地震作用與結(jié)構(gòu)抗震驗算

地震作用與結(jié)構(gòu)抗震驗算關(guān)鍵詞：振型分解反應(yīng)譜法、底部剪力法、能量法、頂點位移法，抗震承載力驗算、變形驗算【地震作用：地震在結(jié)構(gòu)內(nèi)部引起的慣性力，即地震作用的實質(zhì)是一種慣性力】概述建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計首先要計算結(jié)構(gòu)的地震作用，然后計算結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的地震作用效應(yīng)。地震作用效應(yīng)就是地震作用產(chǎn)生的內(nèi)力和變形，包括彎矩、剪力、軸向力和位移。再將地震作用效應(yīng)與其他荷載效應(yīng)進行組合，驗算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力和變形，以滿足“小震不壞，中震可修，大震不倒”的設(shè)計要求。地震引起的結(jié)構(gòu)振動稱為結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，它包括地震在結(jié)構(gòu)中引起的速度、加速度、位移和內(nèi)力等。結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析屬于結(jié)構(gòu)動力學(xué)的范疇，與靜力分析相比要復(fù)雜的多。這不僅是因為結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)隨時間的而變化，要求出在整個地震作用過程中每一瞬間的結(jié)構(gòu)反應(yīng)不像靜力分析那樣只有一個解；更重要的是，作為地震作用的慣性力是由結(jié)構(gòu)變位引起的，而結(jié)構(gòu)變位本身又受這些慣性力的影響。根據(jù)計算理論的不同，地震反應(yīng)分析理論可以劃分為靜力法、反應(yīng)譜法（擬靜力法）和時程分析法（直接動力法）三大類。靜力法：是指將地震作用看做是作用在結(jié)構(gòu)上的一個總水平力，并取為建筑物總重乘以一個地震系數(shù)，采用允許應(yīng)力法進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力設(shè)計。反應(yīng)譜法：是指結(jié)構(gòu)可以簡化為多自由度體系，多自由度體系的反應(yīng)可以用振型組合由多個單自由度體系的反應(yīng)求得，單自由度體系的最大反應(yīng)由反應(yīng)譜確定。反應(yīng)譜法采用加速度反應(yīng)譜作為計算建筑結(jié)構(gòu)地震作用的輸入（震級、震中距、傳播介質(zhì)、場地等都對反應(yīng)譜曲線的形狀和譜值有影響），按房屋的最大加速度反應(yīng)值確定慣性力。并以慣性力作為等效靜力荷載進行結(jié)構(gòu)分析。反應(yīng)譜理論是對單質(zhì)點體系作彈性地震反應(yīng)分析，得到單質(zhì)點的最大速度反應(yīng)值。時程分析法：即動力分析法，逐步成為結(jié)構(gòu)地震作用和地震反應(yīng)的計算方法，可以用于彈性結(jié)構(gòu)，也可以用于構(gòu)件進入屈服的彈塑性結(jié)構(gòu)。時程分析法是采用地震加速度時程作為輸入，作用在結(jié)構(gòu)底部固定端，通過逐步積分法（彈性結(jié)構(gòu)也可以用振型疊加法）求解動力方程，得到結(jié)構(gòu)隨時間變化的動力反應(yīng)，包括構(gòu)件內(nèi)力、變形、層間位移等，還能得到構(gòu)件的屈服位置，塑性鉸的發(fā)展過程等。目前，還難以在建筑結(jié)構(gòu)抗震計算中普遍采用動力分析法，主要原因是：1）對于塑性結(jié)構(gòu)，不同的最大內(nèi)力值不在同一時刻出現(xiàn)，彈性時程分析得到的構(gòu)件內(nèi)力難以用于承載力計算；2）輸入不同的地震加速度時程，結(jié)構(gòu)的反應(yīng)不同；3）缺少便于工程應(yīng)用的彈塑性時程分析程序。因此，目前我國仍主要采用反應(yīng)譜法進行抗震分析，對于特別不規(guī)則的建筑及某些高層建筑，采用時程分析法進行補充計算。單自由度彈性體系的地震反應(yīng)進行結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析時，對于質(zhì)量大部分集中于結(jié)構(gòu)頂部的結(jié)構(gòu)，在進行結(jié)構(gòu)動力計算時，可將該結(jié)構(gòu)中參與振動的所有質(zhì)量全部折算于結(jié)構(gòu)的屋蓋處，將墻和柱視為一個無質(zhì)量的彈性桿，這樣就把結(jié)構(gòu)簡化為一個單質(zhì)點體系。若忽略桿件的軸向變形，當體系只作水平單向振動時，就形成了一個單自由度體系。為了研究單質(zhì)點彈性體系的地震反應(yīng)，首先需要建立體系在水平地震作用下的運動方程。由于結(jié)構(gòu)的地震作用比較復(fù)雜，故在計算彈性體系的地震反應(yīng)時，一般不考慮地基轉(zhuǎn)動的影響，而把地基的運動分解為兩個相互垂直的水平方向和一個豎直方向的分量，然后分別計算這些分量對結(jié)構(gòu)的影響。讓為確定當擇地面加速蠶度變化時權(quán)單自由度劣體系的相仆對位移反六應(yīng)，取質(zhì)菜點為隔離吐體，由結(jié)浴構(gòu)動力學(xué)戲原理可知禁，作用在痕質(zhì)點上的鳴力有三種鳴：慣性力捕、彈性恢躺復(fù)力和阻宮尼力。掀慣性力的慎大小與質(zhì)祝點運動的色絕對加速僵度成正比斤，方向相勢反；暢彈性恢復(fù)碌力是使質(zhì)隔點從振動遮位置恢復(fù)潤到平衡的菜一種力，趨它由支撐去桿彈性變剖形引起，襲其大小與捉質(zhì)點離開怠平衡位置殃的位移成特正比，方循向與位移飼相反；箏阻尼力為晉一種使結(jié)酒構(gòu)振動逐控漸衰減的枯力，即結(jié)伸構(gòu)在振動夜過程中，撇由于材料毒的內(nèi)摩擦僑、構(gòu)件連融接處的摩泥擦、地基覆土的內(nèi)摩捏擦以及周匆圍介質(zhì)對庸振動的阻吼力等原因境，使結(jié)構(gòu)顏的振動能難量受到損扇耗而導(dǎo)致房其振幅逐釣漸衰減的牙一種力，里稱為阻尼重力。在工儀程計算中善通常采用產(chǎn)粘滯阻尼抽理論，假在定阻尼力次的大小與掀質(zhì)點的相印對速度成猛正比，而轎方向相反紙。券【根據(jù)大午朗貝爾原廢理，在質(zhì)約點運動的嘩任一瞬時象，作用其汪上的主動憂力、約束掘力和慣性扯力三者互三相平衡。銹】暴單自由度罩體系的地秀震作用計燥算的反應(yīng)島譜法錦單自由度隨的水平地弄震作用：刪地震作用匯就是地震伏時結(jié)構(gòu)質(zhì)順點上受到挽的慣性力寧。獵在地震作亞用下，質(zhì)莫點在任一有時刻的相陶對位移與筍該時刻的涌瞬時慣性竄力成正比行。因此，遞可以認為評這一相對己位移是在淚慣性力的鮮作用下引口起的，雖腳然慣性力晨并不是真燙實作用于史質(zhì)點上的東力，但慣惡性力對結(jié)信構(gòu)體系的彼作用和地軌震對結(jié)構(gòu)愿體系的作仰用效果相餐當，所以旗可以認為廣是一種反逼映地震影仙響效果的物等效力，革利用它的稼最大值來把對結(jié)構(gòu)進宿行抗震驗難算，就可蒜以使抗震晌設(shè)計這一棚動力計算爬問題簡化勇為相當于氣靜力作用道下的靜力駝計算問題肝了。先{騾質(zhì)點的絕輛對最大加阿速贈度津S繭a評取決于地到震時的地偷面運動加椒速度、結(jié)龜構(gòu)自振周伯期（或頻抹率）以及去結(jié)構(gòu)的阻機尼比共。光}缸F=明m畝?雜Sa=俯k垮?β布?駝G姥=啟α液?蕉G警若給定地丘震時地面梳運動的加翁速度記錄憶和體系的萍阻尼比，配則可計算奏出質(zhì)點的舍最大加速胳度反凝應(yīng)猜S慕a旺與體系自酬振周翁期陰T露的一條關(guān)袖系曲線，據(jù)并且對于同不同的最庸大位移反牽應(yīng)、最大脹加速度反逗應(yīng)或最大瞞加速度反聰應(yīng)隨質(zhì)點掛自振周期插變化的曲別線，就是綁地震反應(yīng)廚譜。越地震系味數(shù)婆果k渾：地震系越數(shù)是地面奸運動最大鹿加速度與絕重力加速克度的比值降；拒也就是以侄重力加速會度為單位蠢的地震動擇峰值加速蒸度，蠢即身k汁值只與地相震烈度有售關(guān)。一般剪的，地面迫加速度越萌大，則地稻震烈度越漠高，故地利震系數(shù)與緞地震烈度杯之間存在鑒著一定的膜對應(yīng)關(guān)系鋒。但必須頸注意，地擋震烈度的蜘大小不僅努取決于地蹦面最大加盯速度，而龍且還與地趨震的持續(xù)碑時間和地吃震波的頻及譜特性有哪關(guān)。古【統(tǒng)計分植析：地震晨烈度每增脹加一度，糕地震系舞數(shù)盤k溝將大致增和加一倍。曲】鄰動力系讓數(shù)卡β店：動力系嫂數(shù)是單質(zhì)鳥點最大絕掘?qū)铀偌毝葥躍鋤a謊與地面最覽大加速度避的比值；饑表示由于氣動力效應(yīng)灰，質(zhì)點的膨最大絕對坦加速度相濾對地面最離大加速度駕放大的倍懇數(shù)。因為棟當?shù)孛孀钶喆蠹铀俣嚷菰龃蠡驕p竟小劇，轎S瞧a捆也隨著增遭大或減小苦，因耳此乏β泉值與地震椅烈度無關(guān)頓。腫（飯β鍛的主要影膨響因素：西地面運動時加速度的剩特征、結(jié)朗構(gòu)自振周泡期、阻尼妹比。）駱注：當給貪定地面加裝速度和阻專尼比時，伐動力系史數(shù)略β吐僅與結(jié)構(gòu)黑自振周埋期早T創(chuàng)有關(guān)，且伶具有一一玩對應(yīng)的函蓄數(shù)關(guān)系。渠對于不同柱的阻尼比泊，可以得影到不同藝的構(gòu)β虛譜時程曲捎線，這類賢曲線稱為責(zé)動力系數(shù)肅反應(yīng)曲線萌。桌【狠β付譜曲線實番質(zhì)上是加膀速度反應(yīng)堤曲線。】煤β折譜曲線實潑際上反映吼了地震地素面運動的廉頻譜特性伸，對不同漲自振周期脖的結(jié)構(gòu)有磁不同的地耳震動力效亮應(yīng)。地震窄動的頻譜節(jié)特性決定偏了反應(yīng)譜娘的形狀，飽分析表明閉：襲β悼譜曲線的陽形狀取決孤于影響地應(yīng)震動的各盛種因素，通如場地條寄件、震級動和震中距殘。根據(jù)不督同場地下捆的堡β撒譜曲線看觸出，對于爺土質(zhì)松軟俊的場地迷，分β偉譜曲線的周主要峰點再偏于長周帥期，而堅介硬土質(zhì)則謠偏于較短駐的周期，守同時場地譽土越松軟區(qū)，并且該前松軟土層暫越厚時，憐在長周期始范圍內(nèi)婆，甘β稅譜的譜值池也就越大鬧。尊由同等烈產(chǎn)度下當震逆中距不同書時的加速沈度反應(yīng)譜刷線可知，污震中距遠報時壽β扯譜曲線的強峰點偏于慈較長周期奧，近時則僑偏于較短勝的周期。終因此，在鋪離大地震供震中較遠綢的地方，弄高柔的建練筑因其周撥期較長所絮受到的地衫震破壞，先將比在同鉤等烈度下芳較小或中飲等地震震淚中區(qū)所受勢到的破壞竊更嚴重，搖而剛性結(jié)膀構(gòu)的地震鞏破壞情況酸正好相反衛(wèi)。西地震影響濃系數(shù)和抗別震設(shè)計反熱應(yīng)譜冠為簡化計胖算，將地面震系澤數(shù)仁k鉤與動力系忠數(shù)厚β裹的乘積智用純α搭來表示，脊稱沉α肢為地震影宰響系數(shù)，郊即：鼓α順=被k腰β儀=Sa/婦g鑄付或妄F母ek取=勺α互?阿G咽故：地震冷影響系喂數(shù)前α拋就是單質(zhì)角點彈性體沙系在地震展時最大反刊應(yīng)加速度遞（以重力串加速端度蠻g繩為單位）迎；同時，爐地震影響渾系西數(shù)閉α另也是作用考在質(zhì)點上喜水平地震油力與結(jié)構(gòu)堅重力荷載卻代表值之題比。霧《抗規(guī)》你采詢用裕α鍛與體系自哄振周溪期考T柳之間的關(guān)朋系作為設(shè)械計反應(yīng)譜丈，作為抗跑震設(shè)計依住據(jù)，其數(shù)爐值應(yīng)根據(jù)缺地震烈度紹、場地類師別、設(shè)計衫地震分組娛以及結(jié)構(gòu)毒自振周期炭和阻尼比診確定。住地震作用絲與一般靜柄力荷載不漸同，它不暈僅取決于魯?shù)卣鹆叶葢选⒃O(shè)計地亞震分組和持建筑場地票的情況，康而且還與晉建筑結(jié)構(gòu)壇的動力特爆性（自振裝周期、阻撓尼）有關(guān)櫻。瓶1革、屑居年竄地震烈度艷地震的規(guī)諒律是地震犬烈度越大殼，地面的團破壞現(xiàn)象破越嚴重。極其原因是賤當?shù)卣鸬耐噶叶仍酱笾袝r，地面予運動的加型速度越大跳，這時結(jié)為構(gòu)的反應(yīng)擔(dān)加速度也剛隨之增大痛，地震作判用也就越稈大。量（注：在鬼結(jié)構(gòu)重力陽荷載一定割的條件下余，地震烈虧度越大，容地震系具數(shù)拾k的越大，則塘地震影響絞系爐數(shù)路α呼越大。）勒2絞、畜定艱受建筑場地嶄與設(shè)計特棟征周期潤各類建筑澤場地都有糠自己的卓適越周期，不如果地震治波中某個付分量的振叨動周期與貞場地的卓受越周期接神近或相等痛，則地震坑波中這個幼分量的振督動將被放擱大而形成壯類共振影池響。如果喊建筑物的愿自振周期帳又和場地監(jiān)的卓越周割期相接近貫，又會引頁起建筑物型與地面的繳類共振現(xiàn)襯象，這就盡形成了雙晴共振現(xiàn)象幫（即地震批波與地面聾共振，且盟地面與建握筑物共振燕）。雙共偏振現(xiàn)象是艘在建筑物提的自振周付期與建筑訓(xùn)場地的卓宿越周期接揚近時，地倚震波中周臺期與場地迷卓越周期志接近的行體波分量被霞放大了二裂次的現(xiàn)象芳。栽地震時，顧雙共振的經(jīng)存在是引針起建筑物軟嚴重破壞慧的重要原宮因。稱在抗震計峰算中，為酬了反應(yīng)建幫筑場地對春地震作用裙的這種影張響，引入劉場地特征剪周期這個腐概念，并揮用符贈號嶄T譜g姑來表示。挑《抗規(guī)》競將反映地沸震震級、捎震中距和擇場地類別訊等因素的涉下降段起文始點對應(yīng)祥的周期值鑒定義為設(shè)浩計所用的浸地震影響?zhàn)囅禂?shù)特征撤周雁期惡T牢g湯，簡稱特俗征周期。前根據(jù)其所董在地的設(shè)域計地震分狗組和場地棚類別確定迎。對在抗震設(shè)炒計時，選滴擇適當?shù)奶艌龅鼗蚋牟葑兘Y(jié)構(gòu)的限類型，使聞結(jié)構(gòu)的自手振周挖期喉T奏1折遠離場地等的特征周跌期博T分g烤，即比謝值壞Tg/T雁1格遠遠小肯于兩1慚，則結(jié)構(gòu)側(cè)遭遇的地常震作用將連會大大減罰小。按這棋個概念進她行抗震設(shè)捷計將有利石于提高結(jié)像構(gòu)的抗震霸性能。按紙這個概念仇選擇建筑匙場地或選墊擇結(jié)構(gòu)類寺型，就屬滾于抗震概核念設(shè)計。萍3鎮(zhèn)、減搭濱釋結(jié)構(gòu)自振翠周期章從物體的卡振動規(guī)律生可知，在蔑結(jié)構(gòu)的剛舊度和自振綱周期之間熟存在著一剖種固定的求關(guān)系，即濕結(jié)構(gòu)的剛剩度越大，沿其自振周別期越短；等反之，結(jié)箭構(gòu)剛度越淹小，其自窯振周期越罪長。因此病，工程上展習(xí)慣于用污結(jié)構(gòu)的自怨振周期來猶反應(yīng)剛度浸對地震作喊用的影響言。于是，勒在計算結(jié)遇構(gòu)地震作尤用的公式告中將出現(xiàn)脆反映剛度控影響的物勸理量，即邁結(jié)構(gòu)的自雙振周期。哭在一般情再況下，當忘結(jié)構(gòu)的質(zhì)殺量一定，名在遭受相商同的地震欲時，結(jié)構(gòu)億的自振周農(nóng)期越長，旨則其承受滲的地震作喬用將越小陵。傻（特別注員意：自振猛周期是結(jié)貢構(gòu)剛度的雕外在反映毀；三周期身有意避讓剛，避免共屠振。）量建筑物的跪重力荷載消代表值旬計算地震欣作用時，睛將建筑物追的重力荷棉載代表鐘值態(tài)G鑒來反映質(zhì)熄量對地震軍作用的影從響答。籌G狼中出現(xiàn)可堂變荷載組首合值是考步慮到地震業(yè)發(fā)生時，東結(jié)構(gòu)承受醫(yī)永久荷載康不會發(fā)生繪變化，而啦結(jié)構(gòu)承受愈的可變荷彎載為滿載急的可能極聯(lián)小，因此異，以可變捕荷載的組錘合值來表防示地震時彼可變荷載道可能出現(xiàn)腫的最大值馬。側(cè)計算地震高作用時，縣建筑的重饞力荷載代竭表值應(yīng)取甜結(jié)構(gòu)和構(gòu)沙件自重標默準值和可明變荷載組新合值之和臭。種利用反應(yīng)罵譜確定地誠震作用基衣本步驟：女1廣）象沉騙救根據(jù)計算慧簡圖確定山結(jié)構(gòu)的重莖力荷載代已表皇值股G他和基本自輪振周澤期剩T旨；吉2棉）弟閥仙嘴根據(jù)結(jié)構(gòu)玩所在地區(qū)肆的設(shè)防烈魚度、場地瘡條件和設(shè)及計地震分展組，確定齊反應(yīng)譜的站最大地震鏈影響系超數(shù)策α瞞ma市x袋和特征周雨期奶T肥g撥；乖3友）肆昌躬彎根據(jù)結(jié)構(gòu)濃的自振周央期，確定子地震影響事系潛數(shù)專α蛾；窄4憤）幕框抱洽計算地震柏作累用藥F剛值。谷計算出地掀震作用后喊，將此作積用看做靜有力施加于夢結(jié)構(gòu)，即砌可按一般鞭結(jié)構(gòu)力學(xué)喚的方法計仍算結(jié)構(gòu)的重地震作用蜻效應(yīng)（內(nèi)密力、位移器等），從籍而根據(jù)其忍效應(yīng)進行陜結(jié)構(gòu)設(shè)計壤。伐多自由度青彈性體系架的水平地共震反應(yīng)唐在實際工商程中，大屢多數(shù)結(jié)構(gòu)換質(zhì)量比較績分散是不探能簡化成迫單質(zhì)點體孤系的，為智了能夠比獻較真實的盛反應(yīng)其動續(xù)力特性，駱可將其簡另化為多質(zhì)累點體系，暮并按多質(zhì)薄點體系進呢行結(jié)構(gòu)的仆地震反應(yīng)伶分析。對觀于一個質(zhì)稿點體系當穗只考慮體狼系作單向近振動時，藍則有多少雪個質(zhì)點就開有多少個拜自由度。轟多自由度序彈性體系麻方程的建環(huán)立：懸在單向水監(jiān)平地面運失動作用下救，根據(jù)多任自由度彈直性體系的居水平振動貓狀態(tài)，由鄭大朗貝爾叮原理知，逃在任一時快刻，作用鉤在指點上臺的慣性力詞、阻尼力燦和彈性恢歉復(fù)力應(yīng)保溉持平衡。外（多自由亡度彈性體閱系的自振示頻率和振叔型可由體蕩系的自由搬振動分析販得到。）逼頻率、振基型的特點判頻率：由唐頻率方程睬知，頻骨率廉ω孟只與結(jié)構(gòu)物固有參鈴數(shù)幣m燭、吃k寶有關(guān)，與妹外荷載無佛關(guān)，因料此扎ω臉稱味為泳角結(jié)構(gòu)的固掙有頻率。確一旦結(jié)構(gòu)屈形式給定雕，匠ω之即有其確頸定的值，逆不會因荷傻載作用形拖式改變而吹改變。律振型：由椒分析知，討振煩型扛X枝j延只表示在療固有頻況率晌ω疼j條下振動形剝狀。各質(zhì)情點的振型嚷值并非代長表其絕對射位移值，外而只是反墊映各質(zhì)點他振幅之間伸的相對比智值關(guān)系。朗同一振型償下，各點木的振幅比擔(dān)值不變。容因此，各羽點的幅值怨可以按相績同比例放禿大和縮小盾，而保持遺振動形狀飛不變。毅多自由度冬彈性體系辟的水平地哄震反應(yīng)分姐析方法藏1始、昏議哨挑振型分解狡法陰振型分解披法是求多仇自由度彈李性體系動咱力響應(yīng)的浮一種重要賴方法。多送自由度體轟系在水平染地震作用部下的運動渣方程為一榆組相互藕噴聯(lián)的微分辨方程，聯(lián)飲立求解有輪一定困難極。至振型分解刪法的思路棉：利用振抱型的正交果性，將原辭來藕聯(lián)的疑多自由度介微分方程笑組分解為扶若干彼此矮獨立的單駱自由度微曲分方程，院由單自由逆度體系結(jié)潤果分別得蠢出各個獨恰立方程的倘解，然后曾再將各個阻獨立解進罩行疊加，積得出總的的反應(yīng)。傲（一般，亡主振型關(guān)璃于阻尼矩迎陣不具有單正交關(guān)系畝；為了能峽利用振型拾分解法，化假設(shè)阻尼撐矩陣也滿甲足正交關(guān)潮系。）進2遇、城漲亭貌振型分解寧反應(yīng)譜法脹振型分解附反應(yīng)譜法初是在振型蓮分解法和勻反應(yīng)譜法遵基礎(chǔ)上發(fā)熱展起來的首一種計算蔽多自由度芹體系地震性作用的方對法，該方獨法的思路變是：利用督振型分解涉法的概念鑒，將多自豈由度體系吹分解為若創(chuàng)干個單自姻由度體系順的組合，劇然后引用惕單自由度柜體系的反蓋應(yīng)譜理論喪來計算各破振型的地盟震作用。顛該方法較伍振型分解際法更為簡毒便實用，氣是《抗規(guī)浴》給出的剖計算多自棚由度體系周地震作用仗的一種基附本方法。拆地震作用獎效應(yīng)組合聰：按振型互分解反應(yīng)葡譜法求出聚相應(yīng)于各他振湖型值j紛受彎水平溉地震作用難力漢Fj泄i基后，即可呆用一般結(jié)奉構(gòu)力學(xué)方叼程計算相領(lǐng)應(yīng)于各振路型的彎矩共、剪力、測軸力和變仰形，這些勸統(tǒng)稱為地遼震作用效摔應(yīng)，惱用弟S薯j吳表示益第閥j蟲振型的作歌用效應(yīng)。甚由于相應(yīng)債于各振型捕的地震作障用飲Fj鞏i嶼均為最大司值，所以知相應(yīng)各振南型的地震逮效基應(yīng)侍S弓j妻也為最大引值。但結(jié)疑構(gòu)振動時愈，相應(yīng)于拍各振型的逆最大地震伯作用效應(yīng)煮一般不會在同時發(fā)生度。因此，滴在求結(jié)構(gòu)斗總的地震牛效應(yīng)時不呈應(yīng)是各振熊型效擦應(yīng)搭S逐j販的簡單代趴數(shù)和，由肅此產(chǎn)生了貝地震作用忌效應(yīng)的組里合問題，蹄或稱振型乏組合的問淺題。勸3嘆、掘時踐斧底部剪力賣法夾按振型分艙解反應(yīng)譜柜法計算水培平地震作臨用，特別等是房屋層仍數(shù)較多時僚，計算過抱程十分繁烈瑣。為了講簡化計算劑，《抗規(guī)猶》規(guī)定，繳在滿足一溫定條件下究，可采用械近似的計熱算方法，柏即底部剪畏力法。椒適用條件習(xí)：尖1務(wù)）質(zhì)量和料剛度沿高鮮度分布比愛較均勻休；艙2褲）高度不魄超復(fù)過棵40撫m料；奴3目）結(jié)構(gòu)變頁形以剪切艙變形為主諷。辟振動時的遼特點境：炮1應(yīng)）位移反逗應(yīng)以基本艦振型為主持；速2亭）基本振懲型接近直緞線。饅在房屋頂引部的地震鋼剪力按底唐部剪力法神計算結(jié)果訓(xùn)較精確法使偏小，為懷減小這一窩誤差《抗規(guī)規(guī)》采取竊調(diào)整地震稈作用的辦后法使頂層奶地震剪力尿有所增加行。當結(jié)構(gòu)遵基本周頃期戰(zhàn)T1>1惹.4T婦g躬時，需在瓶結(jié)構(gòu)的頂惡部附加集倆中水平地抵震作用，緣并保持結(jié)雷構(gòu)總地震撤剪力不變玉。步（注：突倉出屋面的仍構(gòu)筑物震燒害比下面任主體結(jié)構(gòu)侄嚴重，這繪是由于突哭出屋面的抵建筑質(zhì)量旦和剛度突隱然減小，運地震反應(yīng)絡(luò)隨之增大歉的現(xiàn)象，傲這種現(xiàn)象真叫做鞭梢釘效應(yīng)。）沈結(jié)構(gòu)基本柏周期的計省算波按底部剪消力法計算盡地震作用撒的最大優(yōu)菜點是不需哥要進行繁乎瑣的頻率搞和振型分惹析，但此添時仍需要段知道結(jié)構(gòu)悄的基本周坊期值。其配中周期計栽算的方法竊有能量法幟和頂點位全移法。熊能量法是激一種根據(jù)塔能量守恒褲原理確定切結(jié)構(gòu)基本宣周期的近踏似計算方泄法；陡頂點位移畫法是常用妻的一種計男算結(jié)構(gòu)體氣系基本周腰期的近似琴方法，其博特點是將匹體系的基眾本周期用妖在重力荷辦載水平作取用下的頂唐點位移來描表示。散（對于一姿般多層框而架結(jié)構(gòu)，婆只要求得泉框架在集未中于樓善層夜(絮蓋常)戰(zhàn)的重力荷惠載水平作鴉用時的頂?shù)c位移，神即可求出板其基本周住期值。毅基本周期炊的修正：辦在按能量滅法和頂點海位移法進句行求解周洞期時，一跑般只考慮雪承重構(gòu)賓件低(稈如框架梁胳柱、抗震開墻逆)寧的剛度，胃并未考慮朗非承重構(gòu)嘩件（如填熔充墻）對擾剛度的影乓響，這將餅使理論計鄉(xiāng)算的周期識偏長，當梳用反應(yīng)譜況理論進行淺地震作用巧計算時，末會使地震沫作用偏小傳而趨于不訂安全。因鼻此，為使傍計算結(jié)果示更貼近實接際，應(yīng)對削理論計算掉的自振周行期給予折飛減，分別宣乘以相應(yīng)粉折減系數(shù)核。燥平動扭轉(zhuǎn)蘿藕聯(lián)振動兼時結(jié)構(gòu)的宣抗震計算詞結(jié)構(gòu)簡化喇為質(zhì)點系濟，即每一晉樓層簡化攀為一個自習(xí)由度的質(zhì)授點。計算申水平地震抬作用的方鉤法采用的可方法只適敢用于結(jié)構(gòu)塊平面布置掛規(guī)則，質(zhì)點量和剛度樂分布均勻魔的結(jié)構(gòu)體斑系。豎當結(jié)構(gòu)布壞置不能滿唇足均勻、敘規(guī)則、對嚇稱的要求論時，結(jié)構(gòu)險的振動除駛了平移振寫動外，還銅會伴著扭陶轉(zhuǎn)振動。暫《抗規(guī)》憂規(guī)定：不懇規(guī)則的建字筑結(jié)構(gòu)應(yīng)出按下列要靠求進行水坊平地震作幣用的計算妄和內(nèi)力調(diào)睬整，并應(yīng)余對結(jié)構(gòu)薄嶺弱部位采淋取有效地新抗震構(gòu)造培措施。泛1扭、館閘郵喇平面不規(guī)稼則而豎向助規(guī)則的建創(chuàng)筑結(jié)構(gòu)，碗應(yīng)采用空蟻間結(jié)構(gòu)計申算模型，漿并應(yīng)符合潑下列要求茶：里1罵）畢淚揭該扭轉(zhuǎn)不規(guī)晶則時，應(yīng)肉計入扭轉(zhuǎn)年影響，且脅樓層豎向覺構(gòu)件的最它大的彈性里水平位移匯和層間位映移分別不棄宜大于樓奮層兩端彈痰性水平位雅移和層間涌位移平均靈值鎮(zhèn)的喇1.土5夜倍。綠2大）遺憂度宵凹凸不規(guī)等則或樓板摘局部不連膠續(xù)時，應(yīng)蛇采取符合尖樓板平面晶內(nèi)實際剛近度變化的進計算模型僑，高烈度紋或不規(guī)則降程度較大攀時，宜計撥入樓板局姐部變形的習(xí)影響。額3釀）濾厘蘆應(yīng)平面不對笨稱且凹凸青不規(guī)則或禁局部不連繁續(xù)，可根亮據(jù)實際情帽況分塊計端算扭轉(zhuǎn)位吵移比，扭令轉(zhuǎn)較大的油部位應(yīng)考建慮局部的列內(nèi)力增大管系數(shù)。梁2沫、垮刊苗樣平面規(guī)則嫌而豎向不完規(guī)則的建仔筑結(jié)構(gòu)，品應(yīng)采取空貴間計算模事型，剛度母小的樓層別的地震剪婚力應(yīng)乘以避相應(yīng)增大還系數(shù)，其帝薄弱層應(yīng)捧按規(guī)定進郊行彈塑性綱變形分析雕，并應(yīng)符糧合下列要務(wù)求：督1近）斤橡個捉豎向抗側(cè)臉力構(gòu)件不元連續(xù)時，就該構(gòu)件傳增遞給水平碌轉(zhuǎn)換構(gòu)件塞的地震內(nèi)普力應(yīng)根據(jù)委烈度的高傾低和水平階轉(zhuǎn)換構(gòu)件檔的類型、餓受力情況暮、幾何尺飼寸等乘以這相應(yīng)增大鋒系數(shù)；蘇2矩）害殿索紐相鄰層的怒側(cè)向剛度滴比，應(yīng)根湯據(jù)其結(jié)構(gòu)更類型分別惰不超過相親關(guān)規(guī)定；隱3藍）矮厚光租樓層承載捉力突變時狡，薄弱層淡抗側(cè)力結(jié)餓構(gòu)的受剪給承載力不育應(yīng)小于相峰鄰上一層賄的沙65糾%泉。爐3摩、撓辟拌做平面不規(guī)迫則且豎向園不規(guī)則的蜘建筑結(jié)構(gòu)椒，應(yīng)根據(jù)附不規(guī)則類剖型的數(shù)量閱和程度經(jīng)掙專門研究堵，采取更怒有效的加嬸強措施或熔對薄弱部響位采用相詠應(yīng)的抗震鑰性能設(shè)計火。射綜合分析徹，產(chǎn)生扭勺轉(zhuǎn)的原因圾可分為外貍因和內(nèi)因響兩個方面眉：瑞1蜂）熄燭輝誠內(nèi)因：結(jié)邀構(gòu)自身不死對稱，結(jié)孤構(gòu)平面質(zhì)更量中心與撥剛度中心索不重合，篇存在偏心抬，導(dǎo)致水酸平地震下禍結(jié)構(gòu)的扭優(yōu)轉(zhuǎn)；此外穩(wěn)，對于多猛層房屋，易即使每層耗的質(zhì)心和梁剛心重合權(quán)，但各樓朵層質(zhì)心不肆在同一豎童軸上時，胡也會引起屑整個結(jié)構(gòu)星的扭轉(zhuǎn)振爪動。晶2曠）什唯墾騎外因：地慰震動是一困種多維隨石機運動，丙地面運動瞎存在著轉(zhuǎn)緣動分量或慰地面各點企的運動存券在相位差尺，即使是快對稱結(jié)構(gòu)慚也難免發(fā)筑生扭轉(zhuǎn)。際豎向地震絞作用計算飯地震時，曾地面運動椒的豎向分談量引起建腎筑物產(chǎn)生坡豎向振動涉。震害分誦析表明：現(xiàn)在高烈度畢區(qū)，豎向爐地震作用寇反應(yīng)明顯晚。對于高始層建筑物佩和高聳結(jié)標構(gòu)，由于瞧重力荷載告產(chǎn)生的壓彎力沿高度山逐漸減小虹，可使結(jié)鞋構(gòu)的上部校在豎向地彈震作用下碌因上下振挎動而出現(xiàn)鐵拉應(yīng)力，惕加重上部塑結(jié)構(gòu)的地吹震震害。求對于大跨觀度結(jié)構(gòu)，貝豎向地震見使結(jié)構(gòu)產(chǎn)夢生上下振構(gòu)動的慣性傾力，相當股于增加了熔結(jié)構(gòu)的上隸下荷載作傷用。愧高層建筑霧的豎向地愿震作用計篩算排要進行豎障向地震作朱用的計算魯，首先應(yīng)秩掌握豎向扶反應(yīng)譜。鋼根據(jù)大量雜強震記錄肚及其統(tǒng)計賽分析，豎凡向地震具石有如下特嚷點：敗1爸）贏定粉四豎向地震朗動力系陪數(shù)謀β餐譜曲線的陰變化規(guī)律四大致相同這，兩者的外最大動力斬系竭數(shù)令β踐ma閑x取的數(shù)值接役近，反應(yīng)箭譜的形狀仰相差不大鄭；闖2寬）誓鴿玉渠豎向地震可動力加速座度峰值大哪約為水平億地震動加霧速度峰值俯的含1/2~誼1/該3促，此數(shù)值斜實際上決虛定了兩者鮮地震系榴數(shù)荷k珍之間的比鋼值。蓄根據(jù)上述曬特點，在艦豎向地震村作用的計自算中，可鑼近似采用堂水平地震解反應(yīng)譜，葛而豎向地慮震作用影朝響系數(shù)的潑最大值近返似取為水伯平地震作正用影響系件數(shù)漏的標2/饒3醒。巷通過對大次量高層建讀筑的分析籌，其主要賢振型規(guī)律膀可概括為宜：維1冒）炒錢針痛豎向基本茶振型接近涌一條直線穩(wěn)，按倒三屑角形分布逝；礎(chǔ)2桿）免富塘炎豎向地震延反應(yīng)以基織本振型為統(tǒng)主；笑3辯）島起任斤高層建筑搭豎向基本遺周期很短奉，一般約務(wù)為糞0.1~蓮0.2宅s瘦。傅由上述規(guī)桂律可知，鑰高層建筑譽的豎向地呈震作用計絞算類似于鐘水平地震區(qū)作用的底軌部剪力法柔，即先確甩定結(jié)構(gòu)底他部總豎向肺地震作用獎，然后由逗總豎向地紹震作用計秧算結(jié)構(gòu)各怨質(zhì)點上的右地震作用廣；高層建盛筑豎向地舟震基本周勸期處于地覽震影響系勒數(shù)反應(yīng)譜蟻曲線的水樂平段，因疲此豎向地蔬震影響系嚇數(shù)可均取老最大值，貼不必計算殊豎向基本掏周期。袋大跨度結(jié)委構(gòu)的豎向剩地震作用冒計算膜大量分析覆表明，對瘋平板型網(wǎng)康架、大跨觀度屋蓋、娘長懸臂結(jié)繡構(gòu)的各主座要構(gòu)件豎朱向地震作鈔用內(nèi)力與最重力荷載雀的內(nèi)力比觀值彼此相劫差一般不非大，因此蝦可認為豎澡向地震作惠用的分布麗與重力荷洞載分布相則同?！犊诡w規(guī)》規(guī)定?。簩ζ桨迤G型網(wǎng)架屋兔蓋、跨度皇不超層過務(wù)24忽m富的屋架、踩長懸臂結(jié)烤構(gòu)和其他劈大跨度結(jié)窯構(gòu)，其豎冬向地震作團用標準值毛的計算可鳴采用靜力遙法，取其唯重力荷載惰代表值和橡豎向地震序作用系數(shù)共的乘積。套結(jié)構(gòu)抗震痕驗算陡為了實鄙現(xiàn)喇“繞小震不壞往，中震可匯修，大