地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算1工程,振動(dòng),穩(wěn)定,全套,(編輯修改稿)
2025-10-08 20:46 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 值 等于結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值 Gk加上各可變荷載組合值。 ????niikQik QGG1?ikQ第 i個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值； Qi?第 i個(gè)可變荷載的組合值系數(shù) 不考慮 軟鉤吊車 硬鉤吊車 其它民用建筑 藏書庫(kù)、檔案庫(kù) 按實(shí)際情況考慮的樓面活荷載 不考慮 屋面活荷載 屋面積灰荷載 雪荷載 組合值系數(shù) 可變荷載種類 按等效均布荷載考慮 的樓面活荷載 吊車懸吊物重力 組合值系數(shù) 第八章 地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算 i i+1 m1 m2 mi mn 四、多自由度彈性體系的地震反應(yīng) 多質(zhì)點(diǎn)和多自由度體系計(jì)算簡(jiǎn)圖 多自由度彈性體系：對(duì)于多層或高層工業(yè)與民用建筑等，則應(yīng)簡(jiǎn)化為多質(zhì)點(diǎn)體系來(lái)計(jì)算，這樣才能比較真實(shí)地反映其動(dòng)力性能。 按 質(zhì)量集中法 將 i和i+1層之間的結(jié)構(gòu)重力荷載和樓面活荷載集中于樓面標(biāo)高處 ，由無(wú)重量的彈性直桿支撐于地面上，這樣就將多層或高層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為了多質(zhì)點(diǎn)彈性體系。 第八章 地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算 四、多質(zhì)點(diǎn)彈性體系的地震反應(yīng) 多質(zhì)點(diǎn)和多自由度體系計(jì)算簡(jiǎn)圖 一般來(lái)說(shuō)，對(duì)多質(zhì)點(diǎn)體系，若只考慮其作單向振動(dòng)時(shí)，則體系的自由度與質(zhì)點(diǎn)個(gè)數(shù)相同。 第八章 地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算 運(yùn)動(dòng)方程及求解 )(tFI)(tFD)(tFSm1 m2 )(tyimi mn 1 2 i n )(tyg)( igiI yymF ???? ??????????njjijniniiS ykykykykF12211 ????????njjijniniiD ycycycycF12211 ?????????????njjijnjjijig ycykyym11)( ?????gnjjijnjjiji ymycxkym ????? ???? ???? 11第八章 地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算 gy????? MIKYYCYM ????gTj y????? MIφηKηCηM ???? ***兩邊同時(shí)除以 M* ，解耦為 n個(gè)獨(dú)立的方程，即： gjjjjjjj y????? ??????? ????22(j=1,2,…, n) 第 j振型的振型參與系數(shù) ???????niijiniijijTjTjjTjjmmM121*???M φφMIφMIφ令 ΦηY ?左乘 ,得到： Tjφij?為第 j振型第 i自由度的振型值。 gy????? MIK ΦΦηC ΦηM Φ ????Φη11???njijj??振型分解法 第八章 地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算 ??????? ??? d)(s i n)()(0)(? ??? ??tjtgjjj teytjj????????njijjjnjijji ttty11)()()( ?????)()( tt jjj ??? ??????? ??? d)(s i n)(10)(? ??? ??tjtgjj teyjj??式中 )(tj?為阻尼比和自振頻率分別為 j?和 j?的單自由度彈性體系的位移反應(yīng)。 Duhamel積分 第八章 地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算 ??????njijjjnjijji ttty11)()()( ?????采用前述的振型分解法可求得體系各質(zhì)點(diǎn)的位移和絕對(duì)加速度時(shí)程曲線，但對(duì)于工程實(shí)踐而言，振型分解法還是嫌稍復(fù)雜了一些，且運(yùn)用不便。 －－－求最大的水平地震作用 第八章 地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算 五、多自由度彈性體系的水平地震作用 回憶 2： 單自由度彈性體系的水平地震作用是用什么方法求的？ －－－－反應(yīng)譜法 回憶 1： 多自由度彈性體系的振動(dòng)反應(yīng)是用什么方法進(jìn)行求解的？ －－－－振型分解法 第八章 地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算 五、多自由度彈性體系的水平地震作用 振型分解反應(yīng)譜法 多自由度彈性體系在地震時(shí)的水平地震作用就是質(zhì)點(diǎn)所受的慣性力。 ][ ）（）（）（ tytymtF igii ???? ??? 振型分解反應(yīng)譜法是在 振型分解法 的基礎(chǔ)上，結(jié)合運(yùn)用 單自由度體系反應(yīng)譜理論 得出的一種計(jì)算方法。 第八章 地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算 m a xm a x )]()([)( ttymtFF jgijjiijij ??? ???? ???iijjjjijji GG ?????? ????11???njijj??)]()([)( tytymtF igii ???? ???????????njijjgijnjjii tFttymtF11)())()(()( ??? ????gtty jgjm a x)()( ?????? ??相應(yīng)第 j 振型的地震影響系數(shù) 第八章 地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算 因此， 《 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 》 按下式計(jì)算結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于j 振型 i質(zhì)點(diǎn)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： iijjjij GF ????第八章 地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算 振型組合 結(jié)構(gòu)在任一時(shí)刻所受的地震作用為該時(shí)刻各振型地震作用之和。 但是問(wèn)題來(lái)了： 當(dāng)某一振型的地震作用達(dá)到最大值時(shí)，其余各振型的地震作用也一定是達(dá)到最大值嗎？ －－－結(jié)構(gòu)地震作用的 最大值 并不等于各振型地震作用之和。 第八章 地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算 因此，如果要利用對(duì)應(yīng)于各振型的 最大地震作用效應(yīng) 來(lái)求結(jié)構(gòu)總的地震作用效應(yīng)，將存在各振型最大反應(yīng)如何組合的問(wèn)題。 SjSjimimjij SSS ? ?? ??1 1?式中 , S水平地震作用效應(yīng)； m參與振型組合的振型數(shù)，一般可取 2～ 3個(gè)振型 , 當(dāng)基本自振周期 T1, 或房屋高寬比大于 5時(shí)，振型個(gè)數(shù)可適當(dāng)增加； ij?振型互相關(guān)系數(shù) 若假定地震地面運(yùn)動(dòng)為平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程，則根據(jù)隨機(jī)振動(dòng)理論可知，工程結(jié)構(gòu)總的地震作用效應(yīng) S與各振型的地震作用效應(yīng) Sj的關(guān)系可用下式近似描述 振型組合公式，稱為完全二次項(xiàng)組合法，簡(jiǎn)稱 CQC法： 第八章 地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算 振型組合 結(jié)構(gòu)在任一時(shí)刻所受的地震作用為該時(shí)刻各振型地震作用之和。 但是，各振型的地震作用 (從而相應(yīng)的地震作用效應(yīng) )不會(huì)同時(shí)達(dá)到最大值。 如何組合各振型的最大地震作用效應(yīng)，合理地確定結(jié)構(gòu)總的地震作用效應(yīng)？ ???mjjEK SS12SEK——結(jié)構(gòu)水平地震作用效應(yīng) Sj——j振型水平地震作用產(chǎn)生的作用效應(yīng) (彎矩、剪力、軸力和變形等 ) m——參與組合的振型的個(gè)數(shù) 振型組合公式，稱為完全二次項(xiàng)組合法，簡(jiǎn)稱 CQC法： 第八章 地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算 如當(dāng)滿足下述關(guān)系式： ??? jiji ????則可以認(rèn)為 ij?近似為零，此時(shí)振型組合公式（ 365a）變?yōu)? ???mjjSS12（ 365b） 稱式（ 365b）的組合公式為“平方和開平方”法，簡(jiǎn)稱 SRSS法。 因此， 《 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 》 規(guī)定，結(jié)構(gòu)的水平地震作用效應(yīng) （彎矩、剪力、軸向力和變形）按下式計(jì)算： ?? 2jEk SS （ 372） 式中 , SEk 水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)； Sjj振型水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng) ，一般可取 2
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