【正文】 百分?jǐn)?shù)其豎向地震作用；百分?jǐn)?shù)其豎向地震作用；豎向地震反應(yīng)譜法：豎向地震反應(yīng)譜法： 與水平地震反應(yīng)譜法相同。與水平地震反應(yīng)譜法相同。規(guī)范采用的是基于豎向地震反應(yīng)譜法的擬靜力法。規(guī)范采用的是基于豎向地震反應(yīng)譜法的擬靜力法。時(shí)程反應(yīng)分析：時(shí)程反應(yīng)分析： 采用豎向地震波時(shí)程，按直接動(dòng)力法計(jì)算采用豎向地震波時(shí)程，按直接動(dòng)力法計(jì)算 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理143一、豎向地震反應(yīng)譜豎向地震反應(yīng)譜與水平地震反應(yīng)譜的 比較 :Ⅰ 類場(chǎng)地豎向地震平均反應(yīng)譜與水平地震平均反應(yīng)譜形狀相差不大加速度峰值約為水平的 1/2至 2/3?？衫盟降卣鸱磻?yīng)譜進(jìn)行分析。 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理144分析結(jié)果表明： 高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑豎向第一振型的地震內(nèi)力與豎向前 5個(gè)振型按平方和開方組合的地震內(nèi)力相比較，誤差僅在 5%15%。 此外，豎向第一振型的數(shù)值大致呈倒三角形式，基本周期小于場(chǎng)地特征周期。 因此，高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑豎向地震作用可按與底部剪力法類似的方法計(jì)算。 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理145二、高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑豎向地震作用的計(jì)算公式結(jié)構(gòu)總豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；豎向、水平地震影響系數(shù)最大值。H1G1Hi質(zhì)點(diǎn) i的豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值。 規(guī)范要求： 9度時(shí)，高層建筑樓層的豎向地震作用效應(yīng)應(yīng)乘以 。 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理146 三、平板型網(wǎng)架屋蓋與大于 24m屋架的豎向地震作用計(jì)算第 i桿件的豎向地震內(nèi)力；第 i桿件的重力內(nèi)力。反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果表明 ,但相差不大 ,故可取最大值作為設(shè)計(jì)依據(jù)；；，但在常用的范圍內(nèi)，變化不很大；為了簡(jiǎn)化，略去其影響；豎向地震作用系 數(shù)，按表采用；重力荷載代表值。 ()()()8()()可不計(jì)算（ )8Ⅲ 、 Ⅳ Ⅱ Ⅰ 鋼筋混凝土屋架平板型網(wǎng)架鋼屋架結(jié)構(gòu)類型 烈度場(chǎng)地類別采用靜力法 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理147 對(duì)于長(zhǎng)懸臂和其它大跨度結(jié)構(gòu)的豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值， 8度和 9度可分別取該結(jié)構(gòu)、構(gòu)件 重力荷載代表值的 10%和 20%，設(shè)計(jì)基本地震加速度為 ，可取該結(jié)構(gòu)構(gòu)件重力荷載代表值的 15%。 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理148一、結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算原則167。 結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算應(yīng)遵循下列原則： 一般情況下，可在建筑結(jié)構(gòu)的 兩個(gè)主軸方向 分別考慮水平地震作用并進(jìn)行抗震驗(yàn)算，各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。 有 斜交抗側(cè)力構(gòu)件 的結(jié)構(gòu)，當(dāng)相交角度大于 15度時(shí)，應(yīng)分別考慮各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。 質(zhì)量和剛度分布明顯 不對(duì)稱的結(jié)構(gòu) ，應(yīng)考慮雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響其他情況宜采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法考慮扭轉(zhuǎn)影響。 8度和 9度時(shí)的大跨度結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)， 9度時(shí)的高層建筑，應(yīng)考慮豎向地震 作用。 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理149二、結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算方法的確定 高度不超過 40m，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度 分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)， 宜采用 底部剪力法 等簡(jiǎn)化方法。 除上述以外的建筑結(jié)構(gòu)，宜采用 振型分解反應(yīng)譜法 。 特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和下表所列高度范圍的 高層建筑，應(yīng)采用 時(shí)程分析法 進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充 計(jì)算，可取多條時(shí)程曲線計(jì)算結(jié)果的平均值與振型分 解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的較大值。烈度、場(chǎng)地類別 房屋高度范圍（ m）8度 Ⅰ 、 Ⅱ 類場(chǎng)地和 7度 100 8度 Ⅲ 、 Ⅳ 類場(chǎng)地 80 9度 60 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理150時(shí)程分析方法要點(diǎn)：按建筑場(chǎng)地類別和設(shè)計(jì)地震分組選用不少于 二組的實(shí)際強(qiáng)震記錄和一組人工模擬的加速度時(shí)程曲線 ，其平均地震影響系數(shù)曲線應(yīng)與振型分解反應(yīng)譜法所采用的地震影響系數(shù)曲線在統(tǒng)計(jì)意義上相符。烈度、場(chǎng)地類別 房屋高度范圍（ m）8度 Ⅰ 、 Ⅱ 類場(chǎng)地和 7度 1008度 Ⅲ 、 Ⅳ 場(chǎng)地 809度 60采用時(shí)程分析法的房屋高度范圍時(shí)程分析所用地震加速度時(shí)程的最大峰值地震影響烈 度6 7 8 9設(shè)計(jì)基本地震加速度值(g) 多遇地震 (cm/s2) 18 35 55 70 110 140罕遇地震 (cm/s2) — 220 310 400 510 620 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理151采用二階段設(shè)計(jì)法：第一階段：對(duì)絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震作用下的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件承載力驗(yàn)算 ,以及多遇地震作用下的彈性變形驗(yàn)算。第二階段：對(duì)一些結(jié)構(gòu)進(jìn)行罕遇地震作用下的彈塑性變形驗(yàn)算。三、結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算內(nèi)容 除砌體結(jié)構(gòu)、廠房外的框架結(jié)構(gòu)、填充墻框架結(jié)構(gòu)、框架 剪力墻結(jié)構(gòu)等需驗(yàn)算允許彈性變形。 對(duì)于按底部剪力法分析結(jié)構(gòu)地震作用時(shí)，其彈性位移計(jì)算公式為第 i層的層間位移；第 i層的側(cè)移剛度；第 i層的水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理152 樓層內(nèi)最大彈性層間位移應(yīng)符合下式多遇地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的樓層內(nèi)最大的彈性層間位移；計(jì)算樓層層高；彈性層間位移角限值，按下表采用。1/300多、高層鋼結(jié)構(gòu)1/1000鋼筋混凝土框支層1/1000鋼筋混凝土抗震墻、筒中筒1/800鋼筋混凝土框架 抗震墻、板柱 抗震墻、框架 核心筒1/550鋼筋混凝土框架 結(jié)構(gòu)類型 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理153下列情況可不進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算：（ 1） 6度時(shí)的建筑（ Ⅳ 類場(chǎng)地上較高的高層建筑與高聳結(jié)構(gòu)除外）；（ 2） 7度時(shí) Ⅰ 、 Ⅱ 類場(chǎng)地、柱高不超過 10m且兩端有山墻的單跨及多跨等高的鋼筋混凝土廠房，或柱頂標(biāo)高不超過 ，兩端均有山墻的單跨及多跨等高的磚柱廠房。 除上述情況的所有結(jié)構(gòu)都要進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的抗震驗(yàn)算，驗(yàn)算公式為包含地震作用效應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力組合的設(shè)計(jì)值；結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值；承載力抗震調(diào)整系數(shù)，除另有規(guī)定外，按下表采用； 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理154 材料 結(jié)構(gòu)構(gòu)件 受力狀態(tài) 鋼柱、梁支撐節(jié)點(diǎn)板件、連接螺栓連接焊縫 砌體 兩端均有構(gòu)造柱、芯柱的抗震墻 其他抗震墻受剪受剪混凝土 梁梁軸壓比小于 梁軸壓比不小于 抗震墻各類構(gòu)件受彎偏壓偏壓偏壓受剪、偏拉承載力抗震調(diào)整系數(shù) 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理155重力荷載分項(xiàng)系數(shù)，一般取 ，當(dāng)重力荷載效應(yīng)對(duì)構(gòu)件承載能力 有利時(shí)，不應(yīng)大于 ；分別為水平、豎向 地震作用分項(xiàng)系數(shù)， 按右表采用；地震作用風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)采用 ；重力荷載代表值的效應(yīng)；水平、豎向地震作用的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng) ,尚應(yīng)乘以相應(yīng)的增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù) 。風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；風(fēng)荷載組合系數(shù) 。一般結(jié)構(gòu)可不考慮 ,風(fēng)荷載起控制作用的高層建筑應(yīng)采用 。 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理156 需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)罕遇地震作用下薄弱層彈塑性變形驗(yàn)算的范圍(a)下列結(jié)構(gòu) 應(yīng) 進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算1） 8度 Ⅲ 、 Ⅳ 類場(chǎng)地和 9度時(shí) ,高大的單層鋼筋混凝土柱 廠房的橫向排架 。2） 79度時(shí)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)小于 架結(jié)構(gòu)；3）高度大于 150m的鋼結(jié)構(gòu)；4）甲類建筑和 9度時(shí)乙類建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼 結(jié)構(gòu)；5）采用隔震和消能減震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理157(b)下列結(jié)構(gòu) 宜 進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算1）下表所列高度范圍且屬于下表所列不規(guī)則類型的高層建筑結(jié)構(gòu)；2） 7度 Ⅲ 、 Ⅳ 類場(chǎng)地和 8度時(shí)乙類建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)；3）板柱 抗震墻結(jié)構(gòu)和底部框架磚房；4）高度不大于 150m的其它高層鋼結(jié)構(gòu)。不規(guī)則類型 定義側(cè)向剛度不規(guī)則 該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的 70%，或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的 80%；除頂層外，局部收進(jìn)的水平向尺寸大于相鄰下一層的 25%豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件（梁、桁架等向下傳遞樓層承載力突變 抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的 80%豎向不規(guī)則的類型 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理158薄弱樓層彈塑性層間位移的驗(yàn)算：彈塑性層間位移角限值，按下表采用；薄弱層樓層高度或單層廠房上柱高度。1/50多、高層鋼結(jié)構(gòu)1/120鋼筋混凝土抗震墻、筒中筒1/100鋼筋混凝土框架 抗震墻、板柱 抗震墻、框架 核心筒1/100底部框架磚房中的框架 抗震墻1/50鋼筋混凝土框架1/30單層混凝土柱排架結(jié)構(gòu)類型 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理159一、能量法計(jì)算基本周期167。 結(jié)構(gòu)自振周期的計(jì)算設(shè)體系按 i振型作自由振動(dòng)。速度為 應(yīng)用抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜計(jì)算地震作用下的結(jié)構(gòu)反應(yīng)，除砌體結(jié)構(gòu)、底部框架抗震墻磚房和內(nèi)框架房屋采用底部剪力法不需要計(jì)算自振周期外，其余均需計(jì)算自振周期。計(jì)算方法：矩陣位移法解特征問題、近似公式、經(jīng)驗(yàn)公式。t時(shí)刻的位移為 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理160一、能量法計(jì)算基本周期設(shè)體系按 i振型作自由振動(dòng)。速度為t時(shí)刻的位移為動(dòng)能為勢(shì)能為 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理161一、能量法計(jì)算基本周期設(shè)體系按 i振型作自由振動(dòng)。速度為t時(shí)刻的位移為動(dòng)能為勢(shì)能為最大動(dòng)能為最大勢(shì)能為由能量守恒，有 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理162 通常將重力作為荷載所引起的位移代入上式求基本頻率的近似值。 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理163解 :例 .已知：求結(jié)構(gòu)的基本周期。G2G1（ 1）計(jì)算各層層間剪力（ 2）計(jì)算各樓層處的水平位移（ 3）計(jì)算基本周期 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理164二、等效質(zhì)量法（折算質(zhì)量法）將多質(zhì)點(diǎn)體系用單質(zhì)點(diǎn)體系代替。多質(zhì)點(diǎn)體系的最大動(dòng)能為單質(zhì)點(diǎn)體系的最大動(dòng)能為體系按第一振型振動(dòng)時(shí)，相應(yīng)于折算質(zhì)點(diǎn)處的最大位移；單位水平力作用下頂點(diǎn)位移。 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理165解 :例 .已知：求結(jié)構(gòu)的基本周期。G2G1能量法的結(jié)果為T1= 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理166三、頂點(diǎn)位移法對(duì)于頂點(diǎn)位移容易估算的建筑結(jié)構(gòu)，可直接由頂點(diǎn)位移估計(jì)基本周期。(1)體系按彎曲振動(dòng)時(shí)抗震墻結(jié)構(gòu)可視為彎曲型桿。無限自由度體系，彎曲振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程為懸臂桿的特解為振型基本周期為重力作為水平荷載所引起的位移為 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理167(2)體系按剪切振動(dòng)時(shí)框架結(jié)構(gòu)可近似視為剪切型桿。無限自由度體系，剪切桿的的運(yùn)動(dòng)方程為懸臂桿的特解為 振型基本周期為重力作為水平荷載所引起的位移為 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理168(3)體系按剪彎振動(dòng)時(shí)框架 抗震墻結(jié)構(gòu)可近似視為剪彎型桿?；局芷跒榭紤]填充墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響：α 取 ~ 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理169四、自振周期的經(jīng)驗(yàn)公式 根據(jù)實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)，忽略填充墻布置、質(zhì)量分布差異等，初步設(shè)計(jì)時(shí)可按下列公式估算（ 1）高度低于 25m且有較多的填充墻框架辦公樓、旅館的基本周期（ 2）高度低于 50m的鋼筋混凝土框架 抗震墻結(jié)構(gòu)的基本周期H房屋總高度； B所考慮方向房屋總寬度。（ 3）高度低于 50m的規(guī)則鋼筋混凝土抗震墻結(jié)構(gòu)的基本周期（ 4）高度低于 35m的化工煤炭工業(yè)系統(tǒng)鋼筋混凝土框架廠房的基本周期 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理170 在實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上，再忽略房屋寬度和層高的影響等，有下列更粗略的公式（ 1）鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)（ 2）鋼筋混凝土框架 抗震墻或鋼筋混凝土框架 筒體結(jié)構(gòu)N結(jié)構(gòu)總層數(shù)。（ 3）鋼筋混凝土抗震墻或筒中筒結(jié)構(gòu)（ 4）鋼 鋼筋混凝土混合結(jié)構(gòu)（ 5）高層鋼結(jié)構(gòu) 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理171矩陣