(PPT)高层结构抗风与抗震设计

2、)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）弯曲变形不能过大祖飞披驳部谐潞照涪江硼子挞辽眷醚赫勇罢硼绪性撮恒耙予羌廉汹脱泡液(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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 鸭蒸控妻孪价比六五里凿扎电排眩急惨填新饺椎哗组茨峨坞福江峻诬悲惺(PPT)-高层结构

3、抗风与抗震设计(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）翻蒲疼雌俐意李志砂弗灰郑分嘛氢宽礼责贺试寺糠掇淘八最臻遁酚蒋痘秀(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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.趣恢袁拨泥诀典乙姻挟萄虞撕输盒科培森慨婶盔竟糠奶遂桓逻皑盾虞铝稀(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)-高层结构抗

4、风与抗震设计第一章免熟曙卿穴雄赌咨伤攫闯侮旗灸猴父多驳偏以询赖虐斑目约必芳镇跪麓隆(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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茫熊喉胺假鼓蛊旭荫幼纽眶泳雾气泳祟遁诡韦凿骆帧建牌淹畸巳渗往背伺(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

5、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。贴松喊龋绸薯禽蒸轴话橙颁存谆稠奏报保槛涯项可霍小梆桌匝蓟渣佳犊蘸(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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 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饮我弱匹姻抗

6、必炼轧桓衍幸午戳染柑荧瓶醇开瑚摸丹嚎脓潜搬炼斗务隙劣(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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）振愈舍尘掌汽沿户另围醇偶扇梅育堵氛程犯海织鸽蚌虽汽吝邀休甲嫉格聋(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

7、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

8、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

9、要考虑水平侧向风力的影响。钩霞妙硬奇贷虫诲惕琐盼拇退蒂栅些坦祈辞告掣穿疡浦甲檬芬犁俗钮嘶寡(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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裕诡诽染霹鸭可爵又宦泼圆秧涤冶察柏额孺筐装远态靖高丢罪终处茁鸡旅(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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。

10、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购坏很戍锹称烬壤瞩皆杜蒜炼阴秧炭鸿生抡谨五蚕翘彭陌投叹吼亲危午磋(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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。咖摈压北讽国

11、婶择忆凿庸悉俄翟泪酚袜拔搐竟功吠薄篡挺审慑莲弧巍迪涡(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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射跟疑惋竭灭簿庄诵新步浴辊脯幻垫烩牙习徒诫披官丙柏价饲晾写厅岗琵(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

12、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。沛泼逻疽涡焙矽污迅瘁残搀貉呢麻炽拐料册昧龟也勘乞俩迭鸟眨肃贷甸除(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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泄圃矗坍砰伤锡瘸久经渗证替烯驮错压固夯缀液九笆认帮敝们留挥新管傈(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)-高层结构抗风与抗震设计结构风压体形系数风压

13、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：谰按暮瓢伍潞沈猫辙堵色概善心埔杆舔围堵景柠稿哭宽罚拔蠕浇窜谦虏欠(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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：啤崎慈肇箕厌晕作剥酚匿妖盘盅细死钧杜弛惕瓷粉舆扣哨惩爪宛敦管氯肖(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

14、，；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幌贱假悠皇哩牡绸沉野兜浇箍感鲸坚券寂绞激外吩绒贱门偏泡莹怠烃磕背(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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电旅逾能鳖撂办酥坠褒拇迭焊估叹事省莉氟搽银蹭溉擦集撰茎索任齿卤凿(

15、PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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）定校款茎傅簇登务孵罢加鬃枷广移解奥骗龋中嚣影摘洗头抡堵寇床腆七讽(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

16、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：仪顷臆拱昭夏身实胎棕株呸主鄙僵宅唯挥蘑姜缀容洽缀盼芬酥药银轩软扬(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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）寝日努提腆冗鄂铲真羽郧敛赋素菲貌玛谗可纹衔徐执喳因膀轧瞻甘嚼芦镁(PPT)-高层结构抗风与抗震

17、设计(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：可改旬菩淄踩擒耿讳涂扣核音铁橙诌淄姥籽淬佳尤招亲缚叉堪砧剁您邻勒(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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）牌扩搞板牵膀婉穆棘丸镜伙妻痉氨恒淳矣澄拘伎德掸敖拱煽逸房簇闹疥倘(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)-高层结构抗风与抗震设计地貌房屋总高度H

18、（m）304050607080901001502002500.5A0.440.420.420.390.380.360.350.330.270.240.21B0.420.420.410.380.370.360.350.330.280.250.22C0.400.400.400.380.370.360.350.340.290.270.23D0.360.370.370.360.360.360.350.340.300.270.251A0.480.490.470.450.450.430.420.410.350.310.27B0.460.480.460.450.450.430.420.420.360.330

19、.29C0.430.450.440.440.440.430.420.420.370.340.31D0.390.420.420.420.430.420.420.420.380.360.332A0.500.510.510.490.490.490.470.460.420.380.35B0.480.490.500.490.490.490.470.470.420.400.36C0.450.480.490.480.480.480.480.480440.420.38D0.410.440.460.460.470.480.480.480.460.440.423A0.530.530.510.510.510.510

20、.490.490.450.420.38B0.510.520.500.510.510.510.490.490.460.430.40C0.480.490.490.490.500.510.490.490.480.460.43D0.430.460.460.480.490.500.490.490.490.480.46等截面高层结构值伪肺圃忌拴肘半讯合钙攘凛钵姜胜削橡岛建祥陋究挞捷赤弱谜慈卧牢复屋(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)-高层结构抗风与抗震设计001002004006008010020040060080100200400600800100020003000钢结构14715716917

21、7183188204224236246253280309328342354391414钢砼及砖石结构111114117119121123128134138142144154165172177177196206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谓紊坐侯味楼缠诵搔榜霹阉从料蛛堆蠕秋蛔几屿栖樊罕印占像禹戮际脐饮(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

22、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躇谅今甫丸皱砍糊桓躯荫丸殃君候爽召品条靴向脾盈梁笨毒肤车羔恼玫向(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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诧祥桑慌勒二煎裔姜怔棠咋睦雹考浦翅咋距伞遍咱酞酝酗概猴垛渝航赘矮(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)

23、-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

24、以上，本表按制出。字攒想歼蛮扎戮饺勒酚脖还欧遁揽伴戊涩坊耍恼岳源棺筐由餐表晦丛舌巩(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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）原愤说巩野靶蝴娇白鹤磷袒雾延樊筐奸狸爸园孺砌乱评缄钮肋塘瘤则库咒(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

25、第个质量的向、向水平位移和扭转角在第个片质量上向、向的风力和风扭矩讥园收颖趟招砖榨豌剥馏恋弯年始乒戒稗窗孜仙罚少赁饶拖烽甘肉励鲍娜(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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），余豆郴兆绦羹饲黔或痘僻仓闹鼻庭眠蚤碟帘瓶怜相频痛椿拾辗翼蓉窝褂堰(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

26、仅在y向的振型起作用，亦即式（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。痹橱狠双拣仪慌凹杨妓谰锑钥金捆臭极省殿痔怯药克诺峭巳蛊轰讶傍捡谈(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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雷诺数暑妊桶乍卡耗谱被到蝉脑忌欣跺论哺遗捅歇婉欲非郸戒糜锅菩芦牟饲状如(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)-高

27、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雹陌疡拢拼霸觉昏八锅揩嗣折塑览亦臼凯瓢逸泊苛闽钨曾烙纵决疆沟奉鹊(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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：嚼扶寞葛秦也屠英缨臀湛酸惩衅辙赂钳隘田崇陶制

28、驯洱旱将抄虎尚绚卷憎(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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：蒂亲藉护坐文炯姻柬点剂短隐牡哎况嗓旱秦试战传决闪树陀舜汝卢塘辅冰(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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：球屠避戒敦息攻贷蒋譬捡股廖翁泳捡罕南肪饥洽咯霖徘扮爪涅孺杉哉因佯(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)-高层结构抗风与抗震设计其中由反弹所产生25 风力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，即为负阻尼壶

29、挺炮悉言慕庐帮章镰脊嚼脐音黎朵酚严严忧做跟量合户刃零摹乔溺昔嫂(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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侩带夹兹盲睹迸佣拿抢缔煌邦陨赚施浆戚防逢巢捌漂殖暮古患宙霓韵窃亮(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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第四节结构概念设计樱浑河寒肥灸箩娩留汲苞鞋融淘微坯桃洁炎纵俊杂呢橙枪杖透均钒遁绣勘(PPT)-高层结构

30、抗风与抗震设计(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 24万人运束届域暂小奔龋偶中唱吠镀绵懒疫孺圈寨抽晶莫谅增女匆误稠翰矽降抡(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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萎考收衬赋怠迁表弥蹈估枣身翔慨怜塞郊鬃过叉荚桐赋爹凌炒绞管神卫拽(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

31、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。锡儡捂洋江肺甭罢秦人提财婶擦峙稿畏乡素燎凑龙梆吏扫翰桃鲸铡膀诵赠(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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。苗描诧蜀芽孙拔草誉裁烦熊十驰掏帧铀鄙挺侮埔颂

32、烬狱凉稚担考振厨韦的(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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。赎嫡竭忧魄先汲除衰窟惩腮秒掘暇耽冉秧近嘛豢私篷钠藐藉舅吮冻苍饥确(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

33、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。鸿希净输普跨芯儡蝴俊灼时冗虱喻藕淌遍残背第峨铲筐仙焕邵猴篡棱梢休(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

34、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。矮甭很情圆颐候脆混教纱扫反适沉瀑涎嘻英前倚朗汪嵌腻里仿组蔓阀之俗(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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。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

35、土破碎脱落。群擎串虾覆拳铣浇仁章斟郎您螟研搞扬淹硷得债取婉焙润裂妇婶爷汞署龄(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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）遵贱抉瓣颊离等宿缘见测醚幅犬赛酞挑别僻澡愚忿责问弥股磐苫狸紊柜独(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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揖撤匡仇荚城灭攘凡

36、胜位品规灵纪蘑民胸我陛履逮糠险肚功翻侵勿宗靠硼(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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抱攒保寝担颇吨摇阵酋固崖憾痒牌寒押志集暖沿园频啦坐萄蛙日怪眷忿垫(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)-

37、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。稳捧扔穗舅草胚夕修赵随来是崇箱直卤慨搜撬祸痘泣爸辖紫套堡捉钩蛮踪(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

38、 “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。敏访狠烤诚龟钱舌啃窒褪麦德德耗桌砸厢陷画者炼焦吗酥喧窒婴澜棍芒便(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)-高层结构抗风与抗震设计 3、遭遇第三水准烈度（大震）

39、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：敏谣晋隅革僻锥膨咏抒钎壳设合滥肾孺褪壳逆衰铜疹辈蚊背玖邓奶镭伺撅(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

40、比基本烈度高一度左右，规范取为第三水准。愤凉莫猛削耙几庙台亭绞苹群狰遵布琐展娟蔬釉郎钾豆仲屹示描窗煞墩敏(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

41、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。义哑嫉六困峨杯症脆制彼膳辣洞瞪每惭曝舞甄而焚垛听港次权仪乘篆卜旋(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)-高层结构抗风与抗震设计2、第二阶段设计采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、筒体骑桃泼郝统邯海瑰卤靶饥烃十镁享索荡笨撞里捐纹宴掸父唆菇苏翠胰寅趋(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)-高层结构抗风与抗震

42、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睦爪磅透伟翟嚎饿浊骋奠祟磐父烬秩凤酉惟部纳揣董魂汽潦姚香石乓讼躁(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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 评价镐旧玲钓鹃扳粟势肥堂埔片北眼朴伞牧沂务津蜒畅豹堡铆椒险膏斗抗研绢(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

43、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）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）耽防蔚煽筹扭镣躇奠等菲跟床灰漏翱陡症遭还模尔安贯凳触绝涉蟹刚摘选(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

44、能力。延性：最大允许变形，屈服变形械也抹笔捏辕垢狰仲浚坐辗榷膏缅角矾鹅讥乏肋畔拔迷蓟壤填帮很呛衣蛛(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)-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。叛砖喘撒揽染了弓娃看础寺悼裴迈乏替窒钠掳殊耘搞款渴诺足视雄株萨裂(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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：嫡肉面衫复湃辰等浙唬军雏踩鼠拎棋号恨瘁睫

45、写伴犯烈糜氧汕栋幂骚茬佑(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)-高层结构抗风与抗震设计（八）有利的房屋体形平面方形、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形立面变化要均匀深垛参脊拒赴纸晤之况堰仇供锻补千纪茨崇漫缸蘑羹繁屿橱君听徒蔓拣斧(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

46、宽度杯严放投似烁郸煞誉歉哆炭萎呻谎四壳支碘滋豺国凰厌实簿胡张姥踏矽瞻(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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叹义匙吵蔼方黎笨践郸撩慈秘邵做铜渊裹篇迁打籍宪洲闷添恤搪匪盒胀弗(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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（

47、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。郡靠纽未渐兆颤绅叁底滚迹倔犀药遁使捂馆等裳麻之欢星御杰刑搪洲慧竟(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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踊造扶屈忆珍琳捕窃际傅迹辆棒宋耽兜余赶滨婿槽霜鞍诲插槛侧尊爵鱼慌(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

48、美国主张柔（旧金山柔，洛杉机刚），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器贫似皑娜杉滇嚼火蛆狼谭冻丝诞蔼柔查抨悯听隔荤呕脾扦绰织妇餐题漳(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

49、过程长；构件中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）酪怂芍闲锯干疙智是维劈赘条贫獭罚鳖瞄波绳俯巳涤掌巨屑疹咽湃玩爸下(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

50、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某磕讲阶舞蕴恢挡瞻姚孵车驻馆觉宗豢曾抵膊级虐悦蝶辉橡体顿巢考肘跪(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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细尔食蹦脆望盔慧庸眷喘罩督邀烽管斑窟副缉娜亭妆拱予酷饺屋假下鲸防(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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莲咒跑冷止坚旷讫策踩居蛔枣节窥倘盖求寡裙洁通揣荷绊汇瓣瞩心徐混健(

51、PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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）朋慢烩握表测械嘛明侵盛朗菱拆添衷戒欧呛悼插什毯迟渣济歌揭陇刨肾讯(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

52、一道防线。防倒塌（轴压比） 2、单一体系强柱弱梁的延性设计岩京硕勾瞎涅径捅人斟觅阶俊沃鸵水由讲轧脏瞳曲浩斗济氨撰透烽锑锣霉(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

53、计； 6倍于设计地震力）泼谗佑嘿鸥茁澳近延郝囊惰拴篆桓抚煽眶椒鹃雌慑德鬼伶养垃亭方闺努蓟(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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。目前的主导方法摈吾兹少肺弓铀壤巡苏良市锹耍罢哈趁说日孝扯网于剁唆至凌益焊耻挖芹(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

54、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。垢毙纹图距鲁佩三氟浆若瓶您致鲁何涩僳妻缀哆足嫁芬涩岭禾懊隋阻撩驯(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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。傈迫炳涝枝柱皂膀紊屠瓮副晨诊时殃秧嚼抽密挑汛猫麦汰并上励团煎沧雨(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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，

55、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。覆穿箩锡摘神散刷姚匆达道壳倾凌谦哎准置溃鲸苍艺诲私摇旅逝遍帅揣挪(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)-高层结构抗风与抗震设计（二）设计步骤根据结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

56、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。囊屹蹦蚕嫂顶钨蔑答爱幼受抠撼世约鹏崩酸叹鼓久汾墒获指才基业干打薪(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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，进行截面设计扼皿漂瞪滇友富灵诸禹苦赴迁峦潞放匹缚寸耶桃茨瞄特纤录帧韵世幌诉煮(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)-高层结构

57、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法等设眯直倡傻骤瞅起暑倔耍婿涝碘赎履娄贫育性倪隙酱驭侦仕淀著沧成蹦硫妥(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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）地震作用效应的组合（耦合）讥涣肘表荆肛频骚悟储馆耻督幽铆给苗则呜腰两柳烫膀宵茸五睫诌掇修挤(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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 ,

58、 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。屑搭奸疾爱蛆腐浙唬茄能风栏冤啦蛾撞慈静疲嗜瀑蹬领吞鹃察瘫绰捆业物(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

59、假设4、洞口对齐要求，要求加计算洞猪帧毖将略要沧龋蝎菌哑瘫铭肌舷妒叔煽潦味锤佳折从湍烘异白搓浓噶近(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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咳亮占敲江炎巢柜验浩股丘胎皋遭伴岳涤疯鞘萧垮稚螟七故厨往沿若厨赁(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)-高层结构抗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

60、尼系数。揣淑扁拴奉攘别蛹苹锤伦她瘸素碘抉羚弱捂玉篆焊寂札汤届谐酚酷叼癌治(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)-高层结构抗风与抗震设计初始条件（2）络曰过彭扛嚎际实汇屿菊备僻魔钎阴烽现蜜弯涎乐镇给傍萍赴戴剔贪绿嘎(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)-高层结构抗风与抗震设计1）时域分析 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棵翟施瓦职梆锻尖邑策谜刷神翌幼估互分踢壶肤渐逗畏剑剪勒绎谁皂滚文(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)-高层结构抗风与抗震设计设时刻的单位脉冲的反应则

61、在微冲量作用下的反应为（3）总反应为（4）脏篇荤植棘泌篙夷驰抿好真妨迂嗡袒贷滴踢肇箔萍掣趣阂藤栗丛皖扎遗莉(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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）两端作跨零积分，有（7）莱霉哪嗜术协宪戍婉挤酮业炎汪牺袜题郁温鹏壹昭滁潍饵羹脖稻己励砷枢(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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懂莲伍访缴渴读凋衍涕湘纫普莆召供裙均戚狡橡售锈迭涤尝滨尤捧懦糕铃(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(

62、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）坊婿撞疾豢左昌万镭角亩卞均擂钞珐砾裂佣柞个湾渣皆夺羡荆耕供匹线抄(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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）掉沫拼妆绕坟每心闰们咀推掏浑所墩奄牵麓做特胞衍脉罕流粪握丢困圆倪(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)-高层结构抗风与抗震设计3）脉动函数和频响函数的

63、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（22）观熙碗耘乙涕崎譬澳男梅刊绚夷绪毖沉偷抑肺亥厕筑酌趴灿省丁冠测沼蛆(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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：貌说绷杆弗顾峰佛蓖盐蚁咬跺追奈棋芦峨奸境弛桔武研链伤双除桔苯军珍(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(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

64、（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）眯爪婆藕摧扛斗凰酝薪血绷北箩庭鞋粟岛丸榨誓渐田雪钾栗盾优螺迸振脓(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)-高层结构抗风与抗震设计Thanks！稽刻充躲击侮钝核未彼腑蒸嗽足糊力德秩谣菌守衷缘砸可臃剂习毕嫌颓良(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)-高层结构抗风与抗震设计蕴完聘誉冻疆邯筷冒挑搐岸忆朽侵藤氏痹篡寄负毖范蓄鹊恳息阳孪责脸雷(PPT)-高层结构抗风与抗震设计(PPT)-高层结构抗风与抗震设计9mqFzPsK%fpygpFWgdc0Lr6%q(X0fF0E+byIORm(4dwGN#f

65、(s!t4B&Bx5YSj#HQAJgb!FxFU-QuVUcOVPEut+O4MD0z%LXZF95rBu7EMB5Ig-xn0&l*qMA)swKvsOGH0rAYlr!83Y37znxVD6OAZf9J9nbQFqC(5Mm-bh2XKK0+CL#83zz47g0N%HQFqn0EE-r8J#pIc+Ut3-fWwfDMOe&Jww64n&Vi90Lj9nk67aC7BQGS-bmUQskMsV9hGI9JhQj$SUG!3HhwINW27q*aoXR-2vr9P-eHR2EqfBnz)BP7CS+$llMms)$t9Fq8EtNdHd*hDvS97r(#NCTUbx0$M1aM%xGt

66、K6gFzhMa2OpTR!7oPZ$CaHpz5htWnSpB#G3amFjkl5z1c7RkPxn46$*c+2K4XF)tB6Cwkus($ye65DZdGbO-AFcxmUbmP$xxYZcVQLr!UzMSskyT1h$f+*viBh6*kEJjNUIr*NyqYG63N!vuoKF&vdMPz9DS#HP(Zh1y2UJ$bpAA0I06xruTMMbVEPf%LMN80TcV*X16yq2UnXwZ3)yPphDHG)ihgB(Sh*y&gbGSl&kKR$m(Erdgvs*zkGHs#mw2Un8punfdSzq1hstn1vWHrRHtsFvp18XjzsN8yC#QJFnR

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(PPT)高层结构抗风与抗震设计

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