【正文】 。 主菜單 》 設(shè)計(jì) 》 鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)參數(shù) 》 材料分項(xiàng)系數(shù)：將材料分項(xiàng)系數(shù)取為 。 主菜單 》 結(jié)果 》 荷載組合：將各項(xiàng)荷載組合中的地震作用分項(xiàng)系數(shù)取為。 內(nèi)容同中震彈性設(shè)計(jì)。 在 MIDAS/Gen中定義中震反應(yīng)譜 內(nèi)容同中震彈性設(shè)計(jì)。 其它操作均同小震設(shè)計(jì)。 研究生課程 《 工程結(jié)構(gòu)抗震分析 》 課件 東南大學(xué)土木工程學(xué)院 丁幼亮 中震分析設(shè)計(jì) 定義設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，將抗震等級(jí)定為四級(jí)，即不考慮地震組合內(nèi)力調(diào)整系數(shù)（即強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎調(diào)整系數(shù)）。 研究生課程 《 工程結(jié)構(gòu)抗震分析 》 課件 東南大學(xué)土木工程學(xué)院 丁幼亮 分布塑性單元模型 ? 分段變剛度模型 ? 曲線(xiàn)分布柔度模型 ? 有限單元模型 經(jīng)典剛度法單元（位移插值函數(shù)） 基于柔度法單元（內(nèi)力插值函數(shù)） 研究生課程 《 工程結(jié)構(gòu)抗震分析 》 課件 東南大學(xué)土木工程學(xué)院 丁幼亮 中震分析設(shè)計(jì) 《 抗規(guī) 》 中對(duì)中震設(shè)計(jì)的內(nèi)容涉及很少，僅在總則中提到“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設(shè)防目標(biāo)，但沒(méi)有給出中震設(shè)計(jì)的判斷標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，我國(guó)目前的抗震設(shè)計(jì)是以小震為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的，中震和大震則是通過(guò)地震力的調(diào)整系數(shù)和各種抗震構(gòu)造措施來(lái)保證的，但隨著復(fù)雜結(jié)構(gòu)、超高超限結(jié)構(gòu)越來(lái)越多，對(duì)中震的設(shè)計(jì)要求也越來(lái)越多，目前工程界對(duì)于結(jié)構(gòu)的中震設(shè)計(jì)有兩種方法： 第一種按照中震彈性設(shè)計(jì)； 第二種是按照中震不屈服設(shè)計(jì)； 而這兩種設(shè)計(jì)方法在 MIDAS/Gen中都可以實(shí)現(xiàn) 研究生課程 《 工程結(jié)構(gòu)抗震分析 》 課件 東南大學(xué)土木工程學(xué)院 丁幼亮 中震分析設(shè)計(jì) 一、中震彈性設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)的抗震承載力滿(mǎn)足彈性設(shè)計(jì)要求，最大地震影響系數(shù) α 按表 1取值，在中震作用下，設(shè)計(jì)時(shí)可不考慮地震組合內(nèi)力調(diào)整系數(shù)（即強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎調(diào)整系數(shù)），但應(yīng)采用作用分項(xiàng)系數(shù)、材料分項(xiàng)系數(shù)和抗震承載力調(diào)整系數(shù)，構(gòu)件的承載力計(jì)算時(shí)材料強(qiáng)度采用設(shè)計(jì)值。 （ 1）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件至少能夠經(jīng)受住 5次反復(fù)的彈塑性變形循環(huán)，而且最大幅值可達(dá)設(shè)計(jì)容許變形值； （ 2）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在經(jīng)歷反復(fù)的彈塑性變形循環(huán)時(shí)，抗力的下降量始終不超過(guò)最大抗力的 20％。 167。我國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈性時(shí)程分析時(shí)，計(jì)算結(jié)果的平均底部剪力值不應(yīng)小于振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算 結(jié)果的 80% ，每條地震波輸入的計(jì)算結(jié)果不應(yīng)小于65% 。為此，我國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定， 輸入的地震加速度時(shí)程曲線(xiàn)的持續(xù)時(shí)間一般為結(jié)構(gòu)基本周期的 5 ～ 10 倍。所以，持續(xù)時(shí)間不能取得過(guò)長(zhǎng)，但持續(xù)時(shí)間過(guò)短會(huì)導(dǎo)致較大的計(jì)算誤差。 地震波的選取 研究生課程 《 工程結(jié)構(gòu)抗震分析 》 課件 東南大學(xué)土木工程學(xué)院 丁幼亮 第 6 章 彈性時(shí)程分析法 74 4 ．波的持續(xù)時(shí)間 地震動(dòng)加速度時(shí)程曲線(xiàn)不是一個(gè)確定的函數(shù)，采用時(shí)程分析法對(duì)結(jié)構(gòu)的基本振動(dòng)方程進(jìn)行數(shù)值積分，從而計(jì)算出各時(shí)段分點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)系位移、速度和加速度。 表 地震加速度時(shí)程曲線(xiàn)的最大值（ c m / s2） 地震影響 6 度 7 度 8 度 9 度 多遇地震 18 35( 55) 70( 1 10) 140 罕遇地震 126 220( 310) 400( 510) 620 注：括號(hào)內(nèi)數(shù)值分別用于設(shè)計(jì)基本地震加速度為 和 g 的地區(qū)。 我國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦采用第一種方法，其加速度時(shí)程的最大值可按表 采用。 167。因而不能直接應(yīng)用，需要按照建筑物的抗震設(shè)防烈度對(duì)地震波的強(qiáng)度進(jìn)行全面調(diào)整。這樣做既能達(dá)到工程上計(jì)算精度的要求，又不致要求進(jìn)行大量的運(yùn)算。 研究生課程 《 工程結(jié)構(gòu)抗震分析 》 課件 東南大學(xué)土木工程學(xué)院 丁幼亮 2 ．波的頻譜特性 輸入的地震波，無(wú)論是實(shí)際強(qiáng)震記錄或是人工地震波， 其頻譜特性可采用地震影響系數(shù)曲線(xiàn)表征，并且依據(jù)建筑物所處的場(chǎng)地類(lèi)別和設(shè)計(jì)地震分組確定 。在工程實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)對(duì)同一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)采用時(shí)程分析 法 時(shí)，由于輸入地震波的不同造成計(jì)算結(jié)果的數(shù)倍乃至數(shù)十倍之差。因此，如何正確選擇地震波成為使用時(shí)程分析法的關(guān)鍵問(wèn)題之一。此外，計(jì)算罕遇地震下結(jié)構(gòu)的變形，一般應(yīng)采用彈塑性時(shí)程分析法。 研究生課程 《 工程結(jié)構(gòu)抗震分析 》 課件 東南大學(xué)土木工程學(xué)院 丁幼亮 圖 6 .6 .1 由算法產(chǎn)生的周期伸長(zhǎng) 圖 6 .6 . 2 由算法產(chǎn)生的振幅衰減 W ilso n θ 法 W ilso n θ 法 N e w m a rk β 法 N e w m a rk β 法 研究生課程 《 工程結(jié)構(gòu)抗震分析 》 課件 東南大學(xué)土木工程學(xué)院 丁幼亮 167。 用 Ne w m a r k β 法 和 W il s o n θ 法算得的結(jié)果和精確解比較，其振動(dòng)周期的增加（周期伸長(zhǎng)的百分率）和振幅的減小（振幅衰減的百分率）對(duì)TtΔ的變化關(guān)系，表示在圖 和圖 中。這兩個(gè)方面就是振動(dòng)周期的增加和振幅的減小。對(duì)于單自由度無(wú)阻尼自由振動(dòng) 02 ?? xx ??? 0?x， ?x? 其精確解是 tx ?c o s? 。 如上所述，逐步積分法積分過(guò)程的精度總是取決于時(shí)間步長(zhǎng)的大小，反之，時(shí)間步長(zhǎng)決定后，人們希望知道算法的精度如何？對(duì)大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)，計(jì)算結(jié)果的精度與載荷歷史、結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖、阻尼等多種因素有關(guān)。此外，根據(jù)計(jì)算經(jīng)驗(yàn)，《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（ J G J 3 — 2022 ）規(guī)定地震波的時(shí)間間距取為 s 或 s 是合適的，一般結(jié)構(gòu)取 s就可以得到較好的計(jì)算精度。實(shí)際上在分析大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)時(shí)，必然要產(chǎn)生計(jì)算累積誤差，積分過(guò)程的精度總是取決于時(shí)間步長(zhǎng)的大小。 一種算法，在任意給定的初始條件下，排除由于運(yùn)動(dòng)方程本身所引起的計(jì)算發(fā)散外，如果對(duì)于任何一個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)，都不會(huì)由于算法本身而造成解的發(fā)散（即解的無(wú)限增長(zhǎng)），這個(gè)算法便稱(chēng)為無(wú)條件穩(wěn)定的。 ? *對(duì)一個(gè)質(zhì)量為 m ， 頻率為 w的單自由度彈簧質(zhì)量系統(tǒng) , cc = 2mw 研究生課程 《 工程結(jié)構(gòu)抗震分析 》 課件 東南大學(xué)土木工程學(xué)院 丁幼亮 滯后和固體材料阻尼 – 是材料的固有特性 – 在動(dòng)力學(xué)分析中應(yīng)該考慮 – 認(rèn)識(shí)還不是很透徹，很難定量確定 ?滯后和固體材料阻尼 研究生課程 《 工程結(jié)構(gòu)抗震分析 》 課件 東南大學(xué)土木工程學(xué)院 丁幼亮 庫(kù)侖或干摩擦阻尼 – 物體在干燥表面上滑動(dòng)時(shí)的阻尼； – 阻尼力與表面法向接觸力成正比； ? 比例常數(shù) m 就是摩擦系數(shù)； – 動(dòng)力學(xué)分析中一般不予考慮 。 ? 阻尼的數(shù)值主要取決于材料、運(yùn)動(dòng)速度和振動(dòng)頻率。 研究生課程 《 工程結(jié)構(gòu)抗震分析 》 課件 東南大學(xué)土木工程學(xué)院 丁幼亮 結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析 直接積分法 Ne wn a r k 法計(jì)算步驟如下： 1. 初始計(jì)算 （ 1 ） 形成剛度矩陣 K ，質(zhì)量矩陣 M 及阻尼矩陣C。 研究表明，當(dāng)20 . 5 , 0 . 2 5 ( 0 . 5 )? ? ?? ? ?時(shí)，N e w m a r k法是無(wú)條件穩(wěn)定的。該方程為： t t t t t t t tM C K F? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ( 45 ) 將 ( 43 ) 、 ( 44 ) 式代入 ( 45 ) 式，就可求得tt? ??。當(dāng)11,26????時(shí)，它就是線(xiàn)性加速度法。 （ 3 ） 選取時(shí)間步長(zhǎng)t?，計(jì)算積分常數(shù)（取1 . 4? ?）： 0 1 2 120 23 4 526 7 863, , 2(),231 , ,26ttttt? ? ? ???? ??? ? ???? ? ???? ? ?????? ?? ? ? ??????? ? ? ??? 研究生課程 《 工程結(jié)構(gòu)抗震分析 》 課件