【正文】 淤泥質(zhì)粘土 ? ? ? ? 例題 解： (1)確定地面下 20m范圍內(nèi)土的類型 剪切波從地表到 20m深度范圍的傳播時(shí)間： ???ntsti Vdt1)/(??? smtdV ose /???所以表層土屬中軟土。 (3).確保類別：據(jù)表層土屬于中軟層和覆蓋層厚度在 9m80m之間兩個(gè)條件，查表 類場(chǎng)地土。 三 .天然地基的抗震驗(yàn)算：考慮到地震作用下土的動(dòng)強(qiáng)度比靜強(qiáng)度高和可靠度應(yīng)該以靜力荷載下有所降低，地基抗震承載力設(shè)計(jì)值采用靜力承載力設(shè)計(jì)值乘以調(diào)整系數(shù)。另外，還需限制地震作用下過(guò)大的基礎(chǔ)偏心荷載。 ： 1).單樁的豎向和水平向抗震承載力特征值： 見(jiàn)下節(jié)的討論 P24。 P24。 地基的抗震驗(yàn)祘 (2).液化危害 1).地面：噴水、冒砂、地陷等。 ： (1)土層的地質(zhì)年代。 (3).液化土層的埋深。 (4).地震烈度和持續(xù)時(shí)間。 地基的抗震驗(yàn)祘 crNN ?： *標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的判別公式為： 錘重： ()、落地： (76cm)、打入土層深度： (30cm)。 ： P31。 P20。設(shè)防烈度。 土層厚度 Vs(m/s) 180 200 260 420 530 第三章 單自由度體系結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng) 概述 一 .建筑結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)： *地震反應(yīng)：地面運(yùn)動(dòng)作用于房屋 ,在房屋結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的內(nèi)力、變形、位移速度和加速度。 *需求解一 亇 動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，很復(fù)雜。 二 .建筑結(jié)構(gòu)的動(dòng)力計(jì)算簡(jiǎn)圖： P36 圖 ,。 三 .地震反應(yīng)分析的目的：計(jì)算地震作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)。sin39。一般采用粘滯阻尼理論，粘滯阻尼理論假定：阻尼力與速度成正比、但方向與速度相反。 00 ??? xvC ?? )39。cos()(39。sin()( ???? ?? ? tAetx t 239。 xv xtg ???? ?? 2139。 22 ????? ??? Hzf 12/ ?? ??sfT 1/1 ??例 : 一單自由度體系 : m=204t, k=, 阻尼比取為 , 求體系的自振特性 . 解 : 單自由度體系在任意荷載作用下的受迫振動(dòng)： 0)39。cos()( ???? tCtBetx t ????mP dtv /0 ? tetx mPdtt 39。 ?????? ???????? dtetdxmPt )(39。)()( ?? ?? 1)瞬時(shí)荷載作用下的自由振動(dòng)： 代入初始條件 :t=0,位移 x=0, 初速度 得 2)一般動(dòng)力荷載作用下的動(dòng)力反應(yīng)： 在方程解中： 單自由度體系在任意荷載作用下的受迫振動(dòng)： ???????? dtetdxmPt )(39。)()( ?? ?? ???????? dtetxmPtt )(39。)()(0??? ??? 代入用 )()( ??gxmP ???? dttetx mPtt )(39。)()(0 ?????? ???? ???? dtextxtgt )(39。1 ??? ??? ?? )()()(2)(2 txtxtxtx g????? ???? ??? 一 .地面運(yùn)動(dòng)作用下的位移反應(yīng)， 代入 二 .運(yùn)動(dòng)方程數(shù)值計(jì)算： ： 將時(shí)段 [0,T]劃分為 n個(gè)時(shí)間段 : 當(dāng) 杜哈美積分中用 單自由度體系地震反應(yīng)的數(shù)值計(jì)算： nnkko tttttt ,111 , ?? ????ktt ? )()()(2)( 2 kgkkk txtxtxtx ????? ???? ???將時(shí)段 [0,T]劃分為 n個(gè)時(shí)間段 : 當(dāng) 時(shí) )]()([)( 11 11 ???? ??? ?? kktt ttk txtxtxx kk k ????????在 tk, tk+1內(nèi)設(shè)定某種變化規(guī)律 , 從而根據(jù) tk時(shí)刻值 ,求得 tk+1時(shí)刻的值 . ：假定 [tk, tk+1] 內(nèi)的加速度滿足下式 : 在區(qū)間 [tk, tk+1] 內(nèi)對(duì)上式進(jìn)行積分 ,得 : 單自由度體系地震反應(yīng)的數(shù)值計(jì)算： dtttdttxdttx ktttt txtxkttttkkkkkkk)()()( 1)()(111111???? ??? ????????????????121 )(121111 )]()([))(()()( ???????? ????? kk kttttkkkkk txtxtttxtxtx ???????? txxtxxx kkkkk ???????? ??? )( 12111 ???????? txtxx kkk ?????? ?? ????? 21121111211 ??? ??? kkk Btxx ??? 21 tkkk xBx ?? ??? ???在區(qū)間 [tk, tk+1]內(nèi)對(duì)上式進(jìn)行積分 ,得 : 單自由度體系地震反應(yīng)的數(shù)值計(jì)算： )())(())(()()( 1)()(612112111111 ???????? ?????????? ktt txtxkkkkk tttttxtttxtxtxkkkk????? 2161212111 )( txxtxtxxx kkkkkk ?????????? ???? ??????? 261213111 txtxtxx kkkk ???????? ??? ????? 61 2tkkk xAx ?? ??? ?? 21 tkkk xBx ?? ?? ???在區(qū)間 [tk, tk+1] 對(duì) ( 6)式進(jìn)行積分 ,得 : 單自由度體系地震反應(yīng)的數(shù)值計(jì)算： )()()(2)(2 txtxtxtx g????? ???? ??? gkktkktkk xxAxBx ???????? ?????? ???? 621221 222 ?????? )2()1(121622??? ??????? kkgkkt ABxxt ????? ? ???? )2( 1211 ?? ???? kkgksk ABxx ???????將上兩項(xiàng)代入運(yùn)動(dòng)方程 抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜 )(txg?? )(tx??求解地震作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力的方法： ：建立結(jié)構(gòu)體系的動(dòng)力學(xué)模型，根據(jù)在地震作用下的位移反應(yīng)，利用剛度方程，直到求觧內(nèi)力。 ：根據(jù)地震作用下結(jié)構(gòu)的加速度反應(yīng)，求出該結(jié)構(gòu)體系的慣性力，將此慣性力視作為一種反映地震影響的等效力，即地震作用，再進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算，求出各構(gòu)件內(nèi)力。 抗震規(guī)范 近似方法 一 .水平地震作用的基本公式： 對(duì)于某一特定的地面運(yùn)動(dòng) 體系的加速度反應(yīng) 質(zhì)點(diǎn)的絕對(duì)加速度為 )()( txtxa g ??? ?? 抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜 m a x|| aS a ? amSF ? GmgmSF gSgSa aa ?????gSa?? gF ?? ????? kgagxSg m axm ax||||????gxgk m ax|| ???質(zhì)點(diǎn)的最大絕對(duì)加速度 : 地震時(shí)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(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈程度和結(jié)構(gòu)反應(yīng)大小 地震系數(shù) : 抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜 m ax|| gaxS???? GF ??o?反應(yīng)地面運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈程度，一般情況下，地震烈度越高，地面運(yùn)動(dòng)加速度愈大，所以、地震系數(shù)與地震烈度之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜 四 .地震反應(yīng)譜： ： 地面運(yùn)動(dòng) (加速度波 )；場(chǎng)地特征 (特征周期 )；結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性 (周期和阻尼 )。 (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(chǎng)地特征，對(duì)某一特定的地面運(yùn)動(dòng)、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 )。 抗震設(shè)計(jì)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。 ： 1).地震動(dòng)力反應(yīng)譜是某一個(gè)地震記錄的，同時(shí)有很多峰值。 需對(duì)大量的地震反應(yīng)譜進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、平均化處理，得到設(shè)計(jì)反應(yīng)譜。 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)。 ：取決于設(shè)防烈度和阻尼。 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(yùn)動(dòng)方程 . 非線性運(yùn)動(dòng)方程的求 觧 . 恢復(fù)力模型 . 單自由度體系地震及應(yīng)計(jì) 祘 程序 抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜 一 .材料的非線性： 當(dāng)應(yīng)力較小時(shí)，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。 二 .單自由度非線性體系的運(yùn)動(dòng)方程： 抗震設(shè)計(jì)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(yùn)動(dòng)方程為 : 非線性運(yùn)動(dòng)方程的求解： 時(shí)刻和 時(shí)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(gè)振動(dòng)過(guò)程中的變化規(guī)則 P53 半退化三線型 恢復(fù)力模型 運(yùn)動(dòng)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(dòng) 一 .多自由度體系的基本概念 ：無(wú)限個(gè)。 ：層間模型：每個(gè)樓面、屋面可作用一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，墻柱質(zhì)量則分別向上下質(zhì)點(diǎn)集中。,。 四 .多自由度體系的振型 )sin()( )( 1112111211 ?? ?????????????? txx