【文章內(nèi)容簡介】 xgk m ax|| ???質(zhì)點的最大絕對加速度 : 地震時結(jié)構(gòu)經(jīng)受的最大地震作用 二 .地震影響系數(shù)： 地震影響系數(shù)不包含地面運動強烈程度和結(jié)構(gòu)反應(yīng)大小 地震系數(shù) : 抗震設(shè)計反應(yīng)譜 m ax|| gaxS???? GF ??o?反應(yīng)地面運動強烈程度，一般情況下，地震烈度越高，地面運動加速度愈大，所以、地震系數(shù)與地震烈度之間有一定的對應(yīng)關(guān)系。 P4表 動力系數(shù) (放大倍數(shù) ) 反應(yīng)單質(zhì)奌 多少倍 P49. 三 .水平地震作用的計算： 關(guān)鍵要確定 影響因素 ,設(shè)防 烈度，場區(qū)的地震動特性和場地條件。 抗震設(shè)計反應(yīng)譜 四 .地震反應(yīng)譜： ： 地面運動 (加速度波 )；場地特征 (特征周期 )；結(jié)構(gòu)動力特性 (周期和阻尼 )。 ： (1).反應(yīng)譜曲線：單質(zhì) 奌 結(jié)構(gòu)反應(yīng) (加速度、速度、位移 )與結(jié)構(gòu)自振周期的關(guān)系曲線。 (2)反應(yīng)譜曲線的確定 已知結(jié)構(gòu)的阻尼 (一般變化不大 )，場地特征，對某一特定的地面運動、地震加速度反應(yīng)只與結(jié)構(gòu)的周期有關(guān)，因此可求出加速度 (速度、位移 )。 a與周期 T的 對應(yīng)關(guān)系，這樣給定任一地面運動、即可做出一條 aT曲線、稱作加速度反應(yīng)譜曲線。 抗震設(shè)計反應(yīng)譜 ： 1).多峰值， 2).阻尼影響大， 3)隨周期變化規(guī)律顯著。 地面運動無規(guī)律，包含了不同頻率的分量，不同結(jié)構(gòu)放大頻率不同。 ： 1).地震動力反應(yīng)譜是某一個地震記錄的，同時有很多峰值。不同地震記錄的反應(yīng)譜之間的差別很大。 需對大量的地震反應(yīng)譜進行標(biāo)準(zhǔn)化、平均化處理，得到設(shè)計反應(yīng)譜。 2).場地地面運動的選?。焊鶕?jù)建筑特征選擇數(shù)條合適的地面加速度波，繪制幾條 aT曲線進行統(tǒng)計擬合確定出一條適合該建筑場地的反應(yīng)譜曲線，稱為標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜曲線。 3).標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜曲線的應(yīng)用：已知結(jié)構(gòu)的周期、即可由標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜曲線直接查出加速度反應(yīng)。 抗震設(shè)計反應(yīng)譜 T??max?五 . 抗震規(guī)范 設(shè)計反應(yīng)譜： 抗震規(guī)范 中的設(shè)計反應(yīng)譜、即為地震影響系數(shù) 曲線 ： 1).選用國內(nèi)、外近 300條地震記錄，按場地類別歸類、統(tǒng)計擬合出標(biāo)準(zhǔn)地震影響系數(shù)曲線。 ：取決于設(shè)防烈度和阻尼。 3)譜曲線 的形狀了： *場地條件：場地類型和地震分組 (分第一組、第二組、第三組 ) *阻尼的影響：一般鋼筋砼的阻尼比取 2).譜曲線的峰值： 抗震設(shè)計反應(yīng)譜 六 .設(shè)防烈度地震有關(guān)參數(shù)的確定： 例 地震加速度、水平影響系數(shù)最大值、特征周期， 表 表 設(shè)防烈度和地震加速度值的關(guān)系 設(shè)防烈度 6 7 8 9 設(shè)計基本地震加速度 ()g ()g 抗震設(shè)計反應(yīng)譜 單自由度體系的非線性地震反應(yīng)與計算 (了解 ) 本章將考慮結(jié)構(gòu)變形時的材料非線性狀，阻尼仍采用瑞利阻尼假定。 思考題： ？分別在什么情況下應(yīng)用？ P118 ? 材料的非線性 . 單自由度非線性體系的運動方程 . 非線性運動方程的求 觧 . 恢復(fù)力模型 . 單自由度體系地震及應(yīng)計 祘 程序 抗震設(shè)計反應(yīng)譜 一 .材料的非線性： 當(dāng)應(yīng)力較小時，建筑結(jié)構(gòu)中常用的鋼砼和砌體這兩種材料，應(yīng)力和應(yīng)變基本上呈線性關(guān)系，反映在宏觀上，構(gòu)件所受的力或其恢復(fù)力和構(gòu)件變形或位移成線性關(guān)系，在力學(xué)模型中，構(gòu)件可理想化為一根線忙彈簧。 當(dāng)變形增大，特別是材料出現(xiàn)裂縫后，應(yīng)力和應(yīng)變之間已不再具有線性關(guān)系，有部分變形不能恢復(fù)，在宏觀上、構(gòu)件的恢復(fù)力和變形之間不再具有線性關(guān)系。 二 .單自由度非線性體系的運動方程： 抗震設(shè)計反應(yīng)譜 xxkxf s ?? )()( )()( txmxxkxcxm g????? ?????1?kt kt當(dāng)體系變形較大，質(zhì)奌所受到的恢復(fù)力 fs和質(zhì)奌變形之間的非線性關(guān)系與質(zhì)奌的變形有關(guān)： 體系的運動方程為 : 非線性運動方程的求解： 時刻和 時刻均成立，即 P51 恢復(fù)力模型 體系的恢復(fù)力模型反映了體系恢復(fù)力 fs在體系整個振動過程中的變化規(guī)則 P53 半退化三線型 恢復(fù)力模型 運動方程在 第四章 多自由度體系結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng) 多自由度體系的自由振動 一 .多自由度體系的基本概念 ：無限個。 簡化：有限自由度模型。 ：層間模型：每個樓面、屋面可作用一個質(zhì)點，墻柱質(zhì)量則分別向上下質(zhì)點集中。 二 .兩自由度無阻尼運動方程的建以立： 以兩個自由度為例： ： 多自由度體系的自由振動 )(txg?? )(1 tx?? )(2 tx?? gxt ???)(1gxtx ???? ?)(2 )]()([ 111 txtxmf gI ???? ??12111 fff S ???地面運動加速度： 質(zhì)點相對加速度： 質(zhì)點絕對加速度： 1的運動方程： 慣性力： 恢復(fù)力： )]()([)( 12211 txtxktxk ???? 多自由度體系的自由振動 011 ?? SI ff )()()()()(12212111 txmtxktxkktxm g??????? )]()([ 222 txtxmf gI ???? ??? )]()([122212 txtxkff SS ?????平衡方程： 質(zhì)點 1運動方程： 2的運動方程： 慣性力： 恢復(fù)力： 平衡方程： 022 ?? SI ff 多自由度體系的自由振動 )()()()( 2122222 txmtxktxktxm g???? ???? ??????????????????????????????????????????)()(00)()()()(002121222212121txtxmmtxtxkkkkktxtxmmgg????????)(}]{[)}(]{[)}(]{[ txIMtxKtxM g???? ??? )(}]{[)}(]{[)}(]{[)}(]{[ txIMtxKtxCtxM g????? ????質(zhì)點 2運動方程： 合并式 ()和 ()寫成矩陣形式 考慮阻尼時： 多自由度體系的自由振動 ][][][ 10 KMC ?? ?? 0)}(]{[)}(]{[ ?? txKtxM ?? )sin()()()}({2121 ?? ??????????????? txxtxtxtx 0)sin(][)sin(][21221 ????????????????? ????? txxKtxxM采用端雷阻尼假定： 三 .多自由度體系的自振頻率： 無阻尼振動方程： 考慮兩自由度情況，假定位移矢量： 代入 多自由度體系的自由振動 0][]([212 ????????xxMK ?0])[]([ 2 ?? MK ? 02222 22121 ??????????????mkkkmkk ? ?0)( 21 21221 21 222 ???? ? mm kkmkm kk ?? ])()([2212112221122121 22212mkmkkmbmkmkmkmkk ?????? ??? 頻率方程 : 或 展開 : 多自由度體系的自由振動 1?2121 ?xT ?222 ?xT ?xf 21 1??xf 22 2??第一自振圓頻率 (較小 ) 第二自振圓頻率 (較大 ) 較大的為第一自振周期 較小的為第二自振周期 較小的為第一自振頻率 較大的為第二自振頻率 四 .多自由度體系的振型 0])[]([212 ????????xxMK ?。,。,2221212111xxxx????22212121222211211112kmkkxxkmkkxx????????振型的概念：對應(yīng)某一自振頻率各質(zhì)點位移向的關(guān)系： ： 頻率方程： 特點：位移幅值的比值為常數(shù)。 四 .多自由度體系的振型 )sin()( )( 1112111211 ?? ?????????????? txxtxtx)sin()( )( 2222212221 ?? ????????????? txxtxtx2211211121112