工程結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)二_第1頁(yè)
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工程結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)22結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算2.1計(jì)算原則2.2地震作用2.3設(shè)計(jì)反應(yīng)譜2.4振型分解反應(yīng)譜法2.5底部剪力法2.6結(jié)構(gòu)豎向地震作用2.7結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算教學(xué)要求:

(1)結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的基本原理、基本概念和基本方法;(2)單質(zhì)點(diǎn)彈性體系和多質(zhì)點(diǎn)彈性體系的動(dòng)力方程并求解;(3)分析水平地震作用和豎向地震作用特點(diǎn)和計(jì)算方法;(4)抗震規(guī)范設(shè)計(jì)反應(yīng)譜及其應(yīng)用。(5)建立截面抗震計(jì)算和抗震變形驗(yàn)算的方法和計(jì)算公式。2.1結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算22結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算2.1計(jì)算原則2.2地震作用2.3設(shè)計(jì)反應(yīng)譜2.4振型分解反應(yīng)譜法2.5底部剪力法2.6結(jié)構(gòu)豎向地震作用2.7結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的基本步驟確定結(jié)構(gòu)方案地震作用計(jì)算計(jì)算結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的地震作用效應(yīng)(內(nèi)力和變形)地震作用效應(yīng)與其他荷載效應(yīng)的組合驗(yàn)算結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的承載力和變形計(jì)算原則2.1結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的基本步驟三水準(zhǔn)目標(biāo):“小震不壞,中震可修,大震不倒”第一階段設(shè)計(jì)采用多遇地震(小震)的地震影響系數(shù)(或地震加速度峰值)以彈性反應(yīng)譜理論為基礎(chǔ)、時(shí)程分析法為補(bǔ)充進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈性地震反應(yīng)分析根據(jù)荷載組合效應(yīng)采用靜力設(shè)計(jì)規(guī)范的方法進(jìn)行截面抗震驗(yàn)算(強(qiáng)度驗(yàn)算)多遇地震作用下結(jié)構(gòu)的彈性變形驗(yàn)算計(jì)算原則2.1結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的基本步驟三水準(zhǔn)目標(biāo):“小震不壞,中震可修,大震不倒”第二階段設(shè)計(jì)采用罕遇地震(大震)的地震影響系數(shù)(或地震加速度峰值)以時(shí)程分析法為基礎(chǔ),靜力彈塑性方法為補(bǔ)充進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈塑性地震反應(yīng)分析罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)薄弱層(部位)的彈塑性變形驗(yàn)算計(jì)算原則2.1各類建筑結(jié)構(gòu)的地震作用一般情況下,應(yīng)至少在建筑結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向分別計(jì)算水平地震作用并進(jìn)行抗震驗(yàn)算,各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān);有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu),當(dāng)相交角度大于15度時(shí),應(yīng)分別計(jì)算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用——最不利方向的抗震計(jì)算;質(zhì)量和剛度分布明顯不對(duì)稱的結(jié)構(gòu),應(yīng)計(jì)入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響;其他情況,應(yīng)允許采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法計(jì)入扭轉(zhuǎn)影響。

8度和9度時(shí)的大跨度結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu),9度時(shí)的高層建筑,應(yīng)計(jì)算豎向地震作用。計(jì)算原則2.1各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算高度不超過(guò)40m的,以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu),以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu),宜采用底部剪力法等簡(jiǎn)化方法;除上款外的建筑結(jié)構(gòu),宜采用振型分解反應(yīng)譜法;特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和超過(guò)規(guī)范規(guī)定高度的高層建筑,應(yīng)采用時(shí)程分析法進(jìn)行多遇地震作用下的補(bǔ)充計(jì)算。計(jì)算原則2.1各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)平面的扭轉(zhuǎn)不規(guī)則示例計(jì)算原則2.1各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)平面的凹角或凸角不規(guī)則示例計(jì)算原則2.1各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)平面的局部不連續(xù)性示例計(jì)算原則2.1各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算沿豎向的側(cè)向剛度不規(guī)則(有柔弱層)計(jì)算原則2.1各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)示例樓層承載力突變(有薄弱層)計(jì)算原則2.1地基與結(jié)構(gòu)相互作用的影響由于地基與結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的影響,按剛性地基分析的建筑結(jié)構(gòu)水平地震作用在一定范圍內(nèi)有明顯的折減。

適用范圍:8度和9度時(shí)建造于Ⅲ、Ⅳ類場(chǎng)地,采用箱基、剛性較好的筏基和樁箱聯(lián)合基礎(chǔ)的鋼筋混凝土高層建筑,當(dāng)結(jié)構(gòu)基本自振周期處于特征周期的1.2倍至5倍范圍時(shí),對(duì)剛性地基假定計(jì)算的水平地震剪力可按規(guī)定折減,其層間變形可按折減后的樓層剪力計(jì)算。折減后各樓層的水平地震剪力應(yīng)滿足樓層水平地震剪力最小值的要求。計(jì)算原則2.1結(jié)構(gòu)樓層水平地震剪力的分配現(xiàn)澆和裝配整體式鋼筋砼樓、屋蓋等剛性樓蓋建筑,按抗側(cè)力構(gòu)件等效剛度的比例分配;木樓蓋、木屋蓋等柔性樓蓋建筑,宜按抗側(cè)力構(gòu)件從屬面積上重力荷載代表值的比例分配;普通的預(yù)制裝配式鋼筋混凝土半剛性樓、屋蓋的建筑,可取上述兩種分配法結(jié)果的平均值;考慮空間作用、樓蓋變形、墻體彈塑性變形和扭轉(zhuǎn)的影響時(shí),適當(dāng)調(diào)整。計(jì)算原則2.1結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算的基本原則

6度時(shí)的建筑(建造于IV類場(chǎng)地上較高的高層建筑除外),以及生土房屋和木結(jié)構(gòu)房屋等,應(yīng)允許不進(jìn)行截面抗震驗(yàn)算,但應(yīng)符合有關(guān)的抗震措施要求;

6度時(shí)建造于IV類場(chǎng)地上較高的高層建筑,7度和7度以上的建筑結(jié)構(gòu),應(yīng)進(jìn)行多遇地震作用下的截面抗震驗(yàn)算;對(duì)于鋼筋混凝土框架、框架-抗震墻、板柱-抗震墻、框架-核心筒、抗震墻、筒中筒、框支層結(jié)構(gòu)和多、高層鋼結(jié)構(gòu),除應(yīng)進(jìn)行多遇地震作用下的截面抗震驗(yàn)算外,尚應(yīng)進(jìn)行罕遇地震作用下的變形驗(yàn)算。計(jì)算原則2.1結(jié)構(gòu)抗夢(mèng)震驗(yàn)算槐的基本蜘原則《抗震齊規(guī)范》規(guī)定,獵以下結(jié)季構(gòu)應(yīng)進(jìn)罰行罕遇江地震下激的彈塑區(qū)性變形掘驗(yàn)算:8度III、IV類場(chǎng)海地和9度時(shí),沙高大的診單層鋼跨筋混凝藝土柱廠將房的橫暢向排架7~9度時(shí)猜樓層員屈服顛強(qiáng)度禿系數(shù)謎小于0.5的鋼禁筋混天凝土司框架戒結(jié)構(gòu)高度大家于150會(huì)m的鋼結(jié)引構(gòu)甲類建宵筑和9度時(shí)乙叔類建筑籃中鋼筋奔混凝土廢結(jié)構(gòu)和仆鋼結(jié)構(gòu)采用隔擁震和消轉(zhuǎn)能減震偉設(shè)計(jì)的報(bào)結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行彈嶼塑性變直形驗(yàn)算濟(jì)的結(jié)構(gòu)計(jì)算原寇則2.言1結(jié)構(gòu)抗兩震驗(yàn)算鐘的基本侄原則《抗震規(guī)歌范》規(guī)定,火以下結(jié)肅構(gòu)宜進(jìn)參行罕遇艱地震下狐的彈塑島性變形在驗(yàn)算:規(guī)范軋規(guī)定渴的高項(xiàng)度范垃圍且富屬于群規(guī)范誕規(guī)定俊的豎團(tuán)向不商規(guī)則怖類型圍的高搞層建徑筑結(jié)港構(gòu)7度II辱I、IV類場(chǎng)戰(zhàn)地和8度時(shí)諒乙類搭建筑黑中鋼草筋混挽凝土戶結(jié)構(gòu)歉和鋼奏結(jié)構(gòu)板柱-抗震墻迫結(jié)構(gòu)和鬼底部框距架磚房高度不毅大于150么m的鋼結(jié)到構(gòu)宜進(jìn)行律彈塑俗性變步形驗(yàn)放算的壯結(jié)構(gòu)計(jì)算原鉗則2.1結(jié)構(gòu)抗劃震驗(yàn)算澆的基本掩原則《抗震顆規(guī)范》規(guī)定響,罕診遇地踩震下躬的彈煮塑性陵變形痛驗(yàn)算醬可采食用下旁列方鎖法:不超過(guò)12層且原層剛匪度無(wú)應(yīng)突變面的鋼縫筋混旺凝土引框架繭結(jié)構(gòu)鐘、單糟層鋼救筋混株凝土誘柱廠匹房可鄙采用簡(jiǎn)化仆計(jì)算辭方法;除上款箭以外的茶建筑結(jié)雹構(gòu),可屠采用靜力奮彈塑補(bǔ)性方換法或焰彈塑員性時(shí)禾程分蹤蝶析法等;規(guī)則藍(lán)結(jié)構(gòu)寄可采疏用彎剪鄰層模及型或焰平面繭桿系陷模型,屬妻于規(guī)去范規(guī)香定的覆不規(guī)屋則結(jié)客構(gòu)應(yīng)椅采用空間衣結(jié)構(gòu)獄模型。彈塑籌性變倦形驗(yàn)滿算的罰計(jì)算信方法計(jì)算時(shí)原則2.容122結(jié)構(gòu)疫抗震下計(jì)算2.1計(jì)算原濟(jì)則2.2地震作策用2.3設(shè)計(jì)糖反應(yīng)羽譜2.簡(jiǎn)4振型崇分解馳反應(yīng)恐譜法2.挽5底部剪陵力法2.棄6結(jié)構(gòu)惡豎向成地震付作用2.7結(jié)構(gòu)抗喊震驗(yàn)算單自由私度彈性搞體系在瘦地震作勿用下的刮運(yùn)動(dòng)方音程單自拐由度倒彈性深體系型的定詢義:?jiǎn)钨|(zhì)吐點(diǎn)彈藝性體誓系單向振禿動(dòng)體系地震撫作用2.捏2單自由更度彈性招體系的鐮定義:?jiǎn)钨|(zhì)點(diǎn)抽彈性體姨系:將滾結(jié)構(gòu)參減與振動(dòng)潑的全部盛質(zhì)量集敞中于雖一點(diǎn)賠,用無(wú)頸質(zhì)量的井彈性直熄桿支承扔于地面交上的體紋系;單向樹(shù)振動(dòng)妙體系單自由羅度彈性超體系在黑地震作顛用下的杠運(yùn)動(dòng)方熟程地震作串用2.2單自頑由度完彈性擺體系徐在地余震作搭用下棒的運(yùn)原動(dòng)方遲程單自振由度站彈性隊(duì)體系領(lǐng)的定問(wèn)義:?jiǎn)钨|(zhì)點(diǎn)融彈性體杏系:將牙結(jié)構(gòu)參啦與振動(dòng)曲的全部喜質(zhì)量集箭中于花一點(diǎn)剩,用無(wú)艦質(zhì)量的扯彈性直蕉桿支承時(shí)于地面職上的體餐系;單向振忙動(dòng)體系幻玉:當(dāng)一男個(gè)單質(zhì)權(quán)點(diǎn)體系健只作單襖向振動(dòng)外時(shí),形顯成一個(gè)祖單自由姐度體系掌。地震作針用2.著2單自由首度彈性乞體系在輛地震作礎(chǔ)用下的尿運(yùn)動(dòng)方舟程地震作藏用2.2多自由年度彈性刻體系ii+1m1m2mimn多層房喜屋多自由奏度體系單自由叨度彈性飛體系在宅地震作較用下的懷運(yùn)動(dòng)方繞程結(jié)構(gòu)斑動(dòng)力旱學(xué)回議顧:身單自伯由度備彈性逐體系返的運(yùn)躲動(dòng)方摔程荷載激絞勵(lì)地震夸作用2.膠2單自析由度撥彈性訊體系伴在地情震作亭用下漁的運(yùn)蔥動(dòng)方揪程結(jié)構(gòu)動(dòng)往力學(xué)回內(nèi)顧:?jiǎn)戊栕杂啥任稄椥泽w爺系的運(yùn)帥動(dòng)方程彈性豈恢復(fù)瘋力:阻尼乖力:慣性窯力:干擾力:運(yùn)動(dòng)恥方程鞏(達(dá)單朗貝辯爾原腰理)銳:地震作辮用2.憶2單自輩由度膝彈性練體系販在地加震作瞇用下遇的運(yùn)謙動(dòng)方童程地面運(yùn)等動(dòng)地震鼓作用2.盜2單自阿由度繳彈性哪體系盛在地監(jiān)震作星用下骨的運(yùn)鍋動(dòng)方昏程彈性君恢復(fù)漏力:阻尼膏力:慣性力:運(yùn)動(dòng)繭方程認(rèn)(達(dá)乳朗貝患爾原賞理)伍:地震凱作用2.2單自由獎(jiǎng)度彈性堆體系在搜地震作燦用下的梨運(yùn)動(dòng)方窮程運(yùn)動(dòng)預(yù)方程耐的簡(jiǎn)元化:引入衛(wèi)圓頻占率ω(自振牽周期T)和貫阻尼謀比ξ牢記結(jié)載構(gòu)動(dòng)力磚特性(態(tài)自振周斯期和阻媽尼比)葬是結(jié)構(gòu)煩的固有騾屬性;牢記庭圓頻棋率ω、自振選周期T和自振旱頻率f的換辟算公志式。地震舅作用2.仁2結(jié)構(gòu)地冶震反應(yīng):地震定作用引尺起的結(jié)棚構(gòu)動(dòng)力板響應(yīng),更包括結(jié)惱構(gòu)質(zhì)點(diǎn)交的位摔移、才速度冰與加掀速度以及結(jié)甲構(gòu)內(nèi)力醒、變形剃、位移紅等。單自味由度波彈性康體系恨的運(yùn)移動(dòng)方微程:一部分普是與方梁程相對(duì)谷應(yīng)的齊晉次方程昏的通解廊,另一鞠部分是肚方程的習(xí)特解。前者代葉表體系營(yíng)的自由吉振動(dòng),這后者代績(jī)表體系扁在地震芳作用下養(yǎng)的強(qiáng)迫窄振動(dòng)。單自由假度彈性念體系的多地震反買(mǎi)應(yīng)分析地震作功用2.溉2齊次促方程棉的通寒解——自由吹振動(dòng)t=0時(shí),坦體系委的初村始位針移t=0時(shí),體論系的初診始速度為有窮阻尼密單自業(yè)由度政彈性愿體系拉的圓拴頻率著。阻尼序比ξ=0告.0盼5,凳。當(dāng)ξ=1奸,則體森系不霸產(chǎn)生類振動(dòng)闖,此牛時(shí)ξ稱為臨筆界阻尼沉比。單自裝由度熱彈性付體系盡的地架震反上應(yīng)分屈析地震作業(yè)用2.店2無(wú)阻緣瑞尼自丘由振她動(dòng)時(shí)餃的振翠幅不弟變,簡(jiǎn)而有丙阻尼篇體系液自由隙振動(dòng)號(hào)的振丸幅隨芳時(shí)間元的增瞎加而混減小笛,且埋體系末的阻而尼越肺大,抗其振變幅的川衰減復(fù)就越餡快。鋼結(jié)短構(gòu)阻奴尼比恐為0.粥02,鋼筋買(mǎi)混凝土灘結(jié)構(gòu)阻日尼比為0.0渴5。單自靠由度幼彈性吧體系絲式的地琴震反住應(yīng)分添析地震圈作用2.由2單自由您度彈性芒體系的光地震反利應(yīng)分析齊次方世程的特霸解——地震作駕用下的家強(qiáng)迫振哲動(dòng)原理:沿將地面煤運(yùn)動(dòng)分浪解為無(wú)魂窮多個(gè)蕉連續(xù)作體用的脈撲沖運(yùn)動(dòng)僻,計(jì)算喇任意時(shí)牽刻的地威面運(yùn)動(dòng)傷引起的睛體系脈瘦沖反應(yīng)零,則體飯系在任寺意t時(shí)刻的嚷地震反還應(yīng)可由0~t時(shí)段所鴉有地面筆運(yùn)動(dòng)脈涂沖反應(yīng)輝的疊加洪求得,怪稱為杜哈曼額(Du裂ha師me占l)積分。地震運(yùn)作用2.枕2單自由涼度彈性熱體系的屋地震反蘇應(yīng)分析地震扎作用2.勉2單自由念度彈性膛體系的漲地震反奴應(yīng)分析結(jié)構(gòu)位捉移地震高反應(yīng)=救自由振土動(dòng)+強(qiáng)貫迫振動(dòng)地震發(fā)已生前體茂系處于票靜止?fàn)钕響B(tài),初衛(wèi)位移和亂初速度陷均為0。單自倘由度菊彈性雷體系鄙的位吳移地域震反婆應(yīng):地震庭作用2.老2單自宴由度封彈性旋體系漂的地射震反才應(yīng)分膏析最大郊相對(duì)舍位移弊反應(yīng)郊:最大相孤對(duì)速度翁反應(yīng):最大絕沾對(duì)加速塑度反應(yīng)駱:最大蓬反應(yīng)丑之間濾的關(guān)祥系:意義:腐在地面腳運(yùn)動(dòng)明確定后擠,最大稱地震反糖應(yīng)僅由理結(jié)構(gòu)自丸振周期T(圓略頻率ω)和阻郵尼比ξ決定。地震船作用2.箏2單自由嫁度彈性我體系的度水平地攀震作用地震閣作用要與一卵般荷禽載不要同,盲并無(wú)撓直接果的地灶震荷慈載施緩加在業(yè)結(jié)構(gòu)蹄上。辣通常皂將地劍面運(yùn)局動(dòng)引敗起的食慣性偶力稱歌為地鑼震作淘用課,并倍且地攀震作像用與拌結(jié)構(gòu)挖質(zhì)量?jī)簦ù簏S小和睬分布今)密寺切相浴關(guān)。地震作難用:√×地震荷戶載:地震墨作用2.祝2單自由笑度彈性牢體系的巨水平地盆震作用水平貴地震貸作用赤:注意為到物否體振挺動(dòng)的變一般兔規(guī)律嬸為:曠加速爺度最貫大時(shí)輝,速飛度最廊小(成)意義:①地懶震時(shí)結(jié)唐構(gòu)所受假到的最圣大水平軟基底剪坊力近似杠等于水脫平地震股作用;②梯求得忌水平禿地震籮作用繁后,悄可以抬按靜狼力分飲析方甚法近伍似計(jì)豈算結(jié)完構(gòu)的照最大陷位移考反應(yīng)奮。地震插作用2.2重力荷賠載代表箭值的確末定結(jié)構(gòu)拔抗震遙設(shè)計(jì)局時(shí)所土考慮萄的重只力荷畜載,霉稱為綁重力皆荷載急代表導(dǎo)值。秤重力養(yǎng)荷載肆分為愁恒載慚(自獻(xiàn)重)見(jiàn)和活盲載(銹可變坐荷載捉)兩走種。記地震覽發(fā)生券時(shí)的攪活載車(chē)水平與一般跟小于昆標(biāo)準(zhǔn)羊值,外采用組合值鎮(zhèn)系數(shù)考慮活港載的折旗減?!犊拐痤佉?guī)范》規(guī)定:回顧:臟荷載的岡標(biāo)準(zhǔn)值哥是指其招在結(jié)構(gòu)鞭的使用厲期間內(nèi)瘦可能出殲現(xiàn)的最皺大荷載蠶值。地震租作用2.筑2重力仆荷載筆代表謠值的臥確定地震銅作用2.勒2可變荷載種類組合值系數(shù)雪荷載0.5屋面積灰荷載0.5屋面活荷載不計(jì)入按實(shí)際情況計(jì)算的樓面活荷載1.0按等效均布荷載計(jì)算的樓面活荷載藏書(shū)庫(kù)、檔案館0.8其它民用建筑0.5吊車(chē)懸吊物重力硬鉤吊車(chē)0.3軟鉤吊車(chē)不計(jì)入地震坐反應(yīng)酬譜的既計(jì)算反應(yīng)譜隱的定義撿:?jiǎn)巫岳m(xù)由度彈警性體系歐在給定膊地面運(yùn)見(jiàn)動(dòng)、給軟定結(jié)構(gòu)怒阻尼比珠的情況殘下某個(gè)潔最大反原應(yīng)量(相對(duì)倘位移麻、相旗對(duì)速繭度和杜絕對(duì)度加速攀度)衰與體搶系自斑振周突期的語(yǔ)關(guān)系虹曲線勻。在地面罪運(yùn)動(dòng)此確定后廉,最大佩地震反脂應(yīng)僅由醉結(jié)構(gòu)自雄振周期T(圓頻錘率ω)和聞阻尼已比ξ決定。設(shè)計(jì)佩反應(yīng)擊譜2.3反應(yīng)矩譜的歇計(jì)算佛:首狡先確競(jìng)定地慶面運(yùn)敢動(dòng)解和阻幟尼比萍,然脈后計(jì)養(yǎng)算不雞同自捆振周沒(méi)期T時(shí)的甜結(jié)構(gòu)倆最大殲地震賭反應(yīng)鐮,并足繪制減曲線集。因帖此,欠影響頸地震粉反應(yīng)順譜的羅因素峽有兩蘿個(gè):箏體系疾阻尼乓比和芒地震瓶動(dòng)。Elc支ent墾ro摘194蓋0(N-裂S)地震誦記錄地震騰反應(yīng)牌譜的啦計(jì)算設(shè)計(jì)反味應(yīng)譜2.3地震反禽應(yīng)譜的援計(jì)算設(shè)計(jì)反繪應(yīng)譜2.3相對(duì)位塔移反應(yīng)杠譜地震累反應(yīng)照譜的孤計(jì)算設(shè)計(jì)反削應(yīng)譜2.3相對(duì)往速度可反應(yīng)貪譜地震退反應(yīng)卻譜的鼻計(jì)算設(shè)計(jì)透反應(yīng)礦譜2.3絕對(duì)加計(jì)速度反蘆應(yīng)譜地震研反應(yīng)喜譜的蔬計(jì)算設(shè)計(jì)反滿應(yīng)譜2.3地震傲反應(yīng)渠譜的挖計(jì)算(a)卓越周期T0=0.5s(b)卓越周期T0=1.5s地面運(yùn)序動(dòng)加速堤度峰值A(chǔ)為0.7漠0m/喬s2、卓美越周關(guān)期T0分別為0.5消s和1.5呈s、結(jié)構(gòu)等阻尼比為0.坡05時(shí)的見(jiàn)加速妨度反規(guī)應(yīng)譜Sa堤(T辦)設(shè)計(jì)熊反應(yīng)辣譜2.3地震郵反應(yīng)瀉譜的采特點(diǎn)一般體掛系阻尼供比越小計(jì),體系夸的地震慢反應(yīng)越糕大,相脅應(yīng)的反途應(yīng)譜值由越大。山不太大騎的阻尼握比即可剖將反應(yīng)腿譜的峰非值減小蹦很多。對(duì)于加植速度反遲應(yīng)譜,谷當(dāng)結(jié)構(gòu)即周期小圖于某個(gè)集值時(shí),專幅值隨布周期急便劇增大燥,大于姑某個(gè)值澆時(shí),幅這值快速床下降,盤(pán)當(dāng)周期宰較長(zhǎng)時(shí)輝,譜值走下降緩期慢。設(shè)計(jì)反烘應(yīng)譜2.辱3地震縱反應(yīng)志譜的闊特點(diǎn)對(duì)于棍速度杰反應(yīng)鞋譜,差當(dāng)結(jié)召構(gòu)周慚期小護(hù)于某持個(gè)值側(cè)時(shí)幅腎值隨園周期演增大旺,隨川后則很趨于受常值利。對(duì)于位妨移反應(yīng)江譜,幅拐值隨周特期增大包。設(shè)計(jì)膚反應(yīng)額譜2.3地震盼反應(yīng)駝譜的惕特點(diǎn)結(jié)構(gòu)籃的最蘇大地余震反綱應(yīng):估對(duì)于會(huì)高頻肅結(jié)構(gòu)飽(低積周期潤(rùn)結(jié)構(gòu)朵)主骨要取秤決于辟地面罪運(yùn)動(dòng)址最大盜加速虛度;煎對(duì)于促中頻客結(jié)構(gòu)柳主要除取決端于地螞面運(yùn)化動(dòng)最帳大速智度;捆對(duì)于慚低頻售結(jié)構(gòu)巨(長(zhǎng)辣周期罪結(jié)構(gòu)槽)主裹要取蛾決于嗎地面訪運(yùn)動(dòng)者最大鳳位移仆。意義:贊目前結(jié)河構(gòu)地震政反應(yīng)計(jì)抖算是基言于加速趟度反應(yīng)匆譜進(jìn)行飯的。由衡于加速汪度反應(yīng)睛譜在長(zhǎng)線周期段斃下降較盒快,對(duì)鍛于基本室周期較間大的結(jié)好構(gòu),由山此計(jì)算腦所得的冰地震作矮用效應(yīng)粱可能太倍小。而凡對(duì)于長(zhǎng)診周期結(jié)某構(gòu),地秩面運(yùn)動(dòng)恩速度和席位移可閣能對(duì)結(jié)萍構(gòu)的破棍壞具有免更大的測(cè)影響。肌因此,口需要對(duì)忘長(zhǎng)周期反結(jié)構(gòu)的銜抗震計(jì)哨算與設(shè)徑計(jì)進(jìn)行果必要的欲調(diào)整。設(shè)計(jì)廣反應(yīng)躺譜2.3設(shè)計(jì)是反應(yīng)癢譜抗震走設(shè)計(jì)班時(shí)單糧自由理度體圣系的全水平攔地震夕作用壩:地震反凝應(yīng)譜除每受體系父阻尼比出的影響慚外,受排到地震醒動(dòng)的振戚幅和頻妙譜特性豈等影響膽。不同兵的地震釘動(dòng)記錄踐,地震澤反應(yīng)譜鑒也不同漸。因此貴,需要封可供結(jié)理構(gòu)抗震燒設(shè)計(jì)的傭加速度擺反應(yīng)譜云。稱為停設(shè)計(jì)反巖應(yīng)譜。設(shè)計(jì)添反應(yīng)沫譜2.時(shí)3設(shè)計(jì)宿反應(yīng)掀譜地震固系數(shù)k:。通頓過(guò)地菠震系匯數(shù)將暢地震疤動(dòng)振隆幅對(duì)劫地震誼反應(yīng)臭譜的統(tǒng)影響誤分離胳出來(lái)點(diǎn)。一手般,姑地面床運(yùn)動(dòng)列加速承度峰毛值越玻大,新地震雙烈度雷越大蓄,即才地震蝦系數(shù)倆與基裝本烈漆度之謀間有寧一定當(dāng)?shù)膶?duì)嗚應(yīng)關(guān)趟系,邁而與慕結(jié)構(gòu)它自身歌特性慌無(wú)關(guān)夜。設(shè)計(jì)反罷應(yīng)譜2.3基本烈度6789地震系數(shù)k0.050.100.200.40設(shè)計(jì)反恨應(yīng)譜動(dòng)力詳系數(shù)β(T):,即皺體系閘最大愛(ài)加速光度反薪應(yīng)與自地面呢最大泡加速捎度之寇比。β(T)實(shí)質(zhì)君為規(guī)竿則化范的地息震反亂應(yīng)譜扣,反框映了徐地震抱動(dòng)頻駱譜的私影響企。為白此,遇將不屬同地島震動(dòng)射按照讓場(chǎng)地冶、震拒中距砌進(jìn)行期分類真,計(jì)零算每或一類紋地震富動(dòng)動(dòng)軟力系猴數(shù)的倒平均瓶值,吊并且弊進(jìn)行毛了統(tǒng)倉(cāng)計(jì)處膠理,壘從而發(fā)形成月可供傘抗震囑設(shè)計(jì)譯用的匪動(dòng)力催系數(shù)趙譜曲站線。設(shè)計(jì)繭反應(yīng)傘譜2.達(dá)3設(shè)計(jì)倘反應(yīng)驗(yàn)譜動(dòng)力系興數(shù)譜β(T)曲線動(dòng)力系啟數(shù)譜曲姻線實(shí)質(zhì)指上是地遭震反應(yīng)凡譜曲線蠢。βmax=2.榆25;β0=1。設(shè)計(jì)反界應(yīng)譜2.3設(shè)計(jì)反淋應(yīng)譜水平地軌震影響挖系數(shù)應(yīng)舌根據(jù)設(shè)態(tài)防烈度穩(wěn)、場(chǎng)地搭類別、壘設(shè)計(jì)地柱震分組絡(luò)和結(jié)構(gòu)霸自振周閑期以及聰阻尼比列確定。α(T)=k嚴(yán)β(T):水答平地疊震影贈(zèng)響系返數(shù)。設(shè)計(jì)反梯應(yīng)譜2.濟(jì)3設(shè)計(jì)錄反應(yīng)鈴譜《抗震規(guī)宜范》規(guī)定沸的地昆震影支響系擋數(shù)曲航線直線上持升段;甜水平段控;曲線源下降段購(gòu);直線免下降段洲。αmax—水平勇地震穩(wěn)影響央系數(shù)文最大墻值;Tg—特征周抖期;T—結(jié)構(gòu)握自振肥周期辦。設(shè)計(jì)反尋應(yīng)譜2.腸3設(shè)計(jì)反畏應(yīng)譜設(shè)計(jì)娃反應(yīng)禿譜2.芽3設(shè)計(jì)地震分組場(chǎng)地類別I0I1IIIIIIV第一組0.200.250.350.450.65第二組0.250.300.400.550.75第三組0.300.350.450.650.90特征揉周期箏不僅蛾與場(chǎng)搬地類視別有濟(jì)關(guān),土而且聞還與竿設(shè)計(jì)剛地震剪分組裹有關(guān)爽,可識(shí)更好舊地反黎映震缸級(jí)大屯小、劃震中誤距和容場(chǎng)地境條件醫(yī)的影丘響。袖注意獻(xiàn):為綠了適薄當(dāng)提迎高結(jié)腥構(gòu)的裙抗震衫安全騾度,罕遇難地震宅作用蒼時(shí),扯設(shè)計(jì)版特征團(tuán)周期撓延長(zhǎng)0.躁05宗s。設(shè)計(jì)陡反應(yīng)要譜水平地鑄震影響抖系數(shù)最誤大值建筑抗客震采用煙兩階段腦設(shè)計(jì),楚第一階蒼段采用搖多遇地勞震烈度飛,其k值相講當(dāng)于蓋基本奴烈度痰對(duì)應(yīng)k值(教析材P.利33表2-偽8)的1/軌3。第誦二階障段采苗用罕派遇地塵震烈豈度,言其k值相余當(dāng)于掛基本挺烈度擠對(duì)應(yīng)k值的1.醬5~山2倍(箏烈度產(chǎn)越高含,k值越小灑)。見(jiàn)教材P.向33表2-疤10。設(shè)計(jì)飾反應(yīng)呈譜2.液3設(shè)計(jì)反撥應(yīng)譜設(shè)計(jì)摔反應(yīng)帽譜2.來(lái)3設(shè)計(jì)反刻應(yīng)譜——例題例題:瞧單層單纏跨框架曲。屋蓋純剛度為造無(wú)窮大臟,質(zhì)量相集中于買(mǎi)屋蓋處廢。已知嶺設(shè)防烈頃度為8度(0.目20g稍),設(shè)富計(jì)地觀震分孫組為肅二組科,Ⅰ1類場(chǎng)燒地;著屋蓋矩處的蓄重力父荷載剪代表竟值G=7興00戀kN,框幸架柱謝線剛革度ic=2戴.6早×1競(jìng)04kN花·m,阻尼泛比為0.0經(jīng)5。試求鉤該結(jié)構(gòu)匆多遇地掛震和罕僵遇地震聞時(shí)的水沒(méi)平地震支作用。(1)求晴結(jié)構(gòu)商體系牌的自演振周五期(2)計(jì)算風(fēng)多遇地勁震作用(3)計(jì)舊算罕訓(xùn)遇地乒震作態(tài)用設(shè)計(jì)反銳應(yīng)譜2.3設(shè)計(jì)反肢應(yīng)譜——例題解:(1)求結(jié)政構(gòu)體系柱的自振犯周期側(cè)移熄剛度暗為:質(zhì)量為捐:自振周狡期為:(2)計(jì)蓮算多爸遇水港平地斤震作賊用查表得惜:膊;阻尼比望為0.款05:煌;謊;設(shè)計(jì)反宅應(yīng)譜2.3設(shè)計(jì)鼠反應(yīng)瘡譜——例題(2)計(jì)算仆多遇水遠(yuǎn)平地震誼作用計(jì)算喉多遇漸地震觸下的擴(kuò)水平屈地震日影響吸系數(shù)兇:計(jì)算益多遇櫻水平融地震豪作用汽:(3)計(jì)算探罕遇水她平地震堪作用罕遇甲地震呢作用漠下:早;阻尼比罷為0.鉗05:辮;肝;設(shè)計(jì)的反應(yīng)剃譜2.球3設(shè)計(jì)反牲應(yīng)譜——例題(3)計(jì)算術(shù)罕遇地姥震作用計(jì)算罕溫遇地震樹(shù)下的水富平地震惰影響系道數(shù):計(jì)算硬罕遇熟水平攪地震閣作用刊:設(shè)計(jì)反拼應(yīng)譜2.3工程結(jié)轎構(gòu)抗震旗與防災(zāi)東南哀大學(xué)懲土木罩學(xué)院·國(guó)家肆精品養(yǎng)課程22結(jié)構(gòu)核抗震較計(jì)算2.劣1計(jì)算泳原則2.夠2地震作捉用2.堅(jiān)3設(shè)計(jì)適反應(yīng)盆譜2.4振型分摩解反應(yīng)你譜法2.5底部叉剪力溫法2.6結(jié)構(gòu)豎搜向地震居作用2.異7結(jié)構(gòu)抗喝震驗(yàn)算大多富數(shù)結(jié)斤構(gòu)物確都應(yīng)阿簡(jiǎn)化恭為多凱質(zhì)點(diǎn)棟體系廚分析王。而振青型分側(cè)解反柏應(yīng)譜成法是線彈壟性體你系地震反絮應(yīng)的基硬本方法?;靖庞媚钆c步親驟:假定兄建筑害結(jié)構(gòu)儲(chǔ)是線叛彈性調(diào)多自書(shū)由度乖體系唇;利用饒振型銷(xiāo)分解厘,變蹦為求解n個(gè)獨(dú)立急的等效雷單自由稱度彈性峰體系的丟最大地羨震反應(yīng),從而冶求得每卸一振型的作拌用效鋤應(yīng);按SRS率S或CQ墓C法則進(jìn)雁行作用影效應(yīng)組星合。振型石分解串法只置需考羞慮前灰?guī)纂A震振型亮減惕小計(jì)定算量2.4振型分縫解反應(yīng)紡譜法一、不我考慮扭碑轉(zhuǎn)影響留時(shí)結(jié)構(gòu)導(dǎo)的地震王作用奏和晝作用效撫應(yīng)對(duì)大多糟數(shù)質(zhì)量硬和剛度砍分布比勵(lì)較均勻徑和對(duì)稱的蛙結(jié)構(gòu)吵不需嶺要考訪慮水拳平地騎震作塊用下的扭伙轉(zhuǎn)影賭響,姓可在尤建筑生物的輝兩個(gè)漿主軸計(jì)方向分別考智慮水平身地震作猛用進(jìn)行樓驗(yàn)算。2.沿4振型屋分解廚反應(yīng)狀譜法1.多自由做度彈性糞體系的刺運(yùn)動(dòng)方炒程圖2-綢12多自由床度彈性遮體系位親移2.略4振型勸分解扔反應(yīng)億譜法在n個(gè)質(zhì)點(diǎn)刑即n個(gè)自縱由度許的彈裂性體委系:[M]—質(zhì)量矩搬陣,一尿般采用辦集中質(zhì)劑量陣形飼式:[K鬧]—?jiǎng)偠燃倬仃嚢?,n×n階矩甜陣,惹如果竭只考覽慮層存間剪切把變形蓋的層迷間剪棍切結(jié)摩構(gòu),[K]為三復(fù)對(duì)角榆矩陣信;(2-蹦42)(2-4取3)振型分抖解反應(yīng)撐譜法2.雞4[C]—阻尼狗矩陣微;[C]工=α[M搶]+β[K疲]—瑞利阻芬尼形式(2-易46)其中α、β由ω1、ω2、、確定烏;[I]—單位浮列向跪量。2.多仔自由濤度彈附性體況系的即自由嘆振動(dòng)將式(2-4歸2)略銀去阻炸尼項(xiàng)禍和右打端項(xiàng)征,振耽動(dòng)方糖程:(2-意49)2.4振型分暈解反應(yīng)番譜法設(shè)(2-事49)式氏的解儲(chǔ)為:—振動(dòng)幅抖值向量印即振型恭,不隨畝時(shí)間而蔽變;其中:—初相夫角。(2-5器0)(2-5取1)2.4振型分禿解反應(yīng)裙譜法為了抵體系耕振動(dòng)濟(jì),皮必須膜是非脅零解易,則誰(shuí):該方泥程的n個(gè)根派、即是體碑系的n個(gè)自振拔頻率,剃一般有園:則n個(gè)自然振周雞期:將所求冤的據(jù)依次之代回式袋(2-捕52),可填得到與盯之相對(duì)錦應(yīng)的剃,即為傳振型。(2醬-5層2)(2-打53)2.駛4振型分謊解反應(yīng)跑譜法一個(gè)兩煉自由度浪體系,灣體系的擊自由振狀動(dòng)方程瀉為(即式(2遙-5稍2)勞):頻率方痛程(即式(2出-5釣3)廊)(2圖-5接7)(2女-5缺8)可解出霜、知,將砌之帶回(2健-5符2)式2.4振型襲分解絲式反應(yīng)蘆譜法式(2-5限7)是剝齊次球方程義組,吉兩個(gè)秧方程目線性脊相關(guān)稍當(dāng)療,慚代入木只能倘得到值各向柱量之減間的燒比值陣:第一振熔型:第二振郵型:每一林振型優(yōu)的幅嘩值之警比都犧是常方數(shù),疫不隨秒時(shí)間罰而變需。(2閱-5惕9)(2-揪60)2.4振型加分解慨反應(yīng)創(chuàng)譜法3.振晚型的梳正交劇性(1)振型關(guān)煮于質(zhì)量區(qū)矩陣的砍正交性矩陣淘表達(dá)外式:(2-野61)式(2-茅61)是根坐據(jù)功的嫩互等孕定理推導(dǎo)務(wù)而來(lái)頓,式中盈、僅分瓜別為消體系耳第賠、獅振饅型的辰振幅劈燕向量珠。物理叉意義然:某一撒振型公在振獻(xiàn)動(dòng)過(guò)徐程中羞所引滑起的已慣性荒力不昏在其它振閘型上作撇功,說(shuō)禍明某一生個(gè)振型青的動(dòng)能勁不會(huì)轉(zhuǎn)移到希其它振畝型上去啊,也就川是體系培按某一兩振型作自耀由振碰動(dòng)時(shí)澡不會(huì)念激起倒該體惕系其班它振荒型的方振動(dòng)要。2.師4振型降分解躍反應(yīng)詞譜法(2戰(zhàn))振型關(guān)墻于剛度汗矩陣的想正交性矩陣表喝達(dá)式:(2份-6什8)再根據(jù)辱式(2飾-6樂(lè)1)即可殘推得它。物理導(dǎo)意義奮:該體姑系按k振型振偉動(dòng)引起叔得彈性魚(yú)恢復(fù)力麻在j振型位醉移所福作的們功之遍和等姻于零弦,也原即體什系按蹲某一振裕型振邪動(dòng)時(shí)懇,它湊的勢(shì)安能不遷會(huì)轉(zhuǎn)禿移到恢其它振型上棋去。其中2.4振型昏分解汽反應(yīng)捏譜法(3)振型關(guān)援于阻尼卡矩陣的述正交性令:[C廢]=α[M本]+β[K]則有:當(dāng)j=k時(shí),j振型的軍廣義阻梳尼為:(2-7羊2)(2-幫73)2.4振型分蜜解反應(yīng)奮譜法例題2-棄3已知某籌兩個(gè)質(zhì)狼點(diǎn)的彈便性體系濃(如圖2-1成3),其結(jié)構(gòu)為參數(shù)為巧:驗(yàn)算質(zhì)量戒矩陣遇和剛承度矩砌陣的霜正交弦性。圖2-標(biāo)13兩質(zhì)點(diǎn)唇彈性體葉系的振抓型(a)兩腿質(zhì)點(diǎn)范彈性扇體系杠;(b趕)第一土振型爛;(c砍)第二振苦型(a)(c)(b)2.4振型分山解反應(yīng)外譜法質(zhì)量識(shí)矩陣英和剛合度矩叛陣分別為江:第一餐振型病和第納二振敏型分別調(diào)為:2.劇4振型分財(cái)解反應(yīng)俱譜法解:痰(1)驗(yàn)算振錄型關(guān)于勾質(zhì)量矩型陣的正幼交性由式酸(2-6冶1)得:(2)驗(yàn)算振簡(jiǎn)型關(guān)于祖剛度矩豬陣的正局交性由式(2-炕68)得:2.扁4振型沙分解點(diǎn)反應(yīng)耕譜法4.振型分穴解n個(gè)自由賄度的彈李性體系卸具有n個(gè)獨(dú)立匆振型。例如:3個(gè)自胞由度鐮體系喘。Xji:植j振型i自由度播的相對(duì)噸位移。2.專4振型麻分解廁反應(yīng)項(xiàng)譜法按照仍振型京疊加勝原理唱,彈證性結(jié)拍構(gòu)體紹系中六每一法個(gè)自由技度在慶振動(dòng)五過(guò)程袋中的筑位移賀可知以表皮示為壘:式中:并為j振型的玻廣義坐獎(jiǎng)標(biāo),即贊以振型核作為坐標(biāo)食系的嗚位移綿值。(2戰(zhàn)-4久1)(2-遲76)T3×砍3振型分勸解反應(yīng)股譜法2.4整個(gè)結(jié)案構(gòu)體系味的位移拖列向量迎、速度瘋列向量喪和加速障度列向謎量可分司別表示暴為:(2陷-4海2a弄)(2-霜42b箭)(2-戶42c旦)n×麻n(2候-7頃8)(2饑-7盼9)(2殊-8功0)2.守4振型分全解反應(yīng)張譜法5.計(jì)算范水平蓋地震誓作用張的振可型分瀉解反堆應(yīng)譜合法地震作絡(luò)用下的黃運(yùn)動(dòng)微疊分方程竊為:(2-而81)將(2-削78)、(2-持79)、(2-環(huán)80)式代企入上紐奉式并輸對(duì)方領(lǐng)程兩主端左矛乘耍得撿:2.玻4振型分盞解反應(yīng)艙譜法利用正酒交性,艱對(duì)式(2-寸82)化簡(jiǎn),厘展開(kāi)后劫可得n個(gè)獨(dú)立謝的二階稀微分方盜程,對(duì)殺于第j振型互有:(2-筋43)(2謝-8央2)(2-沒(méi)83)2.投4振型疊分解降反應(yīng)但譜法其中:廣義宵質(zhì)量臭:廣義阻瞇尼:廣義剛尤度:則有喬:(2閃-4冰5)(2榆-8廉4)2.4振型輕分解饑反應(yīng)競(jìng)譜法仿照單偵自由度判體系,念、您和女的關(guān)報(bào)系:其中們,匆表示休第j振型彼的阻艙尼的臉圓頻且率。將上子式代育入式(2-浙83),并次用j振型居的廣滋義質(zhì)麗量除等式方的兩端趴,得:(2貼-8沒(méi)5)(2塌-8箏6)2.多4振型分臟解反應(yīng)噴譜法其中院:挨表灑示j振型皮參與姿系數(shù)(很重要),表兔示第i振型曠對(duì)結(jié)抖構(gòu)總輝響應(yīng)閣貢獻(xiàn)宰的大耗小。分析蠢式(2-適86):相當(dāng)本于單自浪由度彈趣性體系罪的運(yùn)動(dòng)底方程傳,區(qū)科別在噸于:廣義倒坐標(biāo)柳作鏡為未蹤蝶知量醬而不殺是閃;方程繞右端菌項(xiàng)多車(chē)了個(gè)類,經(jīng)址過(guò)坐牢標(biāo)變局換將n自由度聲彈性體結(jié)系的運(yùn)房誠(chéng)動(dòng)方程坐進(jìn)行解榆耦。2.4振型分叛解反應(yīng)販譜法參照喪單自院由度駁體系岸,Du久ha羞me么l積分范,方命程(2解-8榨6)式的競(jìng)解為公:為軋、擊單次自由屠度彈編性體呢系的星位移柔。(2-8撇8)2.態(tài)4振型墳分解襪反應(yīng)攜譜法多自由第度彈性勵(lì)體系i質(zhì)點(diǎn)漲相對(duì)切于基懂礎(chǔ)的竭位移和磨加速斯度為踢:由結(jié)構(gòu)眨力學(xué)得冤:(2-慶90)(2-9棟1)(2-9杏2)2.系4振型劑分解疲反應(yīng)薪譜法第i自由度t時(shí)刻的簡(jiǎn)水平地李震作用Fi(t紋)=作用在i質(zhì)點(diǎn)的友慣性力曬:則j振型i自由度泛的水平急作用Fji(t券)為:(2-撕93)(2-陣94)2.喉4振型盤(pán)分解遮反應(yīng)亮譜法其中:馬為單燒自由度炊體系的是j振型自糊振周期的地安震影副響系合數(shù)。(2-9都6)2.歪4振型陪分解析反應(yīng)姑譜法6.地震作昨用效應(yīng)有了Fji后探計(jì)算j振型橡水平地震剖作用天產(chǎn)生色的作袍用效捐應(yīng)。對(duì)于層長(zhǎng)間剪切溫結(jié)構(gòu),j振型地震作用建下各樓享層水平頁(yè)地震層繞間剪力:(2-隱97)圖2-1伐5曉j振型水齒平地震噴作用2.費(fèi)4振型分理解反應(yīng)溉譜法式(2忠-9壯6)、(2豪-9痕7)是整個(gè)賄地震作桃用過(guò)程追中各振螺型作用柏效應(yīng)梳的最靈大值容。而最眼大值奮并不架出現(xiàn)法在同焦一時(shí)陣刻,雷不能糞簡(jiǎn)單毫疊加存在辛一個(gè)晨各振粒型作飽用效丟應(yīng)組糖合問(wèn)暗題。《規(guī)范》規(guī)定蠶了兩融種組衫合方柳法:⑴平痕方和反開(kāi)方SRS慨S;⑵完整餅的二次辟項(xiàng)組合賀法(CQ欺C法)。SRS路S法適滿用范寨圍:斬⑴平門(mén)穩(wěn)隨獨(dú)機(jī)過(guò)騎程;⑵各尊振型驕之間娃獨(dú)立。(2櫻-9土8)2.4振型分乞解反應(yīng)他譜法抗震驗(yàn)漢算時(shí),甘結(jié)構(gòu)任救一樓層普的水平欺地震剪寬力應(yīng)符多合:——第帝層對(duì)膚應(yīng)于水祝平地震很作用標(biāo)扎準(zhǔn)值的樓戲?qū)蛹魯亓Γ弧谖箤拥奶戎亓H荷載珍代表登值(矛式(2-昏32))——剪力卡系數(shù)鳴(表2-廈11)。豎向僑不規(guī)察則結(jié)御構(gòu)薄弱層值,尚應(yīng)抗乘以1.扎15增大賭系數(shù)揉。(2非-9季9)7.樓層水才平地震增剪力最訊小值2.4振型妹分解雕反應(yīng)冤譜法例2-趨4.試用個(gè)振型鐮分解缸反應(yīng)睛譜法紗計(jì)算侵如圖漫所示枯的三疤層框素架,騰在多始遇地舌震時(shí)習(xí)的層闊間地首震剪語(yǔ)力。已知抗術(shù)震設(shè)防漆烈度為8度,設(shè)恢計(jì)地震望分組為械第二組始,Ⅱ類場(chǎng)地蒜,阻尼民比取0.拉05。圖2-松16三層框北架示意2.4振型蝦分解冬反應(yīng)劫譜法解:(1)求解掙結(jié)構(gòu)矮體系耳的周握期和迫振型由矩蕉陣迭頓代法攀(或重雅可塔比法僵)可飽計(jì)算駐出結(jié)鋸構(gòu)體系的三鳥(niǎo)個(gè)自振傘周期和裂振型分減別為:第一振含型第二令振型第三振拿型2.4振型榨分解蹄反應(yīng)駝譜法(2)計(jì)算紗各振牽型的曠地震票影響讓系數(shù)查得巷多遇掩地震鐵時(shí)設(shè)抬防烈頁(yè)度為8度的查得Ⅱ類場(chǎng)因地、瞧設(shè)計(jì)袋地震來(lái)分組段為第敏二組當(dāng)阻尼稼比趣時(shí),第一振豪型,因屈,所賭以:第二已振型第三艷振型2.4振型分駝解反應(yīng)命譜法(3)計(jì)算各勉振型的影參與系劈燕數(shù)由式正(2-物86)計(jì)算匹各振型朝的振型齊參與系頭數(shù)第一振偷型:第二牽振型雁:2.貪4振型分旬解反應(yīng)清譜法(4)計(jì)算各雷振型各習(xí)樓層的賭水平地撕震作用各振型督各樓層散的水平聞地震作旅用由式(2-敘96)計(jì)算鬼:第三振韻型:第一振洞型:2.4振型匠分解卷反應(yīng)味譜法第二謙振型:第三資振型嶄:2.撇4振型分疲解反應(yīng)鞭譜法(5)計(jì)算區(qū)各振烈型的壯層間柏剪力燥(式舞(2-辭97))第一振封型:2.誓4振型分聚解反應(yīng)摟譜法第二色振型顛:第三振禿型:(6)計(jì)算李水平披地震亮作用鄉(xiāng)豐效應(yīng)各層矩層間魯剪力搶由式證(2-負(fù)98)計(jì)算車(chē)各層層便間剪力2.4振型霜分解鹿反應(yīng)梅譜法2.4振型蘋(píng)分解饑反應(yīng)剛譜法(7)驗(yàn)算勸各層醫(yī)水平疾地震賽剪力由表2-1流1查得資,由蹄式(2-鬼99)各層絲式水平日地震碎剪力身最小障值為各層Vi均大于Vi,斜mi按n圖2-1習(xí)7各振型漲的地震恥剪力(k乖N)(a)第攜一振傷型地?fù)屨鸺裘琢Γ粨幔╞)第二土振型地薄震剪力源;(c)第盡三振徐型地趟震剪頃力和或組合跟后各獨(dú)層地逮震剪蛛力(kN姨)2.晶4振型擺分解工反應(yīng)陰譜法規(guī)則結(jié)永構(gòu):由于唐施工府、使最用等忍原因子所產(chǎn)櫻生的偶然仇偏心匠有牲扭轉(zhuǎn)報(bào)現(xiàn)象就;規(guī)范規(guī)憑定:規(guī)則秋結(jié)構(gòu)津不進(jìn)掏行扭鎖轉(zhuǎn)耦組聯(lián)計(jì)煩算時(shí)踐,平行于身地震作浸用方向揭的兩個(gè)木邊榀,其地棒震作尾用效續(xù)應(yīng)×增大趁系數(shù)屆:(短邊)×未1.1掃5巾(長(zhǎng)邊)×查1.0和5扭轉(zhuǎn)K小時(shí)良乘數(shù)役不小春于1.卷3二、非估計(jì)水腦平地震居作用扭筋轉(zhuǎn)影響至的結(jié)構(gòu)潑地震致作用灘和作美用效岡應(yīng)2.揭4振型赤分解凈反應(yīng)尚譜法平面復(fù)奇雜、不嶄規(guī)則、損質(zhì)量剛伶度明顯故不均勻背、不對(duì)稱嘗的多高檢層建筑韻大量出塑現(xiàn)《規(guī)范》規(guī)定:應(yīng)考羅慮水夫平地追震作鑒用下釋的扭轉(zhuǎn)炎影響登;過(guò)去:“偏心側(cè)矩法”人為主具觀因素畝較多,倡物理概扶念不明礎(chǔ)確。《規(guī)范》:采用振型分脅解反應(yīng)報(bào)譜法計(jì)算平移-扭轉(zhuǎn)耦喘聯(lián)的多階高層建宴筑的水平赤地震招作用吧。2.4振型量分解射反應(yīng)牽譜法要解決金以下三屋個(gè)問(wèn)題尾:(1)求刊解平固移-符扭轉(zhuǎn)怨耦聯(lián)步體系野的自廟由振衣動(dòng);(2)計(jì)算似各振型扣水平地捉震作用竊標(biāo)準(zhǔn)值炕的表達(dá)幸式;帽(3)各剪振型凱地震匙作用告效應(yīng)嬸的組轎合方也法。2.晴4振型分孕解反應(yīng)跪譜法1.平移罩-扭轉(zhuǎn)鋼耦聯(lián)體仗系的自刷由振動(dòng)樓板自驅(qū)身平面神內(nèi)絕對(duì)走剛性,糞平面外畝剛度忽略拜不計(jì)演;各榀抗煎側(cè)力結(jié)碼構(gòu)(框架宿或剪佛力墻)自身平面內(nèi)尋剛度很根大,平主面外忽魔略;所有分構(gòu)件閘不考什慮自茫身的攤抗扭捕作用辱;振動(dòng)邁計(jì)算醬時(shí),罰將質(zhì)窩量(包括買(mǎi)柱、尚墻的臉質(zhì)量)集中到擦各層樓上板處。基本假偉定:2.4振型分勞解反應(yīng)霸譜法集中刮在每證一樓影層的沾質(zhì)量妨有三恐個(gè)自卵由度兩個(gè)余正交便水平把移動(dòng)貢和一榆個(gè)轉(zhuǎn)粗角坐標(biāo)毅原點(diǎn)塌一般滴選在躲各樓就層的祖質(zhì)心屆處,混如圖2-總19所示,府坐標(biāo)軸元為一折靈線形軸資,運(yùn)動(dòng)灶方程:(2-1子00)圖2-賠19計(jì)算簡(jiǎn)陵圖2.4振型分旅解反應(yīng)兔譜法其中:為廣義坊質(zhì)量陣脊(3n×3n)其中mi是第i樓層的爛質(zhì)量;其中:影表示攝第i層質(zhì)桑量對(duì)悔本樓細(xì)層質(zhì)乓心的價(jià)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量授;a、b分別是據(jù)本樓層餅的長(zhǎng)短京邊。(2-聽(tīng)10雕1)(2-賢10愉2)(2-毯10桿3)2.巡壽4振型漁分解嘩反應(yīng)觸譜法[K]為廣詢義側(cè)屆移剛援度陣式(2-雕10領(lǐng)4)表村明兩近個(gè)平幸動(dòng)之敬間無(wú)潔耦聯(lián)其中:肥為平行味于X軸框架液的榀數(shù)為平行毯于X軸第s榀框架軍的剛度抽矩陣(2-1框04)(2-瓦10酷5)(2-厚10監(jiān)6)2.4振型分攀解反應(yīng)輪譜法其中遲:絕為慣第i層第s榀X方向框張架的Y向坐標(biāo)(2-1暈07)圖2-脂20第i層平價(jià)面圖2.血4振型分應(yīng)解反應(yīng)狹譜法其中睬:應(yīng)為弦第i層第r榀Y方向膀框架揮的X向坐代標(biāo)(2-怨10曉8)x(2-涼10評(píng)9)2.練4振型分盲解反應(yīng)嫁譜法[D]為廣搏義位貨移,且:—地面鬧運(yùn)動(dòng)氏水平很加速格度時(shí)揉間歷言程函引數(shù):為地絨面運(yùn)尺動(dòng)加坊速度守的時(shí)尸間歷昆程;為地面愚運(yùn)動(dòng)方華向與x軸的林夾角摘。其中:(2-1挎11)(2-1諸10)2.4振型第分解頃反應(yīng)譽(yù)譜法先求解奸平動(dòng)-凡扭轉(zhuǎn)耦被聯(lián)體系表的自由樸振動(dòng):結(jié)構(gòu)體皆系的自促由度為3n(n為結(jié)構(gòu)檢的層數(shù)灣),常控用雅可桐比法求閃解。(2-按11船2)2.4振型分伯解反應(yīng)炸譜法2.結(jié)構(gòu)體曬系考慮擇扭轉(zhuǎn)影界響的水臨平地震幼作用仍按振俗型分解梅法:為振型最矩陣。(2-1夜13)2.4振型走分解范反應(yīng)駛譜法將式(2-課113襯)代入運(yùn)電動(dòng)方程平(2-存10穿0),利用振型正粒交性原壞理,將方努程(2-河10害0)分窮解成宴為3n個(gè)相員互獨(dú)判立的利二階挪微分休方程勞,其愁通式改為:(2-丙11摔4)2.橋4振型濟(jì)分解換反應(yīng)濃譜法經(jīng)過(guò)與濾單向平近移振動(dòng)圾時(shí)相類雀似的推綠導(dǎo),可以得肝到考慮晃扭轉(zhuǎn)趙地震晚效應(yīng)時(shí)j振型i層的水平測(cè)地震慨作用獨(dú)標(biāo)準(zhǔn)杏值計(jì)盈算公革式:(2-衣11攪5)2.4振型分擔(dān)解反應(yīng)薪譜法當(dāng)僅直考慮x方向地歸震時(shí)零:當(dāng)僅考摘慮與x方向斜住交的地立震時(shí)伏:其中:清、鐘分別為阿由式(2-陸11泡6)和上式(2-身11哭7)求驢得的墓參與費(fèi)系數(shù)(2-叮11趴6)(2-1宿17)(2-1票18)當(dāng)僅考蕉慮y方向地棵震時(shí)蝦:2.4振型分礦解反應(yīng)喂譜法當(dāng)僅河考慮x方向涉地震敏時(shí)需:3.考慮擴(kuò)扭轉(zhuǎn)罷作用稈時(shí)的使振型備組合飲問(wèn)題采用枝用振足型分內(nèi)解反納應(yīng)譜偵法,袖用式由(2-11裝5)計(jì)算畢各振義型的殃水平約地震余作用馳再計(jì)丙算每論一振型泛水平界地震烤作用脫產(chǎn)生舍的作胃用效屑應(yīng)憤各效娛應(yīng)按一定的抓規(guī)則組所合,以袖獲得總像的地震偵作用效板應(yīng)。考慮扭貫轉(zhuǎn)影響迅時(shí)體系降振動(dòng)的晨特點(diǎn):自由蕩度增越加?jì)D頻舍率分痰布密史集,慣振型偵耦聯(lián)繩嚴(yán)重考慮暮振型若之間拳的相伯關(guān)性切;扭轉(zhuǎn)蘋(píng)分量越的影鳴響不廳一定敲隨高陶振型刪而衰趁減增加振鐵型的數(shù)里,可取9~15個(gè)。2.猜4振型嶄分解這反應(yīng)著譜法《規(guī)范》規(guī)定按脹下式組勇合(單誦向水平隆地震作用的邀扭轉(zhuǎn)效拜應(yīng)):(2-名11飛9)(2-清12隨0)2.4振型鐮分解吧反應(yīng)憤譜法關(guān)于將:當(dāng)j=k時(shí),耽=1,毯=1完全自鄭相關(guān)。變?cè)鏊樱x減小咽低狂振型謙與高振意型之間芝相關(guān)性帥很小。雙向編水平庭地震坊作用隔時(shí)扭截轉(zhuǎn)效故應(yīng),仇取max或、——分別為x、y單向水瘦平地震渾作用按式(2-119仇)計(jì)算的婦扭轉(zhuǎn)效街應(yīng)。(2-1嘗21)(2-1刷22)2.智4振型分抬解反應(yīng)援譜法22結(jié)構(gòu)王抗震剛計(jì)算2.1計(jì)算譽(yù)原則2.2地震旨作用2.歉3設(shè)計(jì)反畜應(yīng)譜2.統(tǒng)4振型鎮(zhèn)分解篩反應(yīng)喊譜法2.5底部剪蠟力法2.津6結(jié)構(gòu)豎藏向地震括作用2.擔(dān)7結(jié)構(gòu)浪抗震脅驗(yàn)算適用范磨圍:當(dāng)建筑催物為高堅(jiān)度不超兼過(guò)40m,以剪涌切變形為主葉,質(zhì)量倡和剛度疑沿高度鉆分布比腰較均勻的結(jié)失構(gòu),贈(zèng)結(jié)構(gòu)緩振動(dòng)釀位移偷反應(yīng)不往往井以第萌一振型為主紋,而且組第一振卸型接近頸于直線協(xié)。底部佛剪力墨法2.濁5一、底枝部剪力盒的計(jì)算根據(jù)式(2騙-9鄭6)、式(2-柱97),j振型結(jié)雷構(gòu)總水判平地震敬作用標(biāo)叮準(zhǔn)值,建即j振型悉的底互部剪場(chǎng)力為:G—結(jié)構(gòu)蕉的總枕重力度荷載胖代表電值,(2娃-1促23鋤)底部剪郵力法2.5結(jié)構(gòu)葵總的光水平鐮地震斃作用(結(jié)構(gòu)自底部伙剪力)為:式中某:為高竿振型職影響舅系數(shù):單自由禍度系,q=泳1無(wú)窮多響質(zhì)點(diǎn),q=0非.75,揉規(guī)范懂取為0.8梅5。(2預(yù)-1勢(shì)24它)底部剪窯力法2.5式(2-1帽24)改寫(xiě)灶為:式中:—結(jié)構(gòu)底閑部剪力曠標(biāo)準(zhǔn)值(總和);—水平奇地震敘影響惡系數(shù)去;—結(jié)構(gòu)脆等效表總重貢力荷訪載代彎表值迅,單顧質(zhì)點(diǎn)里應(yīng)取饅總和對(duì),多糟質(zhì)點(diǎn)樹(shù)可取0.算85倍。思路很:j振型的恐基底剪肉力標(biāo)準(zhǔn)與值(2某-1及23劈燕)式SR孟SS組合(2-飼124煩)式鼓簡(jiǎn)化曠公式(2讀-1如25著)式。(2論-1譯25辜)底部剪遮力法2.5二、各撫質(zhì)點(diǎn)的慈水平地烘震作用賤標(biāo)準(zhǔn)值脈的計(jì)算圖2-庫(kù)21水平地水震作用熱下結(jié)構(gòu)向計(jì)算(a)水平地翠震作用榨下結(jié)構(gòu)農(nóng)計(jì)算簡(jiǎn)刑圖(b主)簡(jiǎn)化的愿第一振馬型底部剪蛋力法2.5作用于竿各質(zhì)點(diǎn)摸的水平蜘地震作視用Fi近似示等于F1i式中:—質(zhì)點(diǎn)水輛平相對(duì)砌位移與也質(zhì)點(diǎn)計(jì)戀算高度度的比例悔系數(shù)室;—質(zhì)點(diǎn)i的計(jì)援算高急度則結(jié)構(gòu)孤總水平掛地震作映用可表半示為:(2鋤-1娘26據(jù))(2-封127傷)底部剪讓力法2.敢5將式(2彩-1節(jié)26飛)和式(2-做127銜)合并參,得劃:則地震瘡作用下裹各樓層鉛水平地才震層間層剪力為腥:(2-襯129掏)(2-紀(jì)130檔)底部籌剪力醫(yī)法2.竭5三、勝頂部擱附加業(yè)地震萬(wàn)作用癢的計(jì)存算高振型浪對(duì)結(jié)構(gòu)會(huì)反應(yīng)的傷影響主軋要在結(jié)鄉(xiāng)豐構(gòu)上部液,而且石震害轟經(jīng)驗(yàn)射表明腔:某得些基蘇本周蹲期較稼長(zhǎng)的建筑克上部歇震害測(cè)較為吩嚴(yán)重《規(guī)范》規(guī)定研:T1>1化.4壘Tg的建筑招,取頂每部附環(huán)加水別平地登震作列用喊作桐為集惡中的水平力朗加在結(jié)沫構(gòu)的頂抱部來(lái)加喬以修正。底部博剪力暈法2.5式(2-唱129點(diǎn))改寫(xiě)成:上式某表明緊:總的FEk不變恰,頂銹部分喚擔(dān)都,還剩哀由各吼層分擔(dān)假;當(dāng)考慮仇了頂部驅(qū)附加水括平地震內(nèi)作用時(shí)啊,結(jié)構(gòu)頂樸部的水簡(jiǎn)平地震耗作用=稠式(2胃-1取32撐)+式(2找-1傍31租)(2緒-1斜31負(fù))(2-紗132斬)底部碧剪力漏法2.谷5《規(guī)范》規(guī)定漆:房屋掛頂部響有突甘出小旗屋時(shí)稍地震訂作用門(mén)計(jì)算置,屋邪頂處葉的地歸震作早用效漸應(yīng)×3倍,但增大巨的2倍不敵往下祥傳遞你;對(duì)于T1>1騙.4筍Tg的建然筑并記有突饞出小俊屋時(shí)賞,按世式(2-庸131言)計(jì)算奔的頂部饒附加耳水平耀地震尾作用小應(yīng)位右于主知體房脂屋的爪頂部,而不撫應(yīng)置于皮局部突優(yōu)出小屋裁的屋頂鴿處。底部剪吼力法2.5例題2-遭5.試用瞧底部日剪力丙法求凡例2-4中三揉層框短架的艱層間銷(xiāo)地震遵剪力企。已知結(jié)先構(gòu)基本聯(lián)自振周沉期丙,其他退結(jié)構(gòu)參臣數(shù)、地成震參數(shù)斬和場(chǎng)地嶼類別與搶例2-4相同至。解:(1)計(jì)算結(jié)琴構(gòu)等效勞總重力心荷載代帥表值(2)計(jì)算水汽平地震滑影響系總數(shù)由例2-4得,底部剪港力法2.舌5因泉時(shí)轉(zhuǎn),則有貸:(3)用式(2-慣12友5)計(jì)岸算結(jié)饒構(gòu)總餓的水蓬平地騰震作用標(biāo)準(zhǔn)花值底部裂剪力趨法2.5(4)計(jì)算中各層企的水狠平地恢震作恨用標(biāo)著準(zhǔn)值底部剪帥力法2.5(5)用式(2-1捐30)計(jì)算倒各層層恨間剪力底部剪廈力法2.邁5圖2-彎22樓層水晌平地震鳴剪力計(jì)駱?biāo)銏D(a)樓層水爺平地震謝作用;(b)樓層地診震剪力22結(jié)構(gòu)舊抗震膛計(jì)算2.1計(jì)算原傘則2.壺2地震作爪用2.3設(shè)計(jì)套反應(yīng)順譜2.4振型分借解反應(yīng)探譜法2.5底部嘆剪力吩法2.6結(jié)構(gòu)游豎向活地震材作用2.冶7結(jié)構(gòu)沙抗震至驗(yàn)算震害現(xiàn)腦象表明,高烈度斑區(qū)的豎疼向地震什地面運(yùn)動(dòng)相弓當(dāng)可觀肢,此外器,與結(jié)哪構(gòu)形式代也有關(guān)繭?!兑?guī)范》規(guī)定宴:8、9度大介跨度喇結(jié)構(gòu)宇、長(zhǎng)笛懸臂結(jié)構(gòu)守、煙筒毀和類似餡的高聳綢結(jié)構(gòu),9度時(shí)編高層建筑燦應(yīng)考慮榴豎向作昨用。結(jié)構(gòu)談豎向襖地震翼作用2.倦6各國(guó)姿規(guī)范籍對(duì)豎岸向地進(jìn)震作級(jí)用的澡計(jì)算監(jiān)方法:靜力血法,疲取結(jié)刊構(gòu)或允構(gòu)件卸重量容的百尤分?jǐn)?shù)榴作為揀豎向肥地震安作用規(guī),考濤慮上陰、下轟兩個(gè)更方向殘;反應(yīng)香譜方界法研;豎向福地震感作用疊為水配平地剖震作特用的質(zhì)百分啞數(shù)。結(jié)構(gòu)扯豎向誼地震癥作用2.6我國(guó)《規(guī)范》按結(jié)波構(gòu)類竊型規(guī)松定了照不括同種支方法包:1.高層建未筑與高疾聳結(jié)構(gòu)反應(yīng)譜密形狀采兔用水平脖地震,(地怒震影大響系選數(shù))批;②豎向地饅震作用恒標(biāo)準(zhǔn)值:第一振謙型主要聞,結(jié)構(gòu)組豎向自遙振周期0.1~0.2雀s,處在粘的范圍告內(nèi)。結(jié)構(gòu)豎鄙向地震殖作用2.6結(jié)構(gòu)搞總豎踏向地檢震作碧用標(biāo)扒準(zhǔn)值經(jīng):—重力荷澤載代表賭值的75%。質(zhì)點(diǎn)牛的i豎向地串震作用逝標(biāo)準(zhǔn)值:③樓層各配構(gòu)件的崗豎向地刪震作用婚效應(yīng),怨可按各際構(gòu)件承受的館重力荷昨載代表文值的比枝例分配裳。(2-頌20停0)(2-1租99)結(jié)構(gòu)豎悄向地震忙作用2.透6豎向地何震地震饞作用的待計(jì)算步妻驟:式(2桿-1望99蟲(chóng))計(jì)算,即豎肉向地震精產(chǎn)生的陜結(jié)構(gòu)底賴部軸向撇力;式(2嶺-2廟00保)計(jì)算,實(shí)際蘆是按倒線三角分布弄;3)各樓攪層的穩(wěn)軸向豪力:4)將光按匙該層嘉各豎以向構(gòu)遼件(擠柱、院墻等皇)所桐承受春的重窩力荷匪載代籠表值長(zhǎng)的比趕例分諒配到釣各豎山向構(gòu)辣件,鎖并x增大系陵數(shù)1.名5。(2-蕩201廈)結(jié)構(gòu)閘豎向錯(cuò)地震掏作用2.找62.平板稻網(wǎng)架纖屋蓋鼻和大勢(shì)跨度污屋架獵結(jié)構(gòu)令:—第i桿件奇的豎閉向地懷震作范用的順內(nèi)力燙;—第i桿件逝重力礎(chǔ)荷載沙作用缺下的鼓內(nèi)力洞。大量實(shí)叉例證明膛:相滿差不大愧,可取扮;與設(shè)防挨烈度和旬場(chǎng)地類鵝別有關(guān)泥。(2-臺(tái)202炒)結(jié)構(gòu)嗓豎向忌地震默作用2.6《規(guī)范》規(guī)定蠅:平板寺網(wǎng)架糕和跨子度大絡(luò)于24陪m的屋架客豎向地么震作用病標(biāo)準(zhǔn)值撞為:—豎向周地震萌作用鍬系數(shù)孫,按杏表2-鵲14采用。3.長(zhǎng)懸熱臂和缺其他勸大跨融結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基毛本地震煎加速度為0.手30袖g時(shí),可蠶取該結(jié)冷構(gòu)、構(gòu)伐件重力趁荷載代葵表值的15%。4.大跨影空間腎結(jié)構(gòu)豎向鎖地震鈴作用《抗震規(guī)糕范》豎向森反應(yīng)逢譜方淚法,如特征紅周期們可按葬第一易組采染用。結(jié)構(gòu)足豎向術(shù)地震棟作用2.6結(jié)構(gòu)豎殖向地震之作用結(jié)構(gòu)牙豎向湊地震反作用22結(jié)構(gòu)收抗震買(mǎi)計(jì)算2.匯1計(jì)算懸原則

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