简介 程分
抗震计算理论 • 简 介 • 反应谱方法 • 时程分析法 [4]
简介 √计算地震作用的方法可以分为静力法、反 应谱法(拟静力法)和时程分析法(直接 动力法)三大类 √我国《抗震规范》要求在设计阶段按照反 应谱方法计算地震作用,少数情况才需要 采用时程分析法进行补充计算。规范要求 进行第二阶段验算的建筑是少数,第二阶 段验算采用弹塑性静力分析或弹塑性时程 分析方法
⚫ 简 介 ✓计算地震作用的方法可以分为静力法、反 应谱法（拟静力法）和时程分析法（直接 动力法）三大类。 ✓我国《抗震规范》要求在设计阶段按照反 应谱方法计算地震作用，少数情况才需要 采用时程分析法进行补充计算。规范要求 进行第二阶段验算的建筑是少数，第二阶 段验算采用弹塑性静力分析或弹塑性时程 分析方法
反应谱方法 °简介 反应谱底部剪力法→ 振型分解反应谱法
⚫ 反应谱方法 • 简 介 • 反应谱底部剪力法 • 振型分解反应谱法
简介 反应谱理论是采用反应谱确定地震作用 的理论。20世纪40年代开始,世界上结 构抗振理论开始进入反应谱理论阶段, 是抗振理论的一大飞越,到20世纪50年 代末已基本取代了静力理论 反应谱是通过单自由度弹性体系国想关点 的地震反应计算得到的谱曲线。 目前我国抗震设计都是采用加速度反应 谱计算地震作用
• 简 介 • 反应谱理论是采用反应谱确定地震作用 的理论。20世纪40年代开始，世界上结 构抗振理论开始进入反应谱理论阶段， 是抗振理论的一大飞越，到20世纪50年 代末已基本取代了静力理论。 • 反应谱是通过单自由度弹性体系 的地震反应计算得到的谱曲线。 • 目前我国抗震设计都是采用加速度反应 谱计算地震作用
反应谱底部剪力法 底部剪力法只考虑结构的基本振型,适用 于高度不超过40m、以剪切变形为主且质 量和刚度沿高度分布比较均匀的结构 用底部剪力法计算地震作用时,将多自由 度体系等效成单自由度体系,只考虑结构 的基本自振周期计算总水平地震力,然后 再按一定规律分配到各个楼层
⚫ 反应谱底部剪力法 • 底部剪力法只考虑结构的基本振型，适用 于高度不超过40m、以剪切变形为主且质 量和刚度沿高度分布比较均匀的结构。 • 用底部剪力法计算地震作用时，将多自由 度体系等效成单自由度体系，只考虑结构 的基本自振周期计算总水平地震力，然后 再按一定规律分配到各个楼层
振型分解反应谱法 简介 √平面结构振型分解反应谱法〓 √空间结构振型分解反应谱法→
• 振型分解反应谱法 ✓简 介 ✓平面结构振型分解反应谱法 ✓空间结构振型分解反应谱法
介 较高的结构,除基本振型的影响外,高振 型的影响较大,因此一般高层建筑都要用 振型分解反应谱法考虑多个振型的组合 般可将质量集中在楼层的位置,η个楼 层为n个质点,有n个振型。在组合前要分 别计算每个振型的水平地震作用及其效应 (M,VN,等),然后进行内力与位移的 振型组合 结构计算模型分为平面及空间结构,振型 组合也相应有两种方法(SRss,CQC)
✓简 介 • 较高的结构，除基本振型的影响外，高振 型的影响较大，因此一般高层建筑都要用 振型分解反应谱法考虑多个振型的组合。 一般可将质量集中在楼层的位置，n个楼 层为n个质点，有n个振型。在组合前要分 别计算每个振型的水平地震作用及其效应 （M,V,N, 等），然后进行内力与位移的 振型组合。 • 结构计算模型分为平面及空间结构，振型 组合也相应有两种方法（SRSS,CQC）。
√平面结构振型分解反应谱法 按平面结算时,XY两个水平方向分布 计算,一个水平方向每个楼层有一个平 移自由度,n个楼层有n个自由度、n个 频率和n个振型。平面结构的振型如下 图所示。 第一振型 第二振型 第j振型 第n振型 图1
✓ 平面结构振型分解反应谱法 按平面结算时，X,Y两个水平方向分布 计算，一个水平方向每个楼层有一个平 移自由度，n个楼层有n个自由度、n个 频率和n个振型。平面结构的振型如下 图所示。 第一振型 第二振型 第 j 振型 第 n 振型 图1
平面结构振型分解反应谱法 平面结构第振型,i点的等效水平地震 力F为 X G 1一相应与振型自振周期T的地震响应系数 Xi第j振型i质点的振幅系数 G.第i层(i质点)重力荷载代表值 y;一振型的振型参与系数: G X ∑GⅩ
✓ 平面结构振型分解反应谱法 平面结构第j振型，i质点的等效水平地震 力 为 Fj i j j Xj iGi = Fji = = = n i 1 2 i ji n i 1 i ji j G X G X Gi ji x j 相应与j 振型自振周期 Tj 的地震响应系数 第 j 振型 i 质点的振幅系数 第 i 层（i 质点）重力荷载代表值 j i振型的振型参与系数：
√平面结构振型分解反应谱法 每个振兴的等效地震力与图给出的振幅方 向相同,每个振型都可由等效地震力计算 得出结构的位移和各构件的弯矩、剪力和 轴力。 因为采用了反应谱,由各振型的地震影响 系数得到的等效地震力是振动过程中的 最大值,其产生的内力和位移也是最大值, 实际上各振型的内力和位移达到最大值的 时间一般并不相同,因此,不能简单地将 各振型的内力和位移直接相加,而是通过 概率统计将各个振型的内力和位移组合起 来,这就是振型组合
• 每个振兴的等效地震力与图1给出的振幅方 向相同，每个振型都可由等效地震力计算 得出结构的位移和各构件的弯矩、剪力和 轴力。 • 因为采用了反应谱，由各振型的地震影响 系数 得到的等效地震力是振动过程中的 最大值，其产生的内力和位移也是最大值， 实际上各振型的内力和位移达到最大值的 时间一般并不相同，因此，不能简单地将 各振型的内力和位移直接相加，而是通过 概率统计将各个振型的内力和位移组合起 来，这就是振型组合。 ✓ 平面结构振型分解反应谱法