大学课件_建筑结构抗震设计2.3 设计反应谱.pptx

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1、第二章结构抗震基本知识2.1 计算原则2.2 地震作用2.3 设计反应谱2.4 振型分解反应谱法2.5 底部剪力法2.6 结构竖向地震作用2.7 结构抗震验算2.3 设计反应谱一反应谱反应谱定义：d单自由度弹性体系在给定地震作用下某个最大反应量(Sa，Sv，S)与体系自振周期 T 的关系曲线。3设 ，；max()d x t S =S S绘制反应谱的步骤：5利用Duhamel积分求响应；1给定地面输入 xg(t)；&2单自由度体系设定 ；a4设定 T；对于不同的 可产生一系列S a T曲线、或S vT 曲线、S d T曲线。加速度反应谱，结构T小于某个值(大体相当值急剧下降 在 时速度反应谱值也

2、随 T 上升而上升随后逐渐趋于常值 位移反应谱幅值随 T 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。地震反应谱的特点：结构反应的幅值降低，削平峰点规范的做法：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。x根据同一类场地所得到的强震记录&g(t)性的平均反应谱曲线作为设计依据这二设计反应谱图2-9地震影响系数曲线a S max max()g x t&几点说明：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。式调整，反应谱曲线形状参数

3、按公式也相应变动。x T=0时，表示该结构为刚体，此时 S a=&g(t)maxmaxmax即 =1 ，=k=0.45 当0.1TTg时，谱曲线进入平台，=max按场地 当建筑结构 0.05 时，阻尼调整系数 1.0 按公基本烈度6789地震系数k0.05(0.15)0.10(0.30)0.200.40max0.11(0.34)0.23(0.675)0.450.9max 2.25k =三水平地震响系数最大值max的确定已知水平地震影响系数=k 水平地震影响系数最大值 max=kmaxmax=2.25 max 与基本烈度的关系：根据三水准设防，两阶段设计；多遇地震：Im=I0-1.55 ,=63

4、.2%（I0的13%）,相当于地震作用值0.35，也结构处于弹性范围内上表中的max I0，相当于第二个水准。即对表中的 max 值0.35。罕遇地震 ：Is=I0+1 =23%。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。罕遇地震max/多遇地震max 46倍例题21 单跨框架，G=1200KN，=0.05m 5icEI=icG=8009m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：故判断该类场地土为II类。250 vse=18

5、5m/s 14050 dov=45 3hm =122.45t（2）侧移刚度为：f12ic2k=2=28000KN/mGgfmkT =2=0.4 0 9 s4s 查（3）8度且为多遇地震时查表max=0.16；II类场地、二组 表 T g=0.；=0.05 =0.9 1=0.02 2=1.00.4T g因为T g(0.4s)T(0.409)5，由图（反0.9)1.00.16=0.1570.409应谱曲线）。=(Tg)2max=(T水平地震作用：F=G=0.1571200=188.4kN（3）8度罕遇max=0.90其它参数不变水平地震作用：=2max=1.00.9=0.90F=G=0.90120

6、0=1080kN 036.0 16.0)4.0 5 5.2(02.0 2.0 =2024.0 9.0)45.0 5 5.2(02.0 2.0 =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：0.90.9若第一题的阻尼比改为0.04，则=1.07810.050.040.06+1.70.042=1+=0.02130.050.0481=0.02+=0.9040.050.040.5+50.04 =0.9+Tg40.0 max 2 =则其多遇地震影响系数为:1.07810.16=0.1691 0.904 T 0.409罕遇地震影响系数为：=2max=1.07810.9=0.9703若第一题的阻尼比改为0.07，则=0.88830.050.070.06+1.70.042=1+=0.01750.050.0781=0.02+=0.8950.050.070.5+50.07 =0.9+=0.40 2max=则其多遇地震影响系数为:0.8950.88830.16=0.1393 0.409Tg T罕遇地震影响系数为：=2max=0.88830.9=0.7995