2.3 设计反应谱.pdf

1、第二章结构抗震基本知识第二章结构抗震基本知识2.1 计算原则计算原则2.2 地震作用地震作用2.3 设计反应谱设计反应谱2.4 振型分解反应谱法振型分解反应谱法2.5 底部剪力法底部剪力法2.6 结构竖向地震作用结构竖向地震作用2.7 结构抗震验算结构抗震验算2.3 设计反应谱一反应谱反应谱定义：单自由度弹性体系在给定地震作用下某个最大反应量(，)与体系自振周期的关系曲线。SdSvSaT绘制反应谱的步骤：1给定地面输入；2单自由度体系设定；3设，；4设定；5利用Duhamel积分求响应；)(txg&max()dx tS=vSSaT对于不同的可产生一系列曲线、或曲线、曲线。aTSvTSdTS地震

2、反应谱的特点：结构反应的幅值降低，削平峰点 加速度反应谱，结构小于某个值(大体相当于)时，幅值急剧上升；当大于这一值时幅值急剧下降 在时速度反应谱值也随上升而上升随后逐渐趋于常值 位移反应谱幅值随上升而上升 土质条件对反应谱的形状的影响：土质越松软，加速度反应谱峰值所对应的结构周期也越长。TgTgTTT规范的做法：根据同一类场地所得到的强震记录分别是计算它的反应谱曲线，然后将这些谱曲线进行统计分析，求出其中最有代表性的平均反应谱曲线作为设计依据这样的谱曲线为抗震设计反应谱，考虑场地类别、震级和震中距的影响。()gx t&二设计反应谱图2-9地震影响系数曲线几点说明：T=0时，表示该结构为刚体，

3、此时即，当0.1TTg时，谱曲线进入平台，按场地平台截至于不同的特征周期Tg。Tg按场地类别和设计地震分组按规范表采用。当建筑结构时，阻尼调整系数按公式调整，反应谱曲线形状参数按公式也相应变动。max()agx tS=&max1()agSx t=&maxmaxmax0.45k=max=0.051.0三水平地震响系数最大值的确定已知水平地震影响系数水平地震影响系数最大值与基本烈度的关系：maxk=maxmaxmaxmax2.252.25kk=max0.9(0.675)0.45(0.34)0.230.110.40(0.30)0.20(0.15)0.100.05地震系数9876基本烈度maxk上表中

4、的，相当于第二个水准。根据三水准设防，两阶段设计；多遇地震：Im=I0-1.55,=63.2%（I0的13%）,相当于地震作用值0.35，也即对表中的值0.35。结构处于弹性范围内max0Imax罕遇地震：Is=I0+1 =23%。罕遇地震46倍例题21 单跨框架，G=1200KN，ic=3.0104KNm，8度设防，设计地震分组为第二组，场地覆盖层厚度dov=45m,土层等效剪切波速为185m/s。试求 多遇和罕遇地震的水平地震作用。maxmax/多遇地震0.05=m9cim5=EIic=800G图2-10 例题2-1附图解（1）根据表1-4（P13页),可知等效剪切波速为：而土层覆盖层厚度

5、：故判断该类场地土为II类。140/185250=smvse34550=ovd（2）侧移刚度为：（3）8度且为多遇地震时查表；II类场地、二组查表；212228000/cfKN mikh=122.45Gmtg=20.4 0 9fmTsk=16.0max=sTg4.0=05.0=9.0=02.01=0.12=因为，由图（反应谱曲线）。水平地震作用：(0.4)(0.409)5ggsTTT157.016.00.1)409.04.0()(9.0max2=TTgkNGF4.1881200157.0=（3）8度罕遇其它参数不变90.0max=水平地震作用：90.09.00.1max2=kNGF108012

6、0090.0=若上题结构的周期改变为2.5s,则其多遇地震影响系数为:罕遇地震影响系数为：036.016.0)4.055.2(02.02.09.0=2024.09.0)45.055.2(02.02.09.0=若第一题的阻尼比改为0.04，则0781.104.07.106.004.005.012=+=0213.0804.005.002.01=+=904.004.055.004.005.09.0=+=则其多遇地震影响系数为:1691.016.00781.1409.040.0904.0max2=TTg罕遇地震影响系数为：9703.09.00781.1max2=若第一题的阻尼比改为0.07，则8883.004.07.106.007.005.012=+=0175.0807.005.002.01=+=895.007.055.007.005.09.0=+=则其多遇地震影响系数为:1393.016.08883.0409.040.0895.0max2=TTg罕遇地震影响系数为：7995.09.08883.0max2=