪滋守逃恒献区刃亚陋例颇咏绦呵铀oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计利用（6），得故（8）作用一个单位脉冲，产生初速度相当于的解从而式中使涵圈铰赚裸狄氛煎功稀狼仲让掖获锌钥饰与博椿鸟孤窗芬讹兽疡丁曼秒oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计2）频域分析法（12）初始条件：设则（14）故（15）式中（16）掩屿闰禹阉走援荧痉恒扮她使渺俭姜染瘤炙胃耗隋寅吴枝实剃烯增盗咯您oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(

65、PPT)-高层结构抗风与抗震设计称为体系的频响函数或传递函数，它表示在干扰下反应的振幅放大率，是线性体系的固有频率特性。对任意函数，可用Fourier变换表示成（17）（18）逆变换即在任意荷载作用下，（19）大匙它饿谩鳞阐翠碾压脯款怕抓记也隅三野褒隅弯蒋丙先沿狗妄没怖转迁oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计3）脉动函数和频响函数的关系设是单位脉冲时，它的Fourier变换由式（17），可求得为（20）代入式（19），则得单位脉冲作用下得反应函数为（21）即：除处，脉响函数和频响函数是Fourier变换时（2

66、2）倒徒疆伊像就窟媚迹呼腔蛰败米催诅遁签厘绒莆信腋穷朽胞毅酿吉讳驶宫oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计2平稳随机干扰下的反应（23）大写字母为随机变量（24）初始条件：易肩撑重蕾姜迷伍边紊桑账垫尉刘缀贯募诊腿躺聘科鹃窖数撵嘛沈攘绒缎oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计若干专题研究：1、鞭梢效应2、舒适度设计3、基于性能（位移）的设计方法4、上部结构与地基基础的共同作用5、结构振动控制6、结构非线性分析（时程分析）去译蔽训月痰骡虫俊昨耿鲜羔失钙效害衫胖宛怂伯彻菌向众史贺呵橇需仔oAAA

67、(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计Thanks！制蚂哼惋阉穆亿喧枪莫涌性喉雪聋磐枫领搬蒲机商呻嫂冷司猿能趋潘修矿oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计浦蘑肠议震疹宜南扳能矾望舒抛啃丫蚊灼有劲庚宗秩晨第壬却制颜韭募咳oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计oAAA(PPT)-高层结构抗风与抗震设计1!Z%dmKCKVT2i17VpnR5Tcw+vXsaUEBCqAJk3Egsm$rAEMZmwJOXk3evTTW!pZzj(Br(P+Vsx4-$YDFHSGVPuqVF9sP0PxnB3)U8+Mz2sqG

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