结构抗震设计原理课件第3章结构地震反应分析与抗震计算.pptVIP

能量法 能量守恒原理 一个无阻尼的弹性体系 作自由振动时，其总能 量（势能与动能之和） 在任何时刻保持不变。mn m1xn(t) x2(t) x1(t)等效质量法等效单质点体系的自振频率与原多质点体系的基本频率相等；等效单质点体系自由振动的最大动能与原多质点体系的基本自由振动的最大动能相等。eqMxmm1mnx1xnm1mNx1xneqMxeq等效质量法顶点位移法将悬臂结构的基本周期用将结构重力荷载代表值作为水平荷载所产生的顶点位移UT来表示. mEIq=mguT弯曲型：T1=1.6uT 剪切型：T1=1.8uTUT指将各质点的Gi视为水平荷载加在质点i上产生的顶点假想位移。 T1=1.6uTT1=1.8uT T1=1.7uT1、弯曲型结构：2、剪切型结构： 3、弯剪型结构：顶点位移法3.6竖向地震作用《规范》规定：设防烈度为8度和9度区的大跨度屋盖结构、长悬臂结构、烟囱及类似高耸结构和9度区的高层建筑，应考虑竖向地震作用。效应：使建筑物上下颠簸3.5多自由度弹性体系的水平地震作用与最大地震反应确定体系最大地震反应的前提就是求出体系的水平地震作用振型分解反应谱法底部剪力法例题3-5注意的问题：应先求出各振型的地震反应（剪力、位移等)，再进行组合如果将地震力直接进行振型组合，然后再求地震反应，结果与前者不一致。结构的低阶振型反应大于高阶振型反应；结构的总地震反应以低阶振型反应为主；一般情况下，取结构前2~3阶振型反应进行组合即可，当建筑物的基本周期较大时可适当增加振型反应组合数。作业P93，3.2计算2２题中的k3=98000kN/m3.5.2底部剪力法振型分解反应谱法比较复杂，质点多时无法手算。对于H〈40m的规则结构，振动以第一振型为主，且第一振型接近直线，可简化为底部剪力法进行计算。Φ1i=CHiHiFiFEkΔFn作业：P93，3.2计算题：33.5.3结构自振周期的近似计算通过结构的频率方程求自振周期比较复杂，这里介绍几种近似计算方法。 相对速度反应谱绝对加速度反应谱 相对位移反应谱地震反应谱的特点1.阻尼比对反应谱影响很大2.对于加速度反应谱，当结构周期小 于某个值时幅值随周期急剧增大， 大于某个值时，快速下降。3.对于速度反应谱，当结构周期小于某 个值时幅值随周期增大，随后趋于常数。4.对于位移反应谱，幅值随周期增大。不同场地条件对反应谱的影响 将多个地震反应谱平均后得平均加速度反应谱 Sa/g坚硬场地厚的无粘性土层 周期（s)软土层 岩石 结构的阻尼比和场地条件对反应谱有很大影响。 地震反应谱是现阶段计算地震作用的基础，通过反应谱把随时程变化的地震作用转化为最大的等效侧向力。基本烈度6789地震系数 k0.05 0.10（0.15） 0.20（0.30）0.40地震系数k与基本烈度的关系 90.321.40 80.16(0.24)0.90(1.20) 70.08(0.12)0.50(0.72) 60.04 ---- 烈度多遇地震罕遇地震水平地震影响系数最大值αmax2)查表3-3得αmax=0.08 90.321.40 80.16(0.24)0.90(1.20) 70.08(0.12)0.50(0.72) 60.04 ---- 烈度多遇地震罕遇地震?[例题]某钢筋混凝土单层框架结构的自振周期为0.88s， 其集中于屋盖处的重力荷载代表值G=1200kN，结构的阻 尼比为0.05，II类场地，设防烈度为7度，设计基本地震加 速度为0.10g，设计地震分组为第二组，试确定该结构在 多遇地震作用下的水平地震作用。 解：1)查表3-2得特征周期：Tg=0.4s;4）水平地震作用：问答题（P92）3.1.2什么是地震作用？什么是地