【正文】 尺度、質量沿高度作同一規(guī)律變化時的 ?? )0()(xxlzl?B?（ 2）求風振系數(shù)的簡化方法： ??????????2121011 )/(),()/(),(),(1)(HzHHzlHHTzzx ???HzHTw /, 2101 ?? xl/風振系數(shù)涉及 及 六個因素 （ 4） 亦可寫成： 可知： 在工程上，根據(jù)長期積累的經(jīng)驗，周期 常用經(jīng)驗公式來求出。如果層數(shù)為 n，則結構有 3n個自由度。 ? ?Tj?~ ? ?jy?1~u 1u167。 工程上 關注 的是跨臨界范圍的共振 共振臨界風速 ：根據(jù) 斯脫羅哈數(shù) （ Strouhal Number ） StTDvjc?? vDnSt s? StjT第 j個自振周期 斯脫羅哈數(shù) sn 渦流脫落頻率 產(chǎn)生 共振 的條件： ?????????????0061 6 0 0 9 0 0 0RewwvStTDvDvzzHjcc?? 共振起點高度 ，可由以下求出： 1HcvHv ????????1010?101 10 ?????????vvH c????????100HvvH?11 ?????????HcvvHH頂點風速 ： 橫風向共振時運動方程為： tDvxzEIxzcxzm jLc ??? s i n21))(()()( 2??????? ???按結構動力學即可求解為： ???????????HjHHjjjjjjLcdzzdzzmzDvzx0222m ax)()(3200)()(1????????橫向共振風力 如取 ，則相應的橫風向共振等效風荷載為： )(1 6 0 0 0)()(2m a x2 zDvzxmzPjjjcjL d j ???? ???L?其中 由反彈所產(chǎn)生 167。 第三節(jié) 高層建筑地震經(jīng)驗 一、震害規(guī)律 （一）地基方面 ? 砂土液化引起地基不均勻沉陷，導致上部結構破壞或整體傾斜。 有大地盤的高層建筑群房頂面與主樓相接處樓 板面積突然減小的樓層破壞程度加重。 采用“填充墻框架”體系的房屋，在鋼筋混凝土框架平面內嵌砌磚填充墻時，柱上部易發(fā)生剪切破壞，外墻框架柱在窗洞處因受窗下墻的約束而發(fā)生短柱型剪切破壞。 矩形平面建筑，電梯間豎筒等抗側力構件布置存在偏心時，同樣因扭轉而使震害加重。 配筋螺旋箍的鋼筋混凝土柱，當層間位移角達到很大數(shù)值時，核心混凝土依然保持完好，依然具有較大的豎向承載力；對于配制方形箍的鋼筋混凝土柱，箍筋繃開，核心混凝土破碎脫落。 基本烈度 一般采用建筑物所在地區(qū)的基本烈度。 (2)確定建筑的抗震構造措施時，除甲類有特殊的規(guī)定外，對于乙類建筑按基本烈度提高一度作為設防烈度（ 9度 適當增強措施），對于丙類建筑，按原基本烈度，對于丁類建筑，則降低一度設防。從使用角度看，建筑物處于正常狀態(tài)；從結構受力角度看，結構處于彈性變形階段。 遭遇第三水準烈度（大震）時，建筑物破壞雖然比較嚴重，但整個結構的非彈性變形依然受到控制，與結構倒塌的臨界變形尚有一段距離，從而保障了建筑內部人員的安全。 (三 ) 兩階段設計 對建筑抗震的三個水準設防要求，是通過“兩階段設計”來實現(xiàn)，其方法和步驟是： 第一階段設計 ? 第一步采用第一水準烈度的地震動參數(shù)，先計算出結構在彈性狀態(tài)下的地震作用效應，與風、重力等荷載效應組合，并引入承載力抗震調整系數(shù)，進行構件截面設計，從而滿足第一水準的強度要求； ? 第二步是采用同一地震動參數(shù)計算出結構的彈性層間位移角，使其不超過規(guī)定的限值（ ， ；其中 裝飾檔次）； 同時采取相應的抗震構造措施，保證結構具有足夠的延續(xù)、變形能力和塑性耗能，從而自動滿足第二水準的變形要求。 延性： 最大允許變形， 屈服變形 決定了結構的抗震能力變形能力承載力 ? ?????.2.1yp??? ?p? y?對于實測荷載－變形曲線，如何確定其屈服變形和最大允許變形，國內外尚無統(tǒng)一標準。 若 （ i＝ 1， 2， … ， N）大致相等，則地震作用下各樓層的側移將是均勻變化的。 ? 屈服機制的類型： 1樓層屈服機制（剪切型屈服機制、柱鉸機制） 2總體屈服機制（彎曲型屈服機制、梁鉸機制） 四、構件的耐震設計準則（四強四弱） ①強節(jié)弱桿 ②強柱弱梁 ③強剪弱彎 ④強壓弱拉 五、耗能構件的優(yōu)化 原則： 1它不是承受豎向荷載的主要構件，在整個地震過程中，它的軸壓比始終處于較低值； 2它在結構總剛度中能占的份額較小； 3它屈服后的變形和穩(wěn)定，受到依然處于彈性階段的其他構件的約束； 4它能提供飽滿穩(wěn)定的滯回環(huán)。 實例： 1972年 12月馬那瓜地震一萬幢房屋嚴重破壞或倒塌 尼加拉瓜的美洲銀行大廈 （ 18層、 61m； 1963年設計； 6倍于設計地震力 ） 時程分析頂點位移加大一倍％底部水平剪力減少倍周期加長?????50~ ?gg結構抗震設計的計算理論 （一）振型分解反應譜法 計算原則：利用單自由度體系反應譜和振型分解原則解決多自由度體系地震反應的計算方法。因而體系按某移振型振動時可以視作一個廣義單自由度體系的振動。 ②建立質點的無阻尼自由振動方程并解之，得質點系的各階振型 和周期 ； ③取前若干較長的周期 ,按建筑的設防烈度，近震或遠震，場地類別，分別查反應譜，得出相應于前若干振型的地震影響系數(shù) 。 單自由度線性體系的隨機反應分析 基本方程： (1) 式中 是描述質點運動的位移 ； )(2 200 tfxwxwx ???????mkc2?? mkw ?0mtftf /)()( 1?ckm ,分別為結構體系的阻尼比和固有圓頻率 ； )(tx和 ； 為體系的質量，彈簧剛度和粘滯阻尼系數(shù)。 對任意函數(shù) ，可用 Fourier變換表示成 )(wH)(tf )(tx)(tf? ???? ?? dtetfwf i w t)(2 1)(? ? （ 17） ? ????? dtewftf i w t)(?)( （ 18） 逆變換 即 在任意荷載作用下， ? ????? dtewfwHtx i w t)(?)()(（ 19） 3）脈動函數(shù)和頻響函數(shù)的關系 設 是單位脈沖時，它的 Fourier變換 由式（ 17），可求得為 )()( ttf ??? ???? ? ?? ??? 2 1)(2 1)(? dtetwf i w t（ 20） 代入式（ 19），則得單位脈沖作用下得反應函數(shù)為 ? ????? dwewHth i w t)(2 1)( ? （ 21） 即： 除 處，脈響函數(shù) 和頻響函數(shù) 是 Fourier變換時 ?21 )(th )(wH? ???? ?? dtethwH i w t)()(（ 22） 2．平穩(wěn)隨機干擾下的反應 )(2 200 tFXwXwX s??????? （ 23） FX ,0)0()0( ?? ?XX大寫字母 為隨機變量 （ 24） 初始條件 ： 若干專題研究： 鞭梢效應 舒適度設計 基于性能（位移）的設計方法 上部結構與地基基礎的共同作用 結構振動控制 結構非線性分析（時程分析） Thanks！ 。先求短脈沖作用下的反應，然后用疊加原理求得總反應 微沖量 dssf )(s設 時刻的單位脈沖 的反應 則 在微沖量作用下的反應為 )( st ??)( sth ?dssfsthtdx )()()( ?? （ 3） 總反應為 ? ?? t dssfsthtx 0 )()()( （ 4） 也稱為脈響函數(shù)。 用薄壁桿件表示剪力墻，未知量少，輸入、輸出數(shù)據(jù)少，計算時間。然后按照適當?shù)慕M合法則，即得多質點體系的最大地震反應。 ? ?)(txi? ?jix? ? ? ? ? ? ? ?niniii xtqxtqxtqtx )()()()( 2211 ???? ?)(,),(),( 21 tqtqtq n? ③ 多質點體系按某一振型振動時，它的功能和位能不會轉移到另一振型上去，就是說，體系按某一振型時，不會激起該體系其他振型的振動，即各個振型是相互獨立無關的。 三、屋頂小塔樓的合理設計 ? 鞭梢效應 （高階振型） ? 設計措施 1設計適當放大地震力 2提高延性（構造） （十）多道抗震防線 純框架 ―― 單一抗側力體系（倒塌率較高） 框－墻、框－撐體系、筒－框、筒中筒 ? 第一道防線的構件選擇 雙重體系 優(yōu)先選擇不負擔或梢負擔重力荷載的豎向支撐或填充墻，或選擇軸壓比較小的框架柱兼作第一道防線。 ? 剛、柔之爭 剛性、柔性學說 ? 美國主張柔（舊金山 柔，洛杉機 剛）， 日本主張剛一些 結論： ①雙向地震作用對柔性框架不利 ②高層建筑剛一些好 超靜定次數(shù)的作用 進入倒塌的過程長 ?? ??（十二）結構的屈服機制 ? 結構最佳破壞機制的特征： 結構在其桿件出現(xiàn)塑性鉸之后，在承載力基本保持穩(wěn)定的條件下，可以持續(xù)地變形而不倒