抗震底部剪力法详解.ppt

3.3多质点体系水平地震作用 3.3.1多质点体系计算简图 3.3.2多质点体系振型图 3.3.2多质点体系振型图 3.3.3计算多质点体系水平地震作用 的振型分解反应谱法 通过结构动力学知识可推导出振型最大地震作用 3.3.3计算多质点体系水平地震作用 的振型分解反应谱法 地震作用效应------振型组合 3.3.4计算水平地震作用的底部剪力法 底部剪力法适用条件： 1、高度不超过40m 2、剪切变形为主 3、质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构 计算假定： 1、地震作用下的振动以基本振型为主 2、基本振型近似为一条斜直线 * * * j振型i质点上的地震作用绝对最大值为： “平方和开方”的方法 一般，各个振型在地震总反应中的贡献随其频率的增加 而迅速减少，频率最低的几个振型控制着结构的最大地震 反应。实际计算中，一般采用前2—3个振型即可。 3.3.4 计算水平地震作用的底部剪力法 一、底部剪力的计算 第j振型 j振型的底部剪力为 G—结构的总重力荷载代表值 组合后的结构底部剪力 —高振型影响系数 (规范取0.85) Geq—结构等效总重力荷载代表值，0.85G 二、各质点的水平地震作用标准值的计算 H1 G1 Gk Hk 地震作用下各楼层水平地震层间剪力为 三、顶部附加地震作用的计算 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。 为了修正，在顶部附加一个集中力 。 H1 G1 Gk Hk ---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，宜取水平地震影响系数最大值； --- 结构等效总重力荷载； --- i质点水平地震作用； ---i质点重力荷载代表值； --- i质点的计算高度； --- 顶部附加地震作用系数，多层内框架 砖房0.2,多层刚混、钢结构房屋按下 表,其它可不考虑。 顶部附加地震作用系数 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低于40m以剪切变形为主的规则房屋。 以“剪切变形”为主： 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。 “规则房屋”： 1.相邻层质量的变化不宜过大。 2.避免采用层高特别高或特别矮的楼层，相邻层和连续三层的刚度变化平缓。 3.出屋面小建筑的尺寸不宜过大（宽度b大于高度h且出屋面高度与总高度之比满足h/H1/5），局部缩进的尺寸也不宜大（缩进后的宽度B1与总宽度B之比满足 ）； b h H B 4.楼层内抗侧力构件的布置和质量的分布要基本对称； 5.抗侧力构件在平面内呈正交（夹角大于75度）分布，以便在两个主轴方向分别进行抗震分析； 6.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l大于宽度方向的尺寸b，且宽度b与总宽度B之比满足b/B1/5-1/4）； 对于不满足规则要求的建筑结构，则不宜将底部剪力法作为设计依据。否则，要采取相应的调整，使计算结果合理化。 b B l b B l b B l l b B l 五、底部剪力法应用举例 例1：试用底部剪力法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。已知结构的基本周期T1=0.467s ,抗震设防烈度为8度,Ⅱ类场地,设计地震分组为第二组。 解： （1）计算结构等效总重力荷载代表值 10.5m 7.0m 3.5m （2）计算水平地震影响系数 查表得 1.40 0.90(1.20) 0.50(0.72) ----- 罕遇地震 0.32 0.16(0.24) 0.08(0.12) 0.04 多遇地震 9 8 7 6 地震影响 烈度 地震影响系数最大值（阻尼比为0.05） 解： （1）计算结构等效总重力荷载代表值 例1：试用底部剪力法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。已知结构的基本周期T1=0.467s ,抗震设防烈度为8度,Ⅱ类场地,设计地震分组为第二组。 10.5m 7.0m 3.5m （2）计算水平地震影响系数 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 （3）计算结构总的水平地震作用标准值 例1：试用底部剪力法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。已知结构的基本周期