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文档简介

§2.3地震作用地震工程术语(TerminologiesofEarthquakeEngineering)

§2.3地震作用地震工程术语(TerminologiesofEarthquakeEngineering)

震源(Focus,CenterorHypocenter):地壳深处岩层发生断裂、错动的地方称为震源。震中(EpifocusorEpicenter):震源在地表面上的垂直投影点,称为震中。震中距(EpicenterDistance):地面某点与震中之间的距离称为震中距。等震线或等烈度线(IsoseismalLine):对应于一次地震,在受到影响的区域内,根据地震烈度表对每一地点评定出一个烈度。烈度相同区域的外包线,称为等震线(或等烈度线)。§2.3地震作用地震工程术语(TerminologiesofEarthquakeEngineering)

根据震源深度可以把地震分为浅源地震(Shallowfocusearthquake)、中源地震(Intermediatefocusearthquake)和深源地震(deepfocusearthquake)。震源深度0—60公里为浅源地震,简称浅震。浅震对构筑物威胁最大。同级地震,震源越浅,破坏力越强。震源深度60—300公里为中源地震。震源深度300公里以上为深源地震。破坏性地震一般是浅源地震。如1976年的唐山地震的震源深度为8公里,2008年512汶川地震的震源深度14km,2011年日本311大地震的震源深度为海下10公里,1960年智利9.5级地震的震源深度33公里。§2.3地震作用地震工程术语(TerminologiesofEarthquakeEngineering)

根据震中距,可将地震分为近震(LocalEarthquake)和远震(DistantEarthquake)。震中距大于100公里并小于1000公里的地震称为近震。震中距大于1000公里的地震称为远震。震中距会影响到地震波的频谱成分,因此在确定场地的周期时,要同时考虑场地土的类型和震中距的影响。§2.3地震作用地震工程术语(TerminologiesofEarthquakeEngineering)

震级与烈度(EarthquakeMagnitudeandintensity)§2.3地震作用地震工程术语(TerminologiesofEarthquakeEngineering)

震级(EarthquakeMagnitude)和烈度(EarthquakeIntensity)是从不同角度衡量一次地震大小和可能造成破坏的两把不同的“尺子”,人们往往容量弄混。震级和烈度之间即有联系,又有区别。震级反映地震本身的大小,只与地震释放的能量多少有关;而烈度则反映的是地震的后果,一次地震后不同地点烈度不同。一次地震只有一个震级,但同一个地震在不同地区的烈度大小却很不一样。§2.3地震作用地震工程术语(TerminologiesofEarthquakeEngineering)

震级好比一盏灯泡的瓦数,烈度好比某一点受光亮照射的程度,它不仅与灯泡的功率有关,而且与距离的远近有关。因此,一次地震只有一个震级,而烈度则各地不同。§2.3地震作用地震工程术语(TerminologiesofEarthquakeEngineering)

目前世界上记录到的震级最大的地震是哪次?为什么有人说是2011年日本大地震,有人说是1960年智利大地震,还有人说是2004年印度洋大地震?即便是同一次地震,比如2004年印度洋大地震,有人说是8.6级,有人说是8.9级,还有人说是9.0级?要解答这些问题,我们首先要明白震级的划分方法。目前,最基本震级标度有4种,里氏震级ML,体波震级MB,面波震级Ms,以及矩震级Mw。其中里氏震级,体波震级和面波震级均为波震级。§2.3地震作用地震工程术语(TerminologiesofEarthquakeEngineering)

世界上比较通用的是里氏震级(TheRichtermagnitude),其最初定义为里克特(Richter)于1935年提出的,里氏震级大小是指用标准地震仪在距震中(Epifocus)100公里处记录的以微米为单位的最大水平地面位移A的常用对数:ML=log(A)。由于里氏震级要用到距震中100公里处的地面位移,由于我们不知道哪天会发生地震,因此也不可能地震发生时恰巧把地震仪放置在距震中100公里处。因此我们分别针对近震(LocalEarthquake)和远震(DistantEarthquake)引入了体波震级和面波震级。§2.3地震作用地震工程术语(TerminologiesofEarthquakeEngineering)

矩震级是由加州理工学院的金森博雄(HirooKanamori)教授于1977年提出的,该标度能更好的描述地震的物理特性,如地层错动的大小和地震的能量等。不论采用什么震级,由于地震波传播介质的差异,同一次地震在不同地点确定的震级常常不同,差别常达0.3~0.5,有时甚至超过1.0。至于世界上记录到的震级哪次最大,这要从波震级和矩震级两个角度来考虑,从波震级角度考虑,日本2011年大地震里氏9.0级(日本气象厅给出的数据)居首位,与2004年12月26日印尼苏门答腊岛北部以西近海9.0级特大地震并列第一。从矩震级角度来考虑,1960年智利大地震应该排在第一(矩震级9.5),排在第二的是2004年12月26日印度洋大地震(矩震级9.3),第三位是日本2011年大地震(矩震级9.0)。§2.3地地震震作作用用一、、地地震震的的成成因因地震震发发生生时时,,由由于于地地震震波波的的作作用用产产生生地地面面运运动动((横横向向和和纵纵向向)),,通通过过房房屋屋基基础础影影响响上上部部结结构构,,使使结结构构产产生生振振动动二、、地地震震作作用用特特点点地震震波波::竖竖向向振振动动和和水水平平振振动动((主主要要破破坏坏))--P波及S波地震反应应:位移移、速度度、加速速度(产产生惯性性力)动力荷载载作用,,其作用用大小除除了与地地震波本本身的特特性有关关,还与与场地土土特性,,建筑自自身特性性有关地震是一一种随机机振动,,其特征征包括::振幅、、频谱、、持续时时间特征周期期的影响响:短周周期(0.1~0.3s),长周周期(1.5~2s)§2.3地地震作用用二、地震震作用特特点地震波与与场地特特征周期期:为何何距离震震中较近近的地方方,低矮矮的短周周期结构构容易破破坏,而而远离震震中的地地方,高高耸的长长周期结结构更容容易破坏坏?在结结构抗震震设计时时如何考考虑这样样的影响响因素??§2.3地地震作用用二、地震震作用特特点地震波::地震波波包括体体波(P波和S波)以及及面波(Rayleigh波和Love波),就就周期特特性而言言,P波是短周周期的,,S波和面波波是长周周期的;;对于地地震波引引起的地地面振动动幅值特特性,P波小幅值值,S波和面波波为大幅幅值;对对于振动动的方向向,P波引起地地面竖向向振动,,S波和面波波引起地地面水平平振动;;对于传传播速度度,P波最快,,其次是是S波,最后后是面波波。因此此,就震震感而言言,会首首先感受受到竖向向振动((P波作用)),然后后才是水水平振动动(S波和面波波)。S波和面波波作用引引起的水水平振动动将会导导致结构构产生破破坏作用用。就衰衰减速度度而言,,体波会会很快衰衰减,而而面波会会传播到到很远的的地方。。§2.3地地震作用用二、地震震作用特特点地震波::§2.3地地震作用用二、地震震作用特特点体波(P波)§2.3地地震作用用二、地震震作用特特点体波(S波)§2.3地地震作用用二、地震震作用特特点面波(Rayleigh波)§2.3地地震作用用二、地震震作用特特点面波(Love波)§2.3地地震作用用二、地震震作用特特点场地特征征周期::因此,,距离震震中较远远的地方方,地震震波的周周期将会会是以长长周期为为主。在在规范中中,为了了考虑远远震的长长周期特特性,在在确定场场地的特特征周期期时,除除了考虑虑场地的的类别,,还引入入了“设设计地震震分组””,第一一组是近近震,第第三组是是远震。。§2.3地地震作用用三、抗震震设防标标准、设设防目标标和设计计方法(1)建筑物物重要性性分类及及抗震设设防标准准甲类建筑筑:地震破坏坏会导致致严重后后果,造造成经济济上严重重损失或或特别重重要的建建筑物;;按照高高于本地地区抗震震设防烈烈度计算算,其值值应按批批准的地地震安全全性评价价结果确确定乙类建筑筑:地震时必必须维持持正常使使用和救救灾需要要的建筑筑物,人人员大量量集中的的公共建建筑物或或其他重重要的建建筑物;;应按本本地区抗抗震设防防烈度计计算丙类建筑筑物:除上述以以外的一一般高层层建筑;;应按本本地区抗抗震设防防烈度计计算丁类建筑筑物:次要建筑筑,一般般情况下下地震作作用仍应应符合本本地区抗抗震设防防烈度的的要求,,抗震措措施应允允许比本本地区抗抗震设防防烈度的的要求适适当降低低,但抗抗震设防防烈度为为6度时不应应降低。。§2.3地地震作用用(2)三水准准抗震设设计目标标——小震不坏坏,中震震可修,,大震不不倒我国的《建筑抗震震设计规规范》(GB5011-2010)(以下下简称《抗规》),根据据我国地地震的时时间情况况及抗震震设计的的传统习习惯,提提出了可可以概括括为“小震不坏坏、中震震可修、、大震不不倒”(Nodamageunderfrequentearthquake,repairabledamagesunderbasicearthquakeandnocollapseunderrareearthquake)的三水准抗抗震设防防目标(Three-levelSeismicFortificationObjectives)。§2.3地地震作用用(2)三水准准抗震设设计目标标——小震不坏坏,中震震可修,,大震不不倒小震烈度度(又称称众值烈烈度)::是在50年设计基基准期((designreferenceperiod)内,超超越概率率(exceedingprobability)为63.3%的地震烈烈度,即即指超过过该烈度度的地震震出现的的可能性性在全部部地震中中所占的的比例为为63.3%,它比基基本烈度度(BasicIntensity)约低1.55度;中震烈度度即为基基本烈度度(或设设防烈度度):是在50年设计基基准期内内,超越越概率为为10%~13%的地震烈烈度;大震烈度度:指的是发发生概率率极小的的罕遇地地震,相相应的大大震烈度度是在50年设基准准期内,,超越概概率为2%~3%的地震烈烈度,为为小概率率事件。。§2.3地地震作用用(2)三水准准抗震设设计目标标——小震不坏坏,中震震可修,,大震不不倒注意:小小震、中中震和大大震,都都是指烈度而言,而而不是震级。原因在在于,此此处定义义的大震震和小震震,均是是为抗震震设计提提供数据据的。既既然是抗抗震,我我们“抗抗”的是是地震吗吗?其实实不是,,地震实实质上就就是地面面运动,,如果地地震发生生在无人人区,即即便是12级地震,,对人类类是没有有影响的的。因此此我们““抗”的的不是地地震,而而是地震震所产生生的破坏坏作用,,只有烈烈度才能能衡量地地震的破破坏作用用,因此此我们根根据烈度度而不是是震级来来定义大大震、中中震和小小震。§2.3地地震作用(2)三水准抗震震设计目标——小震不坏,中中震可修,大大震不倒小震不坏:当遭受低于本本地区设防烈烈度(即基本本烈度)(BasicIntensity)的多遇地震震(或称小震震)影响时,,建筑物不需需修理,仍可可正常使用。。一方面要使使结构处于弹弹性工作阶段段;另一方面面还须限制层层间位移(对对普通房屋))和避免设备备破坏,即须须保持必要的的刚度(Stiffness)。中震可修:当遭受本地区区规定设防烈烈度(FortificationIntensity)的多遇地震震(FrequentlyOccurredEarthquakes)影响时,建建筑可能产生生一定的损坏坏,但经修复复后仍可继续续使用。大震不倒:当遭受高于本本地区规定设设防烈度的预预估的罕遇地地震(RareEarthquakes)(或称大震))影响时,建建筑物可能产产生重大破坏坏,不致倒塌塌或发生危及及生命的严重重破坏。§2.3地地震作作用(3)两阶段的的抗震设计计方法为达到“小小震不坏,,中震可修修,大震不不倒”的三三水准设防防目标,《抗规》提出了两阶阶段设计方方法:第一阶段::首先按众值值烈度(相相当于小震震)的地震震动参数,,用弹性反反应谱法求求得结构在在弹性状态态下的地震震作用效应应;然后与与其它荷载载效应按一一定的组合合原则进行行组合,对对这一阶段段设计,用用以满足第第一水准的的抗震设防防要求。第二阶段::在大震作用用下,验算算结构薄弱弱部位的弹弹塑性变形形,并采取取相应的构构造措施,,以满足第第三水准的的抗震设防防要求。((注:对绝绝大多数建建筑结构来来说,不需需进行第二二水准的抗抗震设计,,仅对少部部分特别重重要的或存存在薄弱部部位的建筑筑结构,才才需做第二二水准的抗抗震设计。。第二水准准主要通过过概念设计计和构造措措施来保证证。)§2.3地地震作作用(3)两阶段的的抗震设计计方法概括起来,,第一阶段段设计是验验算小震作作用下的弹弹性内力和和变形,第第二阶段验验算的是大大震作用下下的弹塑性性变形。请请反思:((1)结构在弹弹性阶段,,内力和变变形基本是是线性关系系,知道了了内力,变变形必然确确定,为何何要同时验验算内力和和变形?((2)第二阶段段,为何只只验算弹塑塑性变形而而不验算内内力?原因:(1)在弹性阶阶段,验算算内力是为为了满足强强度要求,,保证小震震作用下结结构不破坏坏,验算变变形是为了了保证非结结构构件的的安全。((2)在大震作作用下,结结构进入屈屈服阶段,,屈服后结结构的承载载能力不再再增加,而而变形会迅迅速增长,,因此第二二阶段只验验算变形不不验算内力力。§2.3地地震作作用(4)概念抗震震概念设计抗震计算抗震构造措措施为了实现三三水准的抗抗震设计目目标§2.3地地震作作用(4)概念抗震震“小震不坏坏,中震可可修,大震震不倒”这这三水准抗抗震设防标标准,是通通过两阶段段抗震设计计来实现。。第1阶段的设计计主要是通通过验算结结构的承载载能力和弹弹性变形,,来保证第第1水准(小震震不坏)的的要求。第第2阶段的设计计主要是通通过验算结结构的弹塑塑性变形来来保证结构构第3水准(大震震不倒)的的要求。至至于第2水准(中震震可修),,主要是通通过概念设计(ConceptualDesign)和抗震构造措措施(ConstructionalMeasures)来保证。因此,抗震震概念设计计非常重要要。事实上上,抗震设设计主要包包括三方面面的内容::概念设计、、抗震计算算及构造措施。其中,概概念设计最最为重要。。§2.3地地震作作用(4)概念抗震震所谓“概念念设计”((ConceptualDesign)就是正确确地处理总总体方案、、材料使用用和细部构构造等,着着眼于结构构总体地震震反应,以以达到合理理的抗震设设计的目的的。多年来来,人们在在总结历次次大地震灾灾害的经验验中逐渐发发现,一个个合理的结结构抗震设设计,需要要建筑师和和结构工程程师的密切切配合,不不能仅仅依依赖于“计计算设计””,而在很很大程度上上取决于良良好的“概概念设计””,往往后后者更重要要。主要原原因在于::地震具有随随机性,我我们永远不不可能知道道未来发生生什么样的的地震,会会对建筑结结构产生多多大的作用用。§2.3地地震作作用(4)概念念抗震震计算模模型与与实际际结构构的差差异。。为了了便于于计算算分析析,我我们总总是会会对实实际建建筑进进行简简化,,得到到一个个力学学模型型进行行分析析。例例如,,对于于包括括填充充墙、、梁、、柱等等构件件组成成的结结构体体系,,我们们简化化成一一个框框架模模型进进行内内力分分析,,这样样的简简化决决定了了我们们不可可能得得到真真实的的结构构动力力响应应。如果前前期没没有做做好概概念设设计,,听任任建筑筑师天天马行行空的的想象象,可可能会会导致致力学学上无无法搭搭建的的建筑筑结构构,或或是虽虽然能能够修修建,,但是是抗震震性能能极差差、耗耗费极极为昂昂贵的的结构构体系系。抗震概概念设设计应应该是是建筑筑师和和结构构师共共同担担负的的责任任。在在大多多数情情况下下,建建筑师师构思思的建建筑方方案在在很大大程度度上决决定了了建筑筑物的的抗震震性能能。建建筑方方案出出来之之前,,就应应该让让结构构师广广泛参参与,,这是是未来来建筑筑设计计发展展的方方向,,只有有这样样,才才能最最大限限度地地保证证建筑筑物的的抗震震性能能。§2.3地地震作作用四、高高层建建筑结结构应应按下下列原原则考考虑地地震作作用::一般情情况下下,计计算两两个主主轴方方向的的地震震作用用;有有斜交交抗侧侧力构构件((角度度大于于15度))时应应分别别计算算各抗抗侧力力构件件方向向的地地震作作用质量与与刚度度分布布明显显不对对称、、不均均匀的的结构构,应应计算算双向向水平平地震震作用用下的的扭转转影响响,其其他情情况应应计算算单向向地震震作用用下的的扭转转影响响8度和和9度度抗震震设计计时,,高层层建筑筑中的的大跨跨度和和长悬悬臂结结构应应考虑虑竖向向地震震作用用9度抗抗震设设计时时应计计算竖竖向地地震作作用§2.3地地震震作用用五、高高层建建筑结结构地地震作作用计计算方方法::反应谱谱法地震作作用计计算方方法时程分分析法法反应谱谱底部部剪力力法反应谱谱振型型分解解法§2.3地地震震作用用五、高高层建建筑结结构地地震作作用计计算方方法::反应谱谱(SeismicResponseSpectrum):““谱””表达达的是是振动动强度度与频频率之之间的的关系系。地地震反反应谱谱表达达地震震响应应和结结构频频率之之间的的关系系。地地震反反应谱谱的真真实含含义为为,针针对某某个具具体的的地震震动,,单质质点体体系的的最大大反应应与结结构的的周期期(或或频率率)之之间的的关系系。由由于地地震作作用,,事实实上是是结构构的最最大惯惯性力力,即即质量量乘以以结构构的最最大绝绝对加加速度度,可可用公公式表表示为为:因此,,我们们通常常说的的反应应谱也也指结结构的的周期期与结结构的的最大大绝对对加速速度反反应之之间的的关系系,即即Sa(T)。首先先得知知道地地震动动的时时程曲曲线,,并给给定阻阻尼比比(通通常为为0.05),然然而改改变结结构的的周期期,求求解单单自由由度体体系的的运动动方程程,得得到结结构的的最大大绝对对加速速度反反应Sa。然后后,将将T作为横横坐标标,Sa作为纵纵坐标标,即即可画画出反反应谱谱曲线线。§2.3地地震震作用用五、高高层建建筑结结构地地震作作用计计算方方法::§2.3地地震震作用用五、高高层建建筑结结构地地震作作用计计算方方法::§2.3地地震震作用用五、高高层建建筑结结构地地震作作用计计算方方法::振型((ModeShapes):振振型是是指体体系的的一种种固有有的特特性。。它与与固有有频率率相对对应,,即为为对应应固有有频率率体系系自身身振动动的形形态。。每一一阶固固有频频率都都对应应一种种振型型。振振型对对应于于频率率而言言,一一个固固有频频率对对应于于一个个振型型。按按照频频率从从低到到高的的排列列,来来说第第一振振型,,第二二振型型等等等。此此处的的振型型就是是指在在该固固有频频率下下结构构的振振动形形态,,频率率越高高则振振动周周期越越小。。在实实验中中,我我们就就是通通过用用一定定的频频率对对结构构进行行激振振,观观测相相应点点的位位移状状况,,当观观测点点的位位移达达到最最大时时,此此时频频率即即为固固有频频率。。实际际结构构的振振动形形态并并不是是一个个规则则的形形状,,而是是各阶阶振型型相叠叠加的的结果果§2.3地地震震作用用五、高高层建建筑结结构地地震作作用计计算方方法::振型((ModeShapes):§2.3地地震作作用五、高层层建筑结结构地震震作用计计算方法法:底部剪力力法(BaseShearMethod):振型分解解反应谱谱方法((ModeDecompositionResponseSpectrum),尽管管可以比比较精确确的计算算多自由由度体系系的地震震作用,,但过程程比较复复杂。为为了便于于工程应应用,提提出了底底部剪力力法(BaseShearMethod)。底部部剪力法法的提出出,是由由于人们们注意到到很多结结构的地地震反应应,以第第一振型型反应为为主,且且结构的的第一振振型接近近直线,,因此仅仅考虑第第一振型型,利用用振型分分解反应应谱方法法来确定定地震作作用。底部剪力力法的适适用条件件为:(1)建筑物物高度不不超过40m;(2)结构以以剪切变变形为主主;(3)质量和和刚度沿沿高度分分布较均均匀。§2.3地地震作作用五、高层层建筑结结构地震震作用计计算方法法:底部剪力力法的基基本假定定为:结构的地地震反应应可用第第一振型型反应表表征;结构的第第一振型型为线性性倒三角角形,即即任意质质点的第第一振型型位移与与其高度度成正比比,即,,式式中,C为比例常常数,为为质点点i离地面的的高度。。§2.3地地震作作用五、高层层建筑结结构应根根据不同同情况采采用不同同计算方方法:对质量和和刚度不不对称、、不均匀匀的结构构和高度度超过100m的高层建建筑应采采用考虑虑扭转耦耦连振动动影响的的反应谱谱振型分分解反应应谱法高度不超超过40m、以剪切变变形为主主的且质质量和刚刚度沿高高度分布布较均匀匀的高层层建筑结结构,可可采用反反应谱底底部剪力力法7~9度度设防的的高层建建筑,下下列情况况宜采用用弹性时时程分析析法进行行多遇地地震作用用下的补补充计算算:(1)甲甲类高层层建筑结结构(2)刚刚度与质质量沿竖竖向分布布特别不不均匀的的高层建建筑结构构(3)表表中所示示的乙、、丙类高高层建筑筑结构设防烈度、场地类别建筑高度范围8度I、II类场地和7度>100m8度III、IV类场地>80m9度>60m§2.3.1水平平地震作用用计算一、重力力荷载代代表值::重力荷载载不只是是恒载((DeadLoad),还应包括括活荷载载(LiveLoad),而地地震发生生时,活活荷载不不一定满满布。因因此,在在确定地地震作用用时,用用的是恒恒载与折折减后的的活荷载载之和,,称之为为重力荷荷载代表表值((RepresentativeValueofGravityLoad)。具体体计算公公式为:::重力荷荷载代表表值:结构恒恒载标准准值:有关活活载(可可变荷载载)标准准值:有关活活载组合合值系数数,按下下表采用用§2.3.1水平平地震作用用计算一、重力力荷载代代表值::可变荷载种类组合值系数雪荷载0.5屋顶积灰荷载0.5屋面活荷载不计入按实际情况考虑的楼面活荷载1.0按等效均布荷载考虑的楼面活荷载藏书库、档案库0.8其他民用建筑0.5吊车悬吊物重力硬钩吊车0.3软钩吊车不计入§2.3.1水平平地震作用用计算二、水平平地震影影响系数数(反应应谱曲线线)根据设防防烈度、、场地类类别、地地震分组组、结构构自振周周期T和阻尼比确定定,由下下式计算算:当T≤Tg时=max当T>Tg时=max§2.3地地震作作用三、反应应谱底部部剪力法法(1)底部剪力力法的基基本假定定为:结构的地地震反应应可用第第一振型型反应表表征;结构的第第一振型型为线性性倒三角角形,即即任意质质点的第第一振型型位移与与其高度度成正比比,即,,式式中,C为比例常常数,为为质点点i离地面的的高度。。§2.3.1水水平地震作用用计算三、、反反应应谱谱底底部部剪剪力力法法(2)根根据据上上述述假假定定,,结结构构的的结结构构底底部部剪剪力力,,即即结结构构所所受受的的总总的的地地震震作作用用可可用用下下式式计计算算::1———相应应于于结结构构基基本本自自振振周周期期T1的值Geq———结构构等等效效总总重重力力荷荷载载代代表表值值Geq=0.85GEGj———第j层重重力力荷荷载载代代表表值值(3)得得到到总总的的地地震震作作用用以以后后再再将将总总的的地地震震作作用用按按照照下下式式分分配配到到各各个个质质点点上上::::§2.3.1水水平平地震震作作用用计计算算三、、反反应应谱谱底底部部剪剪力力法法(4)考考虑虑高高振振型型影影响响的的修修正正::上上式式确确定定地地震震作作用用的的方方法法仅仅考考虑虑了了第第一一振振型型的的作作用用,,对对于于长长周周期期结结构构来来说说,,受受高高振振型型影影响响,,误误差差较较大大。。如如下下图图,,前前三三阶阶振振型型叠叠加加的的结结果果和和按按照照底底部部剪剪力力法法计计算算的的结结果果相相比比较较,,顶顶部部误误差差最最大大。。因因此此,,对对于于长长周周期期结结构构,,应应该该考考虑虑到到高高振振型型的的影影响响。。§2.3.1水水平平地震震作作用用计计算算三、、反反应应谱谱底底部部剪剪力力法法(5)考虑高振型型影响的修正正方法:我国国建筑抗震规规范采用在结结构顶部附加加集中水平地地震作用的方方法考虑高阶阶振型的影响响。规范规定定,当结构基基本周期时时,需需在结构顶部部附加如下集集中水平地震震作用。。n——顶部附附加水水平地地震作作用系系数,,当基基本自自振周周期T1<1.4Tg时,n取为0;当基基本自自振周周期T1≥1.4Tg时,n按照表表中采采用§2.3.1水水平平地震作作用计计算三、反反应谱谱底部部剪力力法(5)n按照表表中采采用::(6)总水水平地地震作作用的的标准准值-顶层附附加水水平地地震作作用标标准值值(FEK-Fn)分配到到各楼楼层::§2.3.1水水平平地震作作用计计算三、反反应谱谱底部部剪力力法(7)屋面面小塔塔楼地地震作作用计计算:当建建筑物物有局局部突突出屋屋面的的小建建筑((如屋屋顶间间、女女儿墙墙、烟烟囱))等时时,由由于该该部分分结构构的重重量和和刚度度突然然变小小,局局部突突出小小建筑筑的地地震反反应有有加剧剧的现现象,,即产产生鞭鞭梢效效应,,如下下图所所示。。§2.3.1水水平平地震作作用计计算三、反反应谱谱底部部剪力力法(7)屋面面小塔塔楼地地震作作用计计算:小塔楼楼:突突出屋屋面的的楼梯梯间、、水箱箱等,,一般般1~~2层层,高高度小小体积积小,,小塔塔楼作作为一一个质质点。。鞭梢效效应::屋面面塔楼楼的刚刚度和和质量量比主主体结结构小小得多多,受受到经经过主主体建建筑放放大后后的地地震加加速度度,受受到强强化的的激励励,产产生显显著的的鞭梢梢效应应塔楼计计算::乘以以放大大系数数3.0注明::应注意意鞭梢梢效应应只对对局部部突出出小建建筑有有影响响,因因此作作用在在小建建筑上上的地地震作作用向向建筑筑主体体传递递时((或计计算建建筑主主体的的地震震作用用效应应时)),则则不乘乘增大大系数数。§2.3.1水水平平地震作作用计计算四、反反应谱谱振型型分解解法(1)分别别计算算X和Y方向((有扭扭转时时应考考虑耦耦联地地震作作用力力)各各阶振振型的的等效效地震震作用用力((一般般根据据结构构的规规则程程度选选取前前几个个振型型影响响)(2)求出出将各各阶振振型等等效地地震力力按静静力方方法分分别计计算各各个振振型的的内力力及变变形。。(3)按平平方根根方法法计算算综合合各阶阶振型型等效效地震震力作作用反反应。。§2.3.1水水平地震作用计计算五、楼层最最小地震剪剪力的要求求(TheRequirementofMinimumShearForces)根据抗震设设计规范,,抗震验算算时,结构构任一楼层层的水平地地震剪力应应符合下式式要求:式中:VEki——第i层对应于水水平地震作作用标准值值的楼层剪剪力;λ——剪力系数,,不应小于于下表规定定的楼层最最小地震剪剪力系数值值,对竖向向不规则结结构的薄弱弱层,尚应应乘以1.15的增大系数数;Gj———第j层的重力荷荷载代表值值。§2.3.1水水平地震作用计计算五、楼层最最小地震剪剪力的要求求(TheRequirementofMinimumShearForces)楼层最小地地震剪力系系数值注:1、基本周期期介于3.5s和5s之间的结构构,按插入入法取值;;2、括号内数数值分别用用于设计基基本地震加加速度为0.15g和0.30g的地区。类别6度7度8度9

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