08 地震作用和结构抗震验算.ppt

二、单质点或单自由度弹性体系地震反应 单自由度弹性体系计算简图： 将结构参与振动的全部质量集中于一点，用无重量的弹性直杆支承于地面形成单质点体系，当该体系只作单向振动时，就形成了一个单自由度体系。如等高单层厂房、水塔等. 单质点弹性体系计算简图 （a）单层厂房及简化体系；（b）水塔及简化体系 相对位移反应谱 三、单自由度弹性体系地震反应谱法 四、多自由度弹性体系的地震反应 五、多自由度弹性体系的水平地震作用 解： （1）求体系的自振周期和振型 （2）计算各振型的地震影响系数 （3）计算各振型的振型参与系数 第一振型 第二振型 第三振型 解： （1）求体系的自振周期和振型 （2）计算各振型的地震影响系数 （3）计算各振型的振型参与系数 （4）计算各振型各楼层的水平地震作用 第一振型 第一振型 （4）计算各振型各楼层的水平地震作用 第一振型 第二振型 第二振型 解： （1）求体系的自振周期和振型 （2）计算各振型的地震影响系数 （3）计算各振型的振型参与系数 （4）计算各振型各楼层的水平地震作用 第一振型 第二振型 第三振型 第三振型 解： （1）求体系的自振周期和振型 （2）计算各振型的地震影响系数 （3）计算各振型的振型参与系数 （4）计算各振型各楼层的水平地震作用 第一振型 第二振型 第三振型 （5）计算各振型的地震作用效应（层间剪力） 第一振型 1振型 解： （1）求体系的自振周期和振型 （2）计算各振型的地震影响系数 （3）计算各振型的振型参与系数 （4）计算各振型各楼层的水平地震作用 第一振型 第二振型 第三振型 （5）计算各振型的地震作用效应（层间剪力） 第二振型 1振型 解： （1）求体系的自振周期和振型 （2）计算各振型的地震影响系数 （3）计算各振型的振型参与系数 2振型 第一振型 第二振型 第三振型 （5）计算各振型的地震作用效应（层间剪力） 1振型 2振型 第三振型 3振型 （4）计算各振型各楼层的水平地震作用 解： （1）求体系的自振周期和振型 （2）计算各振型的地震影响系数 （3）计算各振型的振型参与系数 第一振型 第二振型 第三振型 （5）计算各振型的地震作用效应 1振型 2振型 3振型 （6）计算地震作用效应（层间剪力） 组合后各层地震剪力 （4）计算各振型各楼层的水平地震作用 解： （1）求体系的自振周期和振型 （2）计算各振型的地震影响系数 （3）计算各振型的振型参与系数 抗震设计反应谱的参数取值 1、结构自振周期 (2)多质点体系----近似计算 2、特征周期 (1)单自由度体系 ----质点在单位水平集中力作用下产生的侧移 设计地震分组 场地类别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ IV 第一组 0.25 0.35 0.45 0.65 第二组 0.30 0.40 0.55 0.75 第三组 0.35 0.45 0.65 0.90 设 计 特 征 周 期 Tg 值 抗震设计中，设计特征周期Tg的取值根据“设计地震分组”确定。 地 震 影 响 烈 度 6 7 8 9 多遇地震 0.04 0.08（0.12） 0.16（0.24） 0.32 罕遇地震 — 0.50（0.72） 0.90（1.20） 1.40 3.水平地震影响系数最大值 （阻尼比0.05） 括号内的数字分别对应设计基本加速度0.15g和0.30g地区的地震影响系数。 4、对应于阻尼比等于0.05和不等于0.05，抗震设计反应谱的形状参数（ 、 、 ）不同. 抗震设计反应谱的曲线特征： 曲线由四部分组成，其值也由四部分构成。 1 2 3 4 1 直线上升段： 2 水平段： 时, , , 。 3 曲线下降段： 4 直线下降段： 时(刚体)， ， or 解： （1）求结构体系的自振周期 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8度，设计地震分组为二组，Ⅰ类场地；屋盖处的重力荷载代表值G=700kN，框架柱线刚度 ,阻尼比为0.05。试求该结构多遇地震时的水平地震作用。 h=5m 地震特征周期分组的特征周期值（s） 0.90 0.65 0.45 0.35 第三组 0.75 0.55 0.40 0.30 第二组 0.65 0.45 0.35 0.25 第一组 Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ 场地类别 查表确定 （2）查表得地震特征周期 解：