工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)第三章-wenkub.com
2024-12-29 22:53 本頁面
【正文】 （ 2） 結(jié)構(gòu)彈塑性位移控制標(biāo)準(zhǔn) hu pp ][?? ? h ?? 薄弱層的層高或單層廠房上柱高度； [? p] ?? 層間彈塑性位移角限值 。 樓層屈服強(qiáng)度系數(shù) ?y沿房屋高度分布情況有兩種： 分布均勻 ， 分布不均勻 。 2）簡化方法 適用范圍：不超過 12層且剛度無突變的鋼砼框架結(jié)構(gòu)、填充墻框架結(jié)構(gòu)及單層鋼砼柱廠房。 采用時(shí)程分析法計(jì)算的高層建筑 7 度和 8 度 I 、 II 類場地 10 0m 8 度 III 、 IV 類場地 8 0m 9 度 6 0m 三 、 樓層水平地震剪力最低要求 《 規(guī)范 》 規(guī)定 ， 抗震驗(yàn)算時(shí) ， 結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震剪力應(yīng)符合下式要求 式中 VEki── 第 i層對應(yīng)于水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的 樓層剪力； ?── 剪力系數(shù) ， 查表確定； Gj──第層的重力荷載代表值 。 (2) 高寬比不小于 3的結(jié)構(gòu)，底部地震剪力按上面規(guī)定折減，頂部不折減，中間各層按線性插值折減。 3．由于地基的柔性，一部分能量逸散至地基，使得結(jié)構(gòu)振動(dòng)衰減，地基愈柔，衰減愈大。 二 、 《 規(guī)范 》 規(guī)定 ， 對質(zhì)量和剛度明顯不均勻 、 不對稱的結(jié)構(gòu) ， 應(yīng)考慮水平地震作用扭轉(zhuǎn)的影響 。 豎向地震影響系數(shù)的最大值 ?vmax取水平地震影響系數(shù)最大值的 ， 即 ?vmax= ?max 二 、 豎向地震作用計(jì)算 1． 高層與高聳結(jié)構(gòu) 可采用類似水平地震作用的底部剪力法 。 例題： 某四層框架結(jié)構(gòu) ， 計(jì)算簡圖如圖所示 。 試求該框架 的自振頻率與主振型 ， 并驗(yàn)證主振型的正交性 。 附加的頂部水平地震作用為 ?Fn Fn Fi+1 Fi F1 Gn Gi+1 Gi G1 Hi H 頂點(diǎn)附加地震作用 注意： 1. 建筑物突出屋面的小建筑：由于剛度和質(zhì)量突然變小 ， 地震反應(yīng)特別強(qiáng)烈 ，這一現(xiàn)象即所謂的 “ 鞭端效應(yīng) ” 。 mn mi Hi H Xn1 Xi1 Fn Fi （ a） （ b） （ c） 底部剪力法 質(zhì)點(diǎn) i的水平地震作用為 iii GXF 111 ??? ii HX ?1Eknjjjiii FHGHGF??? 1由此得 該式適用于基本周期 T1? 。 m1 k2 k1 m2 框架 4m 4m 第六節(jié) 底部剪力法 適用范圍：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) 。 當(dāng)結(jié)構(gòu)的基本周期大于 5時(shí) ， 可適當(dāng)增加參與組合的振型個(gè)數(shù) 。 （ i=1,2） ? ? ? ? ? ? 1221111 XtqXtqtx ??? ? ? ? ? ? 2222112 XtqXtqtx ?????21)()(jjjii tqXtx ?多自由度體系： 1 1 11 2 21 1 12 1 12 2 22 2 21 1 2 21 1 2 2( ) ( ) ( ) ... ( ) ... ( )( ) ( ) ( ) ... ( ) ... ( )... ...( ) ( ) ( ) ... ( ) ... ( )( ) ( ) ( ) ... ( ) ... ( )j j n nj j n ni i i j ji n nin n n j jn nx t q t X q t X q t X q t Xx t q t X q t X q t X q t Xx t q t X q t X q t X q t Xx t q t X q t X q t X q t? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?nnX?????????第 1振型 第 j振型 1( ) ( )nijjx t q t X?? ?j i j為振型 i為質(zhì)點(diǎn) ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? gxImxkxcxm ????? ???? ?多自由度體系： ? ? ? ? ? ?1111 21 1 12212 22 2 21212... ...... ...... ...... ... ... ... ... ...... ...... ...... ...jnjniii i ji nin n jn nnnnxqX X X XX X X Xx X qxqX X X XX X X Xxq? ? ? ???? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ???? ? ?? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?1( ) ( )nijjx t q t X?? ?j i ? ? ? ?? ?x X q? ?多自由度體系： ? ? ? ?? ?ijjiqXxXtqtx jijnji?????? ??,表示 質(zhì))()(,1表示振型點(diǎn)令? ? ? ? ? ? ? ?瑞利阻尼令 kmc 21, ?? ??? ? ? ?? ?? ?qXmX Tj ?? ? ?TjX兩邊同乘以? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ???????????????????njnjTjqqqqXXXXmX????????2121 ,jjqM ???? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? gxImxkxcxm ????? ????? ?? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? gxImxkxkmxm ????? ????? 21 ??? ?? ?? ? ? ? ? ?? ?? ?? ? ? ?? ?? ? ? ?? ?gxImqXkqXkmqXm ????? ????? 21 ??? ? ? ? ? ?? ? gTjjjjjjjj xImXqKqKMqM ????? ????? 21 ?? （ j=1， 2， ? ， n） 令 則 （ j=1， 2， ? ， n） gjjjjjj xqqaaq ????? ??? ????? 2221 )(? ? ? ?? ?? ? ? ?? ? ??????nkjkknkjkkjTjTjjXmXmXmXImX121?jjjaa ??? 2221 ?? gjjjjjj xqqq ????? ???? ???? 22 解得 或 ?j(t)稱為與第 j振型相應(yīng)的振子 原體系的位移反應(yīng) （ i=1， 2， ? ， n） ? ??? ??t jtgjjj dtextqjj0)( )(sin)()( ?????? ?????)()( ttq jjj ??? ? ?????tjtgjj dtextjj0)( )(sin)(1)( ????????????????)()()(1tXtqXtx jjjinj jjii??對于多自由度的體系 （ i =1， 2， … ， n） 11???nj ijjX? 作業(yè) 如圖所示二層框架 ， 橫梁剛度 EI=?， 各層質(zhì)量分別為 m 1 = 70t， m 2 = 60t， 側(cè)移剛度分別為k1=5?104kN/m， k2=4?104kN/m。自振頻率和主振型是體系的固有特性 。 ? ? ? ? )sin ( ?? ?? tXx? ? ? ?? ?? ? ? ?02 ?? Xmk ?? ? ? ? 02 ?? mk ? 2． 振型 對于 ?1 兩質(zhì)點(diǎn)的位移比值 質(zhì)點(diǎn)的位移比值 與時(shí)間無關(guān)：即振動(dòng)過程中的任一時(shí)刻 ， 這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移比值保持不變 。 取質(zhì)點(diǎn) m1為隔離體 慣性力 彈性恢復(fù)力 S1 = ?( k11 x1+ k12 x2) 阻尼力 （ a） （ b） 二自由度體
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