第4章结构抗震概念设计课件

工程结构抗震设计工程结构抗震设计主讲教师：尹红宇主讲教师：尹红宇1892188134618921881346土木学院土木学院工程工程结结构抗震构抗震设计设计主主讲讲教教师师：尹：尹红红宇宇13.1 3.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则3.2 3.2 设计地震动设计地震动3.3 3.3 水平地震作用计算水平地震作用计算3.4 3.4 竖向地震作用计算竖向地震作用计算3.5 3.5 结构抗震验算结构抗震验算第第3 3章章 结构抗震计算结构抗震计算3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则第第3章章 结结构抗震构抗震计计算算2工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算v根根据据建建筑筑的的使使用用功功能能的的重重要要性性，分分为为甲甲类类、乙乙类类、丙丙类类、丁丁类类四四个抗震设防类别。个抗震设防类别。p甲甲类类建建筑筑：重重大大建建筑筑工工程程和和地地震震时时可可能能发发生生严严重重次次生生灾灾害害的的建建筑筑，（如如核核电电站站、核核设设施施、水水库库、大大坝坝、堤堤防防、贮贮油油、贮贮气气、贮贮存存易易燃易爆、剧毒、强腐蚀物质的设施等）；燃易爆、剧毒、强腐蚀物质的设施等）；p乙乙类类建建筑筑：地地震震时时功功能能不不能能中中断断或或需需尽尽快快恢恢复复的的建建筑筑，即即生生命命线线工程建筑，（如消防、急救、供水、供电、通讯等）；工程建筑，（如消防、急救、供水、供电、通讯等）；p丙丙类类建建筑筑：甲甲、乙乙、丁丁类类以以外外的的一一般般建建筑筑，（如如一一般般的的公公共共建建筑筑、住宅、旅馆、厂房等）；住宅、旅馆、厂房等）；p丁丁类类建建筑筑：抗抗震震次次要要建建筑筑，（如如储储存存物物品品价价值值低低的的一一般般仓仓库库，人人员活动少的辅助建筑等）。员活动少的辅助建筑等）。3.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则v3.1.1.1 3.1.1.1 抗震设防分类抗震设防分类工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计算根据建筑的使用功能的重要性，分算根据建筑的使用功能的重要性，分33.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算v3.1.1.2 3.1.1.2 抗震设防标准抗震设防标准 基本目的：在一定的经济条件下，最大限度地限制和减轻建基本目的：在一定的经济条件下，最大限度地限制和减轻建筑物的地震破坏，保障人民生命财产的安全。筑物的地震破坏，保障人民生命财产的安全。我国根据具体情况，提出了我国根据具体情况，提出了三水准三水准目标，目标，二阶段二阶段设计法。设计法。原则：原则：小震不坏、中震可修、大震不倒小震不坏、中震可修、大震不倒小小震震是是发发生生机机会会较较多多的的地地震震，小小震震对对应应地地震震烈烈度度概概率率密密度度曲曲线线图图上上的的峰峰值烈度，又叫众值烈度或多遇烈度，超越概率为值烈度，又叫众值烈度或多遇烈度，超越概率为63.2%；中震中震对应的地震烈度为基本烈度，对应的地震烈度为基本烈度，50年内的超越概率为年内的超越概率为10%；大震大震是发生机会较小的罕遇地震，是发生机会较小的罕遇地震，50年内的超越概率为年内的超越概率为2-3%。3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计43.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算p甲甲类类建建筑筑：地地震震作作用用应应高高于于本本地地区区抗抗震震设设防防烈烈度度的的要要求求；抗抗震震措措施施，当当抗抗震震设设防防烈烈度度为为68度度时时，应应符符合合本本地地区区抗抗震震设设防防烈烈度度提提高一度的要求，当为高一度的要求，当为9度时，应符合比度时，应符合比9度更高的要求；度更高的要求；p乙乙类类建建筑筑：地地震震作作用用应应符符合合本本地地区区抗抗震震设设防防烈烈度度的的要要求求；抗抗震震措措施施，当当设设防防烈烈度度为为68度度时时，应应符符合合本本地地区区抗抗震震设设防防烈烈度度提提高高一一度的要求，当为度的要求，当为9度时，应符合比度时，应符合比9度更高的要求；度更高的要求；p丙丙类类建建筑筑：地地震震作作用用和和抗抗震震措措施施均均应应符符合合本本地地区区抗抗震震设设防防烈烈度度要要求；求；p丁丁类类建建筑筑：地地震震作作用用应应符符合合本本地地区区抗抗震震设设防防烈烈度度的的要要求求；抗抗震震措措施施应应允允许许比比本本地地区区抗抗震震设设防防烈烈度度适适当当降降低低，但但设设防防烈烈度度为为6度度时时，不应降低不应降低。v3.1.1.2 3.1.1.2 抗震设防标准抗震设防标准3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计5工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算三水准三水准设防目标设防目标1.当当遭遭受受低低于于本本地地区区设设防防烈烈度度的的多多遇遇地地震震影影响响时时，建建筑筑物物一一般般不不受受损损坏坏或不需修理仍可继续使用或不需修理仍可继续使用（第一水准）（第一水准）；2.当当遭遭受受本本地地区区设设防防烈烈度度的的地地震震影影响响时时，建建筑筑物物可可能能损损坏坏，但但经经一一般般修修理或不需修理仍可继续使用理或不需修理仍可继续使用（第二水准）（第二水准）；3.当当遭遭受受高高于于本本地地区区设设防防烈烈度度预预估估的的罕罕遇遇地地震震影影响响时时，建建筑筑物物不不致致倒倒塌塌或发生危及生命的严重破坏或发生危及生命的严重破坏（第三水准）（第三水准）。3.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则我国采取我国采取6度起设防的方针，地震设防区面积约占国土面积的度起设防的方针，地震设防区面积约占国土面积的60工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计算三水准算三水准设设防目防目标标3.1 6工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算二阶段二阶段设计法设计法 按地区设防烈度进行构件截面抗震承载力计算（弹性分析）按地区设防烈度进行构件截面抗震承载力计算（弹性分析）保证了第一水准的强度要求和弹性变形要求保证了第一水准的强度要求和弹性变形要求 按高于本地区设防烈度的预估罕遇地震作用验算构件弹塑性变形按高于本地区设防烈度的预估罕遇地震作用验算构件弹塑性变形（概念设计构造措施）（概念设计构造措施）保证结构满足第三水准的抗震设防要求保证结构满足第三水准的抗震设防要求3.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计算二算二阶阶段段设计设计法法3.1 结结7工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算v建筑抗震概念设计建筑抗震概念设计3.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则建筑抗震设计包括三个层次的内容与要求：建筑抗震设计包括三个层次的内容与要求：概念设计概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则在总体上把握抗震设计的基本原则 抗震计算抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段为建筑抗震设计提供定量手段 构造措施构造措施在保证结构整体性、加强局部薄弱环节在保证结构整体性、加强局部薄弱环节 等意义上保证抗震计算结果的有效性等意义上保证抗震计算结果的有效性 建筑抗震设计在总体上要求把握的基本原则建筑抗震设计在总体上要求把握的基本原则 :注意场地选择，把握建筑体型，利用结构延性，设置多道防线，注意场地选择，把握建筑体型，利用结构延性，设置多道防线，重视非结构因素重视非结构因素工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计算建筑抗震概念算建筑抗震概念设计设计3.1 83.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算一、注意场地选择一、注意场地选择地震区宜地震区宜选择有利地段，避开不利地段，不在危险地段进行工程建设选择有利地段，避开不利地段，不在危险地段进行工程建设 地段类别地段类别地质、地形、地貌地质、地形、地貌有利地段有利地段稳定基岩、坚硬土或开阔平坦密实均匀的中硬土等稳定基岩、坚硬土或开阔平坦密实均匀的中硬土等不利地段不利地段软弱土、液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩软弱土、液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质的陡坡，河岸和边坡边缘，平面分布上成因、岩性、状态质的陡坡，河岸和边坡边缘，平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层（如故河道、疏散的断层破碎带、暗埋的明显不均匀的土层（如故河道、疏散的断层破碎带、暗埋的塘浜沟谷及半填半挖地基）等塘浜沟谷及半填半挖地基）等危险地段危险地段地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及发震地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及发震断裂带上可能发生地表位错的部位断裂带上可能发生地表位错的部位 当确实需要在不利地段或危险地段建筑工程时，应遵循建筑抗震设计当确实需要在不利地段或危险地段建筑工程时，应遵循建筑抗震设计的有关要求进行详细的场地评价，并采取必要的抗震措施的有关要求进行详细的场地评价，并采取必要的抗震措施3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计93.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算二、把握建筑体型二、把握建筑体型建筑物平、立面布置的基本原则：建筑物平、立面布置的基本原则：结构对称结构对称 有利于减轻结构的地震扭转效应有利于减轻结构的地震扭转效应 形状规则形状规则 在地震时应力集中现象较少，有利于抗震在地震时应力集中现象较少，有利于抗震质量与刚度变化均匀质量与刚度变化均匀 平面内使结构刚度中心与质量中平面内使结构刚度中心与质量中 心相一致，避免扭转效应心相一致，避免扭转效应 高度方向均匀变化，避免薄弱层，高度方向均匀变化，避免薄弱层，减小变形集中、鞭梢效应减小变形集中、鞭梢效应对称对称对称对称、规则规则规则规则、质量与刚度变化均匀质量与刚度变化均匀质量与刚度变化均匀质量与刚度变化均匀3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计103.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算不规则类型不规则类型定定 义义扭转不规则扭转不规则楼层的最大弹性水平位移（或层间位移）大于该楼层两端弹性楼层的最大弹性水平位移（或层间位移）大于该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的水平位移（或层间位移）平均值的1.2倍倍凹凸不规则凹凸不规则结构平面凹进的一侧尺寸大于相应投影方向总尺寸的结构平面凹进的一侧尺寸大于相应投影方向总尺寸的30%楼板局部不连续楼板局部不连续楼板的尺寸和平面刚度急剧变化。例如：有效楼板宽度小于该楼板的尺寸和平面刚度急剧变化。例如：有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的层楼板典型宽度的50%，或开洞面积大于该层楼面面积的，或开洞面积大于该层楼面面积的30%，或较大的楼层错层。，或较大的楼层错层。平平面面不不规规则则的的类类型型不规则类型不规则类型定定 义义侧向刚度不规则侧向刚度不规则 该层的侧向刚度小于相邻上一层的该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%，或小于其上相邻三，或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的个楼层侧向刚度平均值的80%；除顶层外，局部收进的水平向；除顶层外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的尺寸大于相邻下一层的25%。竖向抗侧力构件竖向抗侧力构件不连续不连续竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、桁架等）向下传递构件（梁、桁架等）向下传递楼层承载力突变楼层承载力突变抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%竖竖向向不不规规则则的的类类型型3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计113.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算建筑结构平面的建筑结构平面的扭转不规则示例扭转不规则示例建筑结构平面建筑结构平面的凹角或凸角的凹角或凸角不规则示例不规则示例3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计123.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算建筑结构平面局建筑结构平面局部不连续示例部不连续示例沿竖向的侧向沿竖向的侧向刚度不规则刚度不规则（有柔软层）（有柔软层）3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计133.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算竖向抗侧力构件不连续示例竖向抗侧力构件不连续示例竖向抗侧力结构屈服抗剪强度非竖向抗侧力结构屈服抗剪强度非均匀化（有薄弱层）均匀化（有薄弱层）3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计143.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算三、利用结构延性三、利用结构延性利用结构弹塑性阶段的性能利用结构弹塑性阶段的性能通过塑性变形来消耗地震时输入结构的能量通过塑性变形来消耗地震时输入结构的能量 脆性结构尽管抗力很大，但吸收地震能量的能力并不强脆性结构尽管抗力很大，但吸收地震能量的能力并不强延性结构却因可以吸收更多地震输入能量而有利于抗御结构倒塌的发生延性结构却因可以吸收更多地震输入能量而有利于抗御结构倒塌的发生 增强结构与构件的延性的措施：增强结构与构件的延性的措施：钢筋砼结构钢筋砼结构强剪弱弯、强节点弱构件设计，促使梁以受弯曲形式强剪弱弯、强节点弱构件设计，促使梁以受弯曲形式 产生较大变形产生较大变形 砌体结构砌体结构墙体配筋、构造柱墙体配筋、构造柱圈梁体系等措施，增加结构的延性圈梁体系等措施，增加结构的延性 3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计153.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算四、设置多道防线四、设置多道防线是抗震概念设计的一个重要组成部分是抗震概念设计的一个重要组成部分局部机制（局部机制（L机制）机制）强梁弱强梁弱柱型框架柱型框架单肢剪力单肢剪力墙结构墙结构强柱弱强柱弱梁型框架梁型框架双肢剪力墙加双肢剪力墙加连系梁结构连系梁结构 总体机制（总体机制（T机制）机制）3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计163.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算设置多道防线的手段：设置多道防线的手段：设置多道防线的手段：设置多道防线的手段：应注意的原则：应注意的原则：应注意的原则：应注意的原则：采用超静定结构采用超静定结构采用超静定结构采用超静定结构有目的地设置人工塑性铰有目的地设置人工塑性铰有目的地设置人工塑性铰有目的地设置人工塑性铰利用框架的填充墙利用框架的填充墙利用框架的填充墙利用框架的填充墙设置耗能元件或耗能装置等设置耗能元件或耗能装置等设置耗能元件或耗能装置等设置耗能元件或耗能装置等1.1.不同的设防阶段应使结构周期有明显差别，以利避免共振不同的设防阶段应使结构周期有明显差别，以利避免共振不同的设防阶段应使结构周期有明显差别，以利避免共振不同的设防阶段应使结构周期有明显差别，以利避免共振2.2.最后一道防线要具备一定的强度和足够的变形潜力最后一道防线要具备一定的强度和足够的变形潜力最后一道防线要具备一定的强度和足够的变形潜力最后一道防线要具备一定的强度和足够的变形潜力3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计173.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算五、注意非结构因素五、注意非结构因素最主要的是非结构构件的处理最主要的是非结构构件的处理 非结构构件的影响：非结构构件的影响：影响主体结构的动力特性影响主体结构的动力特性如阻尼、周期等如阻尼、周期等 地震中先期破坏地震中先期破坏如玻璃幕墙、吊顶、室内设备等如玻璃幕墙、吊顶、室内设备等 抗震设计中应注意：抗震设计中应注意：非结构构件与主体结构之间要有可靠的连接或锚固非结构构件与主体结构之间要有可靠的连接或锚固 对可能对主体结构振动造成影响的非结构构件，应注意分析对可能对主体结构振动造成影响的非结构构件，应注意分析 或估计其对主体结构可能带来的影响，并采取相应的抗震措施或估计其对主体结构可能带来的影响，并采取相应的抗震措施 3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计183.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算v建筑场地、地基和基础建筑场地、地基和基础我我国国建建筑筑抗抗震震设设计计规规范范：地地下下基基岩岩或或剪剪切切波波速速大大于于500m/s的的坚坚硬硬土土层层至至地地表表面面的的距离，称为距离，称为“覆盖层厚度覆盖层厚度”1580315350 0等效剪切波速等效剪切波速（m/s）场场 地地 类类 型型各类场地土的覆盖层厚度表：各类场地土的覆盖层厚度表：土层等效剪切波速土层等效剪切波速场地覆盖层厚度场地覆盖层厚度场地类别确定根据：场地类别确定根据：土层等效剪切波速土层等效剪切波速Vse计算：计算：d0计算深度，取覆盖层厚度和计算深度，取覆盖层厚度和20m两者的较小值；两者的较小值；n 计算深度范围内土层的分层数；计算深度范围内土层的分层数；Vsi第第i层土的剪切波速；层土的剪切波速；di第第i层土的厚度。层土的厚度。剪切波速随深度剪切波速随深度递增的一般情况递增的一般情况适用于：适用于：当计算深度以下当计算深度以下有明显的软弱土夹层时有明显的软弱土夹层时应适当提高场地类别应适当提高场地类别3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计193.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算 对对于于10层层和和高高度度30米米以以下下的的丙丙类类建建筑筑及及丁丁类类建建筑筑，当当无无实实测测剪剪切切波波速速时时，也也可可以以根根据据岩岩土土性性状状按按下下表表划划分分土土的的类类型型，并并利利用用当当地地经经验验在在该该表所示的波速范围内估计各土层的剪切波速。表所示的波速范围内估计各土层的剪切波速。3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计203.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算 地地基基基基础础抗抗震震设设计计是是通通过过选选择择合合理理的的基基础础体体系系和和抗抗震震验验算算来来保保证证其其抗震能力的。抗震能力的。地基基础抗震设计的一般要求：地基基础抗震设计的一般要求：1）同一结构单元不宜设置在性质截然不同的地基土层上；）同一结构单元不宜设置在性质截然不同的地基土层上；2）同一结构单元不宜部分采用天然地基而另外部分采用桩基；）同一结构单元不宜部分采用天然地基而另外部分采用桩基；3）地地基基有有软软弱弱土土、可可液液化化土土、新新近近填填土土或或严严重重不不均均匀匀土土层层时时，宜宜加加强强基础的整体性和刚性；基础的整体性和刚性；4）根根据据具具体体情情况况，选选择择对对抗抗震震有有利利的的基基础础类类型型，在在抗抗震震验验算算时时应应尽尽量量考考虑虑结结构构、基基础础和和地地基基的的相相互互作作用用影影响响，使使之之能能反反映映地地基基基基础础在在不不同同阶阶段上的工作状态。段上的工作状态。3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计21重力荷载代表值的确定重力荷载代表值的确定 结构的结构的结构的结构的重力荷载代表值重力荷载代表值重力荷载代表值重力荷载代表值等于结构和构配件自重标准值等于结构和构配件自重标准值等于结构和构配件自重标准值等于结构和构配件自重标准值G G G Gk k k k加上各可变荷载组合值。加上各可变荷载组合值。加上各可变荷载组合值。加上各可变荷载组合值。-第第第第i i i i个可变荷载标准值；个可变荷载标准值；个可变荷载标准值；个可变荷载标准值；-第第第第i i i i个可变荷载的组合值系数个可变荷载的组合值系数个可变荷载的组合值系数个可变荷载的组合值系数 不考虑不考虑 软钩吊车软钩吊车 0.30.3 硬钩吊车硬钩吊车 0.50.5 其它民用建筑其它民用建筑 0.80.8 藏书库、档案库藏书库、档案库 1.01.0按实际情况考虑的楼面活荷载按实际情况考虑的楼面活荷载 不考虑不考虑 屋面活荷载屋面活荷载 0.50.5屋面积灰荷载屋面积灰荷载 0.5 0.5 雪荷载雪荷载组合值系数组合值系数可变荷载种类可变荷载种类按等效均布荷载考虑按等效均布荷载考虑按等效均布荷载考虑按等效均布荷载考虑的楼面活荷载的楼面活荷载的楼面活荷载的楼面活荷载吊车悬吊物重力吊车悬吊物重力吊车悬吊物重力吊车悬吊物重力组合值系数组合值系数组合值系数组合值系数重力荷重力荷载载代表代表值值的确定的确定 结结构的重力荷构的重力荷载载代表代表值值等于等于结结构和构配构和构配223.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算v单自由度弹性体系的水平地震作用单自由度弹性体系的水平地震作用 对于单自由度体系，把惯性力看作反映地震对结构体系影响对于单自由度体系，把惯性力看作反映地震对结构体系影响的等效力，用它对结构进行抗震验算。的等效力，用它对结构进行抗震验算。地震影响系数，即单自由度体系在地震时最大反应加速度；地震影响系数，即单自由度体系在地震时最大反应加速度；F地震作用；地震作用；Sa加速度反应谱。加速度反应谱。3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计233.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算抗震设计反应谱抗震设计反应谱 地震影响系数取决于场地类别、建筑物的自振周期和阻尼比地震影响系数取决于场地类别、建筑物的自振周期和阻尼比等许多因素，反映这些因素的曲线成为反应谱曲线。等许多因素，反映这些因素的曲线成为反应谱曲线。体系阻尼比越大体系阻尼比越大体系地震加速度反应越小体系地震加速度反应越小地震反应谱值越小地震反应谱值越小 阻尼比对地震反应谱的影响阻尼比对地震反应谱的影响Sa/xg maxT(s)4.02.01.01.03.04.02.03.0=0.010.030.050.103.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计243.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算不同场地条件下的平均反应谱不同场地条件下的平均反应谱 不同震中距条件下的平均反应谱不同震中距条件下的平均反应谱 地震反应谱峰值地震反应谱峰值对应的周期也越长对应的周期也越长场地越软场地越软震中距越大震中距越大地震动主要频率成份越小地震动主要频率成份越小（或主要周期成份越长）（或主要周期成份越长）3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计253.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算地震影响系数地震影响系数max地震影响系数最大值地震影响系数最大值T结构周期结构周期1.曲线下降段衰减指数的调整曲线下降段衰减指数的调整 2.直线下降段斜率的调整系数直线下降段斜率的调整系数 3.阻尼调整系数阻尼调整系数 3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计263.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算设计地震分组设计地震分组场地类别场地类别第一组第一组0.250.350.450.65第二组第二组0.300.400.550.75第三组第三组0.350.450.650.90设计特征周期设计特征周期Tg(s)地震影响地震影响设防烈度设防烈度6789多遇地震多遇地震0.040.08（0.12）0.16（0.24）0.32罕遇地震罕遇地震-0.50（0.72）0.90（1.20）1.40注：括号中数值分别用于设计基本地震加速度取注：括号中数值分别用于设计基本地震加速度取0.15g和和0.30g的地区的地区地震影响系数最大值（阻尼比地震影响系数最大值（阻尼比0.05）3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计273.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算v多自由度弹性体系的水平地震作用多自由度弹性体系的水平地震作用按不同情况分别采用相应的地震作用计算方法：按不同情况分别采用相应的地震作用计算方法：v高度不超过高度不超过40m，以剪切变形为主，刚度与质量沿高度以剪切变形为主，刚度与质量沿高度分布比较均匀的建筑物，可采用分布比较均匀的建筑物，可采用底部剪力法底部剪力法。v高度超过高度超过40m的高层建筑物一般可采用的高层建筑物一般可采用振型分解反应谱振型分解反应谱方法方法。v刚度与质量分布特别不均匀的建筑物、甲类建筑物等，刚度与质量分布特别不均匀的建筑物、甲类建筑物等，宜采用宜采用时程分析法时程分析法进行补充计算。进行补充计算。3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计283.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算底部剪力法底部剪力法基本思想：基本思想：按结构底部总剪力相等的原则，把多质点体系简化为按结构底部总剪力相等的原则，把多质点体系简化为单质点体系，只用基本自振周期确定总底部剪力，然后按照一定单质点体系，只用基本自振周期确定总底部剪力，然后按照一定规律将地震力（总底部剪力）沿高度沿高度分配给各质点。规律将地震力（总底部剪力）沿高度沿高度分配给各质点。应用条件应用条件建筑物高度不超过建筑物高度不超过40m结构以剪切变形为主结构以剪切变形为主质量和刚度沿高度分布较均匀质量和刚度沿高度分布较均匀结构的地震反应将结构的地震反应将以第一振型反应为以第一振型反应为主结构的第一振型主结构的第一振型接近直线接近直线假定假定（1 1）结构的地震反应可用第一振型反应表征；）结构的地震反应可用第一振型反应表征；（2 2）结构的第一振型为线性倒三角形，）结构的第一振型为线性倒三角形，即任意质点的第一振型位移与其高度成正比即任意质点的第一振型位移与其高度成正比结构简化第一振型结构简化第一振型3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计293.1 结构抗震计算原则结构抗震计算原则工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算1、结构总水平地震作用结构总水平地震作用2、各质点的水平地震作用各质点的水平地震作用3、结构顶部附加集中水平地震作用结构顶部附加集中水平地震作用 考虑了高阶振型考虑了高阶振型地震作用的影响地震作用的影响 结构顶部附加地震结构顶部附加地震作用系数作用系数3.1 结结构抗震构抗震计计算原算原则则工程工程结结构抗震构抗震设计设计-结结构抗震构抗震计计301.5 地震作用效应和荷载作用效应组合地震作用效应和荷载作用效应组合工程结构抗震设计工程结构抗震设计-结构抗震计算结构抗震计算v无地震作用组合：无地震作用组合：v有地震作用组合：有地震作用组合：1.5 地震作用效地震作用效应应和荷和荷载载作用效作用效应组应组合工程合工程结结构抗震构抗震设计设计-结结31谢谢谢谢关注关注!32