工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計電子教案(編輯修改稿)
2025-07-07 22:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 對稱的結(jié)構(gòu)，在地震作用下會發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動。引起扭轉(zhuǎn)振動的主要原因是結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心與剛度中心不重合，水平地震力的合力通過質(zhì)心，結(jié)構(gòu)抗力的合力通過剛心，質(zhì)心和剛心的偏離使得結(jié)構(gòu)除產(chǎn)生平移振動外，還圍繞剛心作扭轉(zhuǎn)振動，形成平扭耦聯(lián)振動。考慮平扭耦聯(lián)振動的多質(zhì)點體系，體系自由度增至3n個，各振型的頻率間隔大為縮短，進(jìn)行各振型作用效應(yīng)組合時，應(yīng)考慮振型間的相關(guān)性。 在高烈度區(qū)，豎向地震運(yùn)動的影響明顯，應(yīng)在抗震設(shè)計中加以重視。對于高聳結(jié)構(gòu)、高層建筑和對豎向運(yùn) 動敏感的結(jié)構(gòu)物可采用建立在豎向反應(yīng)譜基礎(chǔ)上的底部 剪力 法確定豎向地震作用；對于大跨度結(jié)構(gòu)及長懸臂結(jié)構(gòu)可將其重力荷載代表值放大某一比例即認(rèn)為已考慮了豎向地震作用。 建筑結(jié)構(gòu)抗震承載力驗算涉及地震作用的考慮、重力荷載代表值確定和結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面抗震驗算。一般情況下，水平地震作用對結(jié)構(gòu)起控制作用，可沿結(jié)構(gòu)兩個主軸方向分別驗算；對于質(zhì)量和剛度明顯不均勻、不對稱的結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮水平地震作用引起的扭轉(zhuǎn)影響；高烈度區(qū)的高聳及高層結(jié)構(gòu)、大跨及長懸臂結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮豎向地震作用?？拐鹪O(shè)計的重力荷載代表值中，永久荷載取標(biāo)準(zhǔn)值，可變荷載取 組合值，適用于計算地震作用以及與地震作用相遇的其他重力荷載。構(gòu)件截面抗震承載力驗算時，結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力組合設(shè)計值采用多遇地震的作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)組合的多系數(shù)表達(dá)式，結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計值應(yīng)考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)予以調(diào)整，適當(dāng)降低地震作用下結(jié)構(gòu)的可靠度。 1 建筑結(jié)構(gòu)的抗震變形驗算包括在多遇地震作用下的彈性變形驗算和罕遇地震作用下的彈塑性變形驗算。 三、習(xí)題與思考題 什么是地震作用？如何確定結(jié)構(gòu)的地震作用？ 地震系數(shù)和動力系數(shù)的物理意義是什么？通過什么途徑確定這兩個系數(shù)？ 影響地震反應(yīng)譜形狀的 因素有哪些？設(shè)計用反應(yīng)譜如何反映這些因素影響的？ 簡述確定結(jié)構(gòu)地震作用的底部剪力法和振型分解反應(yīng)譜法的基本原理和步驟？ 何謂求水平地震作用效應(yīng)的平方和開方法（ SRSS），寫出其表達(dá)式，說明其基本假定和適用范圍 簡述計算地震作用的方法和適用范圍 什么叫鞭端效應(yīng)？設(shè)計時如何考慮這種效應(yīng)？ 什么叫結(jié)構(gòu)的剛心和質(zhì)心？結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)是如何產(chǎn)生的？ 哪些結(jié)構(gòu)需要考慮豎向地震作用？如何計算豎向地震作用？ 什么是結(jié)構(gòu)或構(gòu)件恢復(fù)力特征曲線，反映了結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的什么性能？ 1地震動的三要素 是什么？采用時程分析法選取地震波時如何考慮這三要素？ 1 抗震設(shè)計中如何考慮結(jié)構(gòu)的地震作用？依據(jù)的原則是什么？ 1什么是承載力抗震調(diào)整系數(shù)？為什么要引入這一系數(shù)？ 1什么是樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)？怎樣確定結(jié)構(gòu)薄弱層或部位？ 1一單層單跨框架如圖 1 所示。假設(shè)屋蓋平面內(nèi)剛度為無窮大，集中于屋蓋處的重力代表值 G＝ 1200kN,框架柱線剛度 ic＝ 104 ，框架剛度 h＝ ，跨度 l=。已知設(shè)防烈度為 8度，設(shè)計基本地震加速度 ，設(shè)計地震分組為第二組，Ⅱ類場地，結(jié)構(gòu)阻尼比為 。試求該結(jié)構(gòu)在多遇地震和罕遇地震時的水平地震作用。 1 求圖 2所示 體系的頻率、振型 . 已知： m1=m2=m,k1=k2=k 1 試用振型分解反應(yīng)譜法計算圖 3所 示框架多遇地震時的層間剪力。 抗震設(shè)防烈度為 8度，Ⅱ類場地，設(shè)計地震分組為第二組。 1試用底部剪力法計算圖 3 所示框架多遇地震時的層間剪力。已知結(jié)構(gòu)的基本周期T1= ,每層的層高均為 ,抗震設(shè)防烈度為 8度 ,Ⅱ類場地 ,設(shè)計地震分組為第二組。 5m9mic ictm 2701?tm 2702?tm 1803?MN/m2451?KMN/m1952 ?KMN/m983?K 1已知某三層框架各層的層間側(cè)移剛度 K(1)= 105kN/m； K(2)= 105kN/m；K(3)= 105kN/m；各層層高 h(1)=4m； h(2)=； h(3)=；各層的抗剪承載力Vy(1)=2500kN, Vy(2)=800kN, Vy(3)=900kN,罕遇地震作用下 各層的彈性地震剪 力Ve(1)=4200kN, Ve(2)=3800kN, Ve(3)=2021kN,試計算罕遇地震時該框架結(jié)構(gòu)的薄弱層位置，并驗算其層間彈塑性位移。 四、考核目標(biāo)與要求 識記：地震作用、地震系數(shù)、動力系數(shù)、水平地震影響系數(shù)、反應(yīng)譜、振型、鞭端效 應(yīng)、質(zhì)心、剛心、重力荷載代表值、樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)、承載力調(diào)整系數(shù) 領(lǐng)會：地震作用的計算方法和適用范圍；振型分解反應(yīng)譜法的計算步驟；底部剪力法的計算步驟，如何考慮高振型的影響；地震動的三要素；豎向地震作用的計算 應(yīng)用： 單質(zhì)點體系地震作用的計算 采用振型分解反應(yīng)譜法和底部剪力法進(jìn)行 多 質(zhì)點體系地震作用的計算 第四章 多層及高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計 一、 學(xué)習(xí)目的與要求 了解多層及高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋震害現(xiàn)象并能分析其原因。 掌握和深刻理解多層及高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計的基本要求與一般規(guī)定。 掌握多層及高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能的特點。 熟練掌握鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計的內(nèi)容與方法步驟。 掌握框架結(jié)構(gòu)和框架 — 抗震墻結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計方法。 掌握和深刻理解多層及高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能的主要抗震構(gòu)造措施，并深刻理解其意義。 二 、 課程內(nèi)容與知識點 鋼筋混凝土 結(jié)構(gòu) 因結(jié)
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