深圳大學建筑抗震設(shè)計學習教案

1、會計學1深圳大學深圳大學 建筑建筑(jinzh)抗震設(shè)計抗震設(shè)計第一頁，共134頁。2022-4-17211 (3.96)njijjX 1( )( )(3.94)nijjijjx tXt ( )( )( )(3.97)iigF tm xtx t 第1頁/共134頁第二頁，共134頁。2022-4-1731( )( )(3.98)ngjj igjxtXxt ( )gxt 1( )( )(3.99)nijjijjx tXt 11 (3.96)njijjX 1( )( )(3.94)nijjijjx tXt 第2頁/共134頁第三頁，共134頁。2022-4-174( )( )gjxtt 1( )(

2、 )( )(3.100)niijjigjjF tmXxtt ( )( )( )(3.97)iigF tm xtx t 第3頁/共134頁第四頁，共134頁。2022-4-175max( )( )(3.101)jiijjigjFmXxtt gg max( )( )jiijjigjFmXxtt n上式即為上式即為:max( )( )gjjiijjixttFm gXg ？iG第4頁/共134頁第五頁，共134頁。2022-4-176max()( )( )ajgjjSxttgg max( )( )gaxtx tSgg 第5頁/共134頁第六頁，共134頁。2022-4-177 (1,2, ;1,2,

3、)(3.102)jijjjiiFX Gin jn max( )( )(3.101)jiijjigjFmXxtt 第6頁/共134頁第七頁，共134頁。2022-4-17821(3.103)mjjSS 第7頁/共134頁第八頁，共134頁。2022-4-17921(3.103)mjjSS nS 水平地震作用效應（包括內(nèi)力和變形）。水平地震作用效應（包括內(nèi)力和變形）。nSj 第第 j 振型水平地震作用產(chǎn)生的作用效應。振型水平地震作用產(chǎn)生的作用效應。nm 參與組合的振型個數(shù)。參與組合的振型個數(shù)。n一般情況下：一般情況下：m=23n當基本當基本(jbn)周期周期T1 1.5s或房屋高寬比或房屋高寬比H

4、/B5時，適當增加參加組合的振型個數(shù)。時，適當增加參加組合的振型個數(shù)。 第8頁/共134頁第九頁，共134頁。2022-4-1710(3.104)nEkijj iVG 第9頁/共134頁第十頁，共134頁。2022-4-1711類別類別7度度8度度9度度扭轉(zhuǎn)效應明顯扭轉(zhuǎn)效應明顯或基本周期小或基本周期小于于3.5s的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)0.016(0.024)0.032(0.048)0.064基本周期大于基本周期大于5.0s的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)0.012(0.018)0.024(0.032)0.040表表3-4 樓層樓層(lu cn)最小地震剪力系數(shù)最小地震剪力系數(shù)注：基本周期介于注：基本周期介于3.5s和和5.

5、0s的結(jié)構(gòu)，可插入取值；的結(jié)構(gòu)，可插入取值； 括號括號(kuho)內(nèi)數(shù)值用于設(shè)計地震加速度為內(nèi)數(shù)值用于設(shè)計地震加速度為0.15g和和0.30g。第10頁/共134頁第十一頁，共134頁。2022-4-171220Km 2()0jjKmX 2jjT 12TjjjjijnXXXXX (j=1，2，n)第11頁/共134頁第十二頁，共134頁。2022-4-1713第12頁/共134頁第十三頁，共134頁。2022-4-171411111221111nniiiiiinniiiiiim XG Xm XG X （3）計算水平地震）計算水平地震(dzhn)作用作用1111iiiFX G ), 2, 1(n

6、i第13頁/共134頁第十四頁，共134頁。2022-4-171511nikk iVF (1, 2,)in 第14頁/共134頁第十五頁，共134頁。2022-4-171621:mjjSS 根根據(jù)據(jù)公公式式得得到到下下式式211, 2,mijijVVin （）如果如果(rgu)T1 3.5s，應滿足：，應滿足： ViVEki （見公式（見公式3.104）。）。最后，畫出樓層地震剪力圖。最后，畫出樓層地震剪力圖。第15頁/共134頁第十六頁，共134頁。2022-4-1717mkNk41105mkNk42103tm601tm502第16頁/共134頁第十七頁，共134頁。2022-4-17182

7、12 017.54/40.32/kmrad srad s 求求得得： 211211222( )00.4881.7101.0001.000jjkmXXXXX 由由振振型型向向量量方方程程求求得得振振型型：和和由頻率由頻率(pnl)方程：方程：第17頁/共134頁第十八頁，共134頁。2022-435817.54220.15640.32TsTs 計算各振型對應計算各振型對應(duyng)的周期：的周期：第18頁/共134頁第十九頁，共134頁。2022-4-1720112max15gggTTTTT 取 取下下降降段段：阻尼阻尼(zn)系數(shù)系數(shù)0.05，則，則0.9，21（

8、1）確定地震影響系數(shù)）確定地震影響系數(shù) 1第19頁/共134頁第二十頁，共134頁。2022-4-17210.912max10.251 0.160.11580.359gTT 因因此此：1112221160 0.48850 11.2360 0.48850 1niiiniiim Xm X 第20頁/共134頁第二十一頁，共134頁。2022-4-17221111iiiFX G )2, 1( i11111110.1158 1.23 0.488 60 9.840.9FX GkN 12111220.1158 1.23 1 50 9.869.8FX GkN （4）計算）計算(j sun)第第1振型時的層間

9、地震剪力振型時的層間地震剪力11nikk iVF 由由式式得得：121269.8VFkN111112110.7VFFkN第21頁/共134頁第二十二頁，共134頁。2022-4-17232第第振振型型2122222160 1.7150 ( 1)0.23360 1.7150 ( 1)niiiniiim Xm X （1）確定地震影響系數(shù)）確定地震影響系數(shù)2 因為因為0.1sT2=0.156s 1.4Tg的結(jié)構(gòu)，由于高振型的影響比較大，按式（的結(jié)構(gòu)，由于高振型的影響比較大，按式（3.109）計算，則結(jié)構(gòu)頂部地震剪力偏小，所以）計算，則結(jié)構(gòu)頂部地震剪力偏小，所以(suy)需要調(diào)整。需要調(diào)整。第38頁/

10、共134頁第三十九頁，共134頁。2022-4-1740nnEkFF Tg (s)T1 1.4 Tg T1 1.4 Tg0.55 n= 0.08 T1 -0.02第39頁/共134頁第四十頁，共134頁。2022-4-1741n1 (1-) (3.110)iiiEknjjjH GFFH G (1, 2,)in 第40頁/共134頁第四十一頁，共134頁。2022-4-1742第41頁/共134頁第四十二頁，共134頁。2022-4-1743第42頁/共134頁第四十三頁，共134頁。2022-4iiiniiim XTgm X 2112(3.66)niiiniiiG X

11、G X 通常采用通常采用(ciyng)能量法計算，即采用能量法計算，即采用(ciyng)以下公式：以下公式：注意：注意：P.45公式公式3.66有誤有誤第43頁/共134頁第四十四頁，共134頁。2022-4-1745（3）計算）計算(j sun)底部剪力底部剪力10.85(3.108)neqiiGG 1(3.107)EkeqFG 第44頁/共134頁第四十五頁，共134頁。2022-4-1746（5）計算各質(zhì)點）計算各質(zhì)點(zhdin)上水平地震作用上水平地震作用n1 (1-) (3.110)iiiEknjjjH GFFH G (1, 2,)in 第45頁/共134頁第四十六頁，共134頁。

12、2022-4-1747nikk iVF (1, 2,)in （7）如果屋頂有小屋，則頂部）如果屋頂有小屋，則頂部(dn b)小屋的地震作用小屋的地震作用FD這時，頂部這時，頂部(dn b)附加地震作用附加地震作用Fn應當加在主體結(jié)構(gòu)的頂部應當加在主體結(jié)構(gòu)的頂部(dn b)。3DnFF 第46頁/共134頁第四十七頁，共134頁。2022-4-1748mkNk41105mkNk42103tm601tm502第47頁/共134頁第四十八頁，共134頁。2022-4-174912141(6050) 9.80.021565 10GGk 1G2G1X2X1k2k已知：已知：m1=60t，m2=50tk1

13、=5104kN/mk2=3104kN/m224250 9.80.016333 10Gk 110.02156X 2120.021560.016330.03789X 第48頁/共134頁第四十九頁，共134頁。2022-4-17502221111260 0.0216550 0.03789220.3559.8 (60 0.0216550 0.03789)niiiniiim XTsgm X 第49頁/共134頁第五十頁，共134頁。2022-4-17512241211141(1.2991.8945)0.6387105 10IIk 2242121421.89450.6315103 10Ik 242121

14、1.270210X 241110.638710 ,X 22211111160 0.021651.299Im X 22221221150 0.037891.8945Im X 第50頁/共134頁第五十一頁，共134頁。2022-4-17524411122242211(1.299 0.63871.8945 1.2702)1017.5433/60 0.638750 1.2702 ) (10 )niiiniiiI Xrad sm X 11220.35817.5433Ts 第51頁/共134頁第五十二頁，共134頁。2022-4-17530.912max10.251.0 0.160.11580.359g

15、TT 第52頁/共134頁第五十三頁，共134頁。2022-4-175410.850.85 (6050) 9.8916.3neqiiGGkN 10.1158 916.3106.108EkeqFGkN 10.080.070.08 0.3580.070.0986nT 0.0986 106.110.5nnEkFFkN 第53頁/共134頁第五十四頁，共134頁。2022-4-1755樓層樓層Gi(kN)Hi(m)GiHiFi(kN)Vi(kN)2509.8839200.62559.77470.31609.8423520.37535.864106.1 -62721.095.638-n1 (1-)iii

16、EknjjjH GFFH G 1iinjjjH GH G niknk iVFF 樓層樓層(lu cn)剪力剪力:各層地震作用各層地震作用:第54頁/共134頁第五十五頁，共134頁。2022-4-17562270.3nVFF 135.9F 259.8F 10.5nF112106.2nVFFF 水平水平(shupng)地震作用地震作用(kN)層間地震剪力層間地震剪力(kN)第55頁/共134頁第五十六頁，共134頁。2022-4-1757第56頁/共134頁第五十七頁，共134頁。2022-4-1758第57頁/共134頁第五十八頁，共134頁。2022-4-1759第58頁/共134頁第五十九

17、頁，共134頁。2022-4-1760第59頁/共134頁第六十頁，共134頁。2022-4-1761第60頁/共134頁第六十一頁，共134頁。2022-4-1762圖圖3.25（a）第61頁/共134頁第六十二頁，共134頁。2022-4-176311(3111 )ny jjjcny jjkxxak 11(3111 )nxiiicnxiikyybk 第62頁/共134頁第六十三頁，共134頁。2022-4-1764(3112 )xmcexxa(3112 )ymceyyb 圖圖3.25（b）第63頁/共134頁第六十四頁，共134頁。2022-4-176500 xyuu和和xyuu和和第64

18、頁/共134頁第六十五頁，共134頁。2022-4-1766y jyjuuy xixiuuy 圖圖3-26 單層偏心單層偏心(pinxn)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)第65頁/共134頁第六十六頁，共134頁。2022-4-1767()yy jyjo yjmukuxmu ()xxixioximukuymu ()()0 xixiiy jyjjijJkuyykuxx (3-114)第66頁/共134頁第六十七頁，共134頁。2022-4x xxxxoxyy yyyoyxykkmuumumukkumuJJkkk iixxxkk jjyyykk22jjjyiiixxkykk jjjyyyxkkk

19、 ;iiixxxykkk (3-115)第67頁/共134頁第六十八頁，共134頁。2022-4-1769第68頁/共134頁第六十九頁，共134頁。2022-4-1770第69頁/共134頁第七十頁，共134頁。2022-4-17712(1,2, ;1,2,)xjijtjjiiyjijtjjiitjijtj ijiiFX GFY GinjmFrG （3-139）-（3-141）第70頁/共134頁第七十一頁，共134頁。2022-4-1772第71頁/共134頁第七十二頁，共134頁。2022-4-1773222211()(3142)nntjjiijijiji iiiiX GXYrG2222

20、11()(3143)nntjjiijijiji iiiiY GXYrGcossintjxjyj（3-144）第72頁/共134頁第七十三頁，共134頁。2022-4-1774111.52228(1)(1)4(1)mmEkjkjkjkjkTTjkTjkTTSS S （3-145）（3-146）第73頁/共134頁第七十四頁，共134頁。2022-4-1775第74頁/共134頁第七十五頁，共134頁。2022-4-177622(0.85)EkxySSS（3-147）（3-148）22(0.85)EkyxSSS第75頁/共134頁第七十六頁，共134頁。2022-4-1777第76頁/共134頁第

21、七十七頁，共134頁。2022-4-1778第77頁/共134頁第七十八頁，共134頁。2022-4-1779第78頁/共134頁第七十九頁，共134頁。2022-4-1780第79頁/共134頁第八十頁，共134頁。2022-4-1781第80頁/共134頁第八十一頁，共134頁。2022-4-1782maxEvkveqiiviEvkjjFGG HFFG H 豎向地震豎向地震(dzhn)作用計作用計算簡圖算簡圖（3-156）（3-153）第81頁/共134頁第八十二頁，共134頁。2022-4-1783第82頁/共134頁第八十三頁，共134頁。2022-4-178410.75neqiiGG

22、 （3-154）第83頁/共134頁第八十四頁，共134頁。2022-4-1785第84頁/共134頁第八十五頁，共134頁。2022-4-1786表注：括號中數(shù)值分別用于設(shè)計基本地震表注：括號中數(shù)值分別用于設(shè)計基本地震(dzhn)加速度為加速度為0.15g和和0.30g的地區(qū)。的地區(qū)。第85頁/共134頁第八十六頁，共134頁。2022-4-1787第86頁/共134頁第八十七頁，共134頁。2022-4-1788第87頁/共134頁第八十八頁，共134頁。2022-4-1789設(shè)防烈度、場地類別設(shè)防烈度、場地類別房屋高度范圍（房屋高度范圍（m）8度度、類場地和類場地和7度度1008度度、類

23、場地類場地809度度60第88頁/共134頁第八十九頁，共134頁。2022-4-1790地震影響地震影響6度度7度度8度度9度度多遇地震多遇地震18cm/s235(55)70(110)140罕遇地震罕遇地震-220(310)400(510)620表注：括號中數(shù)值分別用于設(shè)計表注：括號中數(shù)值分別用于設(shè)計(shj)基本地震加速度為基本地震加速度為0.15g和和0.30g的地區(qū)的地區(qū)。第89頁/共134頁第九十頁，共134頁。2022-4-1791第90頁/共134頁第九十一頁，共134頁。2022-4-1792 ( )gmxcxf xmx 第91頁/共134頁第九十二頁，共134頁。2022-4

24、-1793第92頁/共134頁第九十三頁，共134頁。2022-4-1794n4. 選擇地震波選擇地震波n不少于不少于2條實際強震波和條實際強震波和1條人工條人工(rngng)波波n地震波強度（表地震波強度（表3-9）n強震持續(xù)時間強震持續(xù)時間n常用的強震波見表常用的強震波見表地震波地震波加速度山峰值加速度山峰值(cm/s2) 相應周期相應周期(s)天津天津146.7/105.60.9/1.0灤縣灤縣180.5/165.80.15/0.1El Centro341.7/210.10.55/0.5Tafe175.9/152.70.44/0.3第93頁/共134頁第九十四頁，共134頁。2022-4

25、-1795第94頁/共134頁第九十五頁，共134頁。2022-4-1796,nnnxxx111,nnnxxx圖圖3-39第95頁/共134頁第九十六頁，共134頁。2022-4-17971,1(3173)2nnn nxxx nx 1nx nt1nt t x 時間時間加速度加速度第96頁/共134頁第九十七頁，共134頁。2022-4-17981,111()(3175)2nnn nnnnxxxtxxxt 21,121121()(3174)4nnnn nnnnnxxxtxtxxtxxt 第97頁/共134頁第九十八頁，共134頁。2022-4-1799,nnnxxx111,nnnxxx1111(

26、)(3176)nnngickxxxxmm 1111()nnngimxcxkxm x 第98頁/共134頁第九十九頁，共134頁。2022-4-171001122444nnnnnxxxxxttt244nnnnAxxxtt1124(3174 )nnnxxAat 第99頁/共134頁第一百頁，共134頁。2022-4-171011122nnnnxxxxtt2nnnBxxt 112(3175 )nnnxxBat 第100頁/共134頁第一百零一頁，共134頁。2022-4-171021124()nginnmck xm xmAcBtt 24mcKktt11()iginnRm xmAcB 11niKxR

27、第101頁/共134頁第一百零二頁，共134頁。2022-4-171032nnnBxxt 112nnnxxBt 244nnnnAxxxtt1124nnnxxAt 24mcKktt11()iginnRm xmAcB 11niKxR 第102頁/共134頁第一百零三頁，共134頁。2022-4-17104111(3179)nnnnnnxxxxxxxxx 22(3180)24nnttxt xxx (3181)2ntxt xx 111()(3175)2nnnnxxxxt2111()(3174)4nnnnnxxxtxxt 第103頁/共134頁第一百零四頁，共134頁。2022-4-17105(3182

28、)gckxxxxmm 2442(3183)nnxxxxtt 22(3184)nxxxt 1111()(3176)nnngickxxxxmm 第104頁/共134頁第一百零五頁，共134頁。2022-4nnnmckxmxxxcxttt *2*42422gnnnmcKkttPmxxxcxt *KxP （3-186）（3-187）（3-185）第105頁/共134頁第一百零六頁，共134頁。2022-4-171071nnxxx x 1nnxxx 1nx 1111()(3176)nnngickxxxxmm 第106頁/共134頁第一百零七頁，共134頁。2022-4-1710

29、8 *KxP *2*42422gnnnKmckttPmIxmxxcxt （3-188）（3-189）（3-190）第107頁/共134頁第一百零八頁，共134頁。2022-4-17109 1nnxxx 1nnxxx 2442nnxxxxtt 22nxxxt （3-191）（3-192）（3-193）（3-194） 111111nnngixmcxmkxx 第108頁/共134頁第一百零九頁，共134頁。2022-4-17110 xy第109頁/共134頁第一百一十頁，共134頁。2022-4-171113. 質(zhì)量質(zhì)量(zhling)和剛度明顯不均勻、不對稱的結(jié)構(gòu)、應考慮水平地震作用的扭轉(zhuǎn)影響。和

30、剛度明顯不均勻、不對稱的結(jié)構(gòu)、應考慮水平地震作用的扭轉(zhuǎn)影響。 第110頁/共134頁第一百一十一頁，共134頁。2022-4-17112建筑平面建筑平面(pngmin)不對稱不對稱n建筑建筑(jinzh)立面不對稱立面不對稱2m1mn質(zhì)量不對稱質(zhì)量不對稱第111頁/共134頁第一百一十二頁，共134頁。2022-4-17113n底部剪力法底部剪力法 n振型分解振型分解(fnji)反應譜法反應譜法 n時程分析法時程分析法 第112頁/共134頁第一百一十三頁，共134頁。2022-4-17114EkEikiGGQ 即即第113頁/共134頁第一百一十四頁，共134頁。2022-4-17115可變

31、荷載種類可變荷載種類組合值系數(shù)組合值系數(shù)雪荷載雪荷載0.5屋面積灰荷載屋面積灰荷載0.5屋面活荷載屋面活荷載不考慮不考慮按實際情況考慮的樓面活荷載按實際情況考慮的樓面活荷載1.0等效均布的樓等效均布的樓面活荷載面活荷載書庫、檔案庫書庫、檔案庫0.8其它民用建筑其它民用建筑0.5吊車懸吊物的吊車懸吊物的重力重力硬鉤吊車硬鉤吊車0.3軟鉤吊車軟鉤吊車不考慮不考慮第114頁/共134頁第一百一十五頁，共134頁。2022-4-1711613.197RESR （）上式中各項的意義說明上式中各項的意義說明(shumng)如下。如下。 3. 結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力組合設(shè)計值結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力組合設(shè)計值GGEEhEhkEvEvkwwwkSSSSS 代表值效應重力荷載作用效應水平地震作用效應豎向地震風荷載效應nS 為結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力組合設(shè)計值，按下式計算：為結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力組合設(shè)計值，按下式計算： 第115頁/共134頁第一百一十六頁，共134頁。2022-4-17117地震作用地震作用 Eh Ev僅考慮僅考慮水平水平地震作用地震作用1.3不考慮不考慮僅考慮僅考慮豎向豎向地震作用地