《工程抗震》教材配套PPT課件

《工程抗震》教材配套PPT課件,工程抗震,工程,抗震,教材,配套,PPT,課件 第第 6 6 講講反應譜概念與設計反應譜反應譜概念與設計反應譜單自由度體系地震反應：單自由度體系地震反應：最大位移反應最大位移反應10/10/20222第6講 反應譜概念與設計反應譜單自由度體系位移反應：單自由度體系位移反應：質(zhì)點相對于地面的速度為質(zhì)點相對于地面的速度為質(zhì)點相對于地面的最大速度反應為質(zhì)點相對于地面的最大速度反應為10/10/20223第6講 反應譜概念與設計反應譜質(zhì)點的絕對加速度為質(zhì)點的絕對加速度為質(zhì)點相對于地面的最大加速度反應為質(zhì)點相對于地面的最大加速度反應為10/10/20224第6講 反應譜概念與設計反應譜最大相對速度最大相對速度最大相對速度最大相對速度最大加速度最大加速度最大加速度最大加速度最大反應之間的關系最大反應之間的關系在阻尼比、地面運動確定后，最大反應只是在阻尼比、地面運動確定后，最大反應只是在阻尼比、地面運動確定后，最大反應只是在阻尼比、地面運動確定后，最大反應只是結(jié)構(gòu)自振結(jié)構(gòu)自振結(jié)構(gòu)自振結(jié)構(gòu)自振周期周期周期周期(T,(T,(T,(T,)的函數(shù)。的函數(shù)。的函數(shù)。的函數(shù)。單自由度體系在給定的地震作用下某個最大反應與體系單自由度體系在給定的地震作用下某個最大反應與體系單自由度體系在給定的地震作用下某個最大反應與體系單自由度體系在給定的地震作用下某個最大反應與體系自振周期的關系曲線稱為該反應的自振周期的關系曲線稱為該反應的自振周期的關系曲線稱為該反應的自振周期的關系曲線稱為該反應的地震反應譜地震反應譜地震反應譜地震反應譜。最大相對位移最大相對位移最大相對位移最大相對位移10/10/20225第6講 反應譜概念與設計反應譜位移反應譜位移反應譜位移反應譜位移反應譜ElcentroElcentro 1940 1940（N-SN-S）地震記錄地震記錄10/10/20226第6講 反應譜概念與設計反應譜相對速度反應譜相對速度反應譜相對速度反應譜相對速度反應譜ElcentroElcentro 1940 1940（N-SN-S）地震記錄地震記錄10/10/20227第6講 反應譜概念與設計反應譜絕對加速度反應譜絕對加速度反應譜絕對加速度反應譜絕對加速度反應譜ElcentroElcentro 1940 1940（N-SN-S）地震記錄地震記錄10/10/20228第6講 反應譜概念與設計反應譜相對位移反應譜相對位移反應譜相對位移反應譜相對位移反應譜絕對加速度反應譜絕對加速度反應譜絕對加速度反應譜絕對加速度反應譜相對速度反應譜相對速度反應譜相對速度反應譜相對速度反應譜地震反應譜的地震反應譜的地震反應譜的地震反應譜的特點特點特點特點1.1.1.1.阻尼比阻尼比阻尼比阻尼比對反應譜影響很大對反應譜影響很大對反應譜影響很大對反應譜影響很大2.2.2.2.對于對于對于對于加速度反應譜加速度反應譜加速度反應譜加速度反應譜，當結(jié)構(gòu)周期，當結(jié)構(gòu)周期，當結(jié)構(gòu)周期，當結(jié)構(gòu)周期小于某個值時幅值隨周期急劇增大，小于某個值時幅值隨周期急劇增大，小于某個值時幅值隨周期急劇增大，小于某個值時幅值隨周期急劇增大，大于某個值時，快速下降。大于某個值時，快速下降。大于某個值時，快速下降。大于某個值時，快速下降。3.3.3.3.對于對于對于對于速度反應譜速度反應譜速度反應譜速度反應譜，當結(jié)構(gòu)周期小，當結(jié)構(gòu)周期小，當結(jié)構(gòu)周期小，當結(jié)構(gòu)周期小于某個值時幅值隨周期增大，隨后于某個值時幅值隨周期增大，隨后于某個值時幅值隨周期增大，隨后于某個值時幅值隨周期增大，隨后趨于常數(shù)。趨于常數(shù)。趨于常數(shù)。趨于常數(shù)。4.4.4.4.對于對于對于對于位移反應譜位移反應譜位移反應譜位移反應譜，幅值隨周期增大。，幅值隨周期增大。，幅值隨周期增大。，幅值隨周期增大。10/10/20229第6講 反應譜概念與設計反應譜不同不同不同不同場地條件場地條件場地條件場地條件對反應譜的影響對反應譜的影響對反應譜的影響對反應譜的影響將多個地震反應譜平均后得平均加速度反應譜將多個地震反應譜平均后得平均加速度反應譜將多個地震反應譜平均后得平均加速度反應譜將多個地震反應譜平均后得平均加速度反應譜 地震反應譜是現(xiàn)階段計算地震作用的基礎，通過反應譜地震反應譜是現(xiàn)階段計算地震作用的基礎，通過反應譜地震反應譜是現(xiàn)階段計算地震作用的基礎，通過反應譜地震反應譜是現(xiàn)階段計算地震作用的基礎，通過反應譜把隨時程變化的地震作用轉(zhuǎn)化為最大的等效側(cè)向力。把隨時程變化的地震作用轉(zhuǎn)化為最大的等效側(cè)向力。把隨時程變化的地震作用轉(zhuǎn)化為最大的等效側(cè)向力。把隨時程變化的地震作用轉(zhuǎn)化為最大的等效側(cè)向力。周期（周期（周期（周期（s)s)s)s)巖石巖石巖石巖石堅硬場地堅硬場地堅硬場地堅硬場地厚的無粘性土層厚的無粘性土層厚的無粘性土層厚的無粘性土層軟土層軟土層軟土層軟土層結(jié)構(gòu)的阻尼比和場地條件對反應譜有很大影響。結(jié)構(gòu)的阻尼比和場地條件對反應譜有很大影響。結(jié)構(gòu)的阻尼比和場地條件對反應譜有很大影響。結(jié)構(gòu)的阻尼比和場地條件對反應譜有很大影響。10/10/202210第6講 反應譜概念與設計反應譜 對于單自由度體系，把慣性力看作反映地震對結(jié)構(gòu)體對于單自由度體系，把慣性力看作反映地震對結(jié)構(gòu)體對于單自由度體系，把慣性力看作反映地震對結(jié)構(gòu)體對于單自由度體系，把慣性力看作反映地震對結(jié)構(gòu)體系影響的等效力，用它對結(jié)構(gòu)進行抗震驗算。系影響的等效力，用它對結(jié)構(gòu)進行抗震驗算。系影響的等效力，用它對結(jié)構(gòu)進行抗震驗算。系影響的等效力，用它對結(jié)構(gòu)進行抗震驗算。結(jié)構(gòu)在地震持續(xù)過程中經(jīng)受的最大地震作用為結(jié)構(gòu)在地震持續(xù)過程中經(jīng)受的最大地震作用為結(jié)構(gòu)在地震持續(xù)過程中經(jīng)受的最大地震作用為結(jié)構(gòu)在地震持續(xù)過程中經(jīng)受的最大地震作用為-集中于質(zhì)點處的重力荷載代表值；集中于質(zhì)點處的重力荷載代表值；集中于質(zhì)點處的重力荷載代表值；集中于質(zhì)點處的重力荷載代表值；-重力加速度重力加速度重力加速度重力加速度-動力系數(shù)動力系數(shù)動力系數(shù)動力系數(shù)-地震系數(shù)地震系數(shù)地震系數(shù)地震系數(shù)-水平地震影響系數(shù)水平地震影響系數(shù)水平地震影響系數(shù)水平地震影響系數(shù)10/10/202211第6講 反應譜概念與設計反應譜抗震設計反應譜抗震設計反應譜抗震設計反應譜抗震設計反應譜1 1。S Sa a(T(T,)-T)-T曲線曲線,(T,T,)-T)-T曲線曲線,(T,(T,)-T)-T曲線共性。曲線共性。2 2。統(tǒng)計分析后的平均。統(tǒng)計分析后的平均反應譜曲線反應譜曲線反應譜曲線反應譜曲線，平滑處理，平滑處理10/10/202212第6講 反應譜概念與設計反應譜-地震影響系數(shù)；地震影響系數(shù)；地震影響系數(shù)；地震影響系數(shù)；-地震影響系數(shù)最地震影響系數(shù)最地震影響系數(shù)最地震影響系數(shù)最 大值；大值；大值；大值；地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.050.050.050.05）1.401.400.90(1.200.90(1.20)0.50(0.720.50(0.72)-罕遇地震罕遇地震0.320.320.16(0.240.16(0.24)0.08(0.120.08(0.12)0.040.04多遇地震多遇地震 9 8 7 6地震影響地震影響地震影響地震影響烈度烈度烈度烈度 括號數(shù)字分別對應于設計基本加速度括號數(shù)字分別對應于設計基本加速度括號數(shù)字分別對應于設計基本加速度括號數(shù)字分別對應于設計基本加速度0.15g0.15g0.15g0.15g和和和和0.30g0.30g0.30g0.30g地區(qū)的地震影響系數(shù)地區(qū)的地震影響系數(shù)地區(qū)的地震影響系數(shù)地區(qū)的地震影響系數(shù)-結(jié)構(gòu)周期；結(jié)構(gòu)周期；結(jié)構(gòu)周期；結(jié)構(gòu)周期；10/10/202213第6講 反應譜概念與設計反應譜-特征周期；特征周期；特征周期；特征周期；地震特征周期分組的特征周期值（地震特征周期分組的特征周期值（地震特征周期分組的特征周期值（地震特征周期分組的特征周期值（s s s s）0.90 0.65 0.450.35第三組第三組0.75 0.55 0.400.30第二組第二組0.65 0.45 0.35 0.25第一組第一組 場地類別場地類別-曲線下降段的衰減指數(shù)；曲線下降段的衰減指數(shù)；曲線下降段的衰減指數(shù)；曲線下降段的衰減指數(shù)；-直線下降段的斜率調(diào)整直線下降段的斜率調(diào)整直線下降段的斜率調(diào)整直線下降段的斜率調(diào)整系數(shù)；系數(shù)；系數(shù)；系數(shù)；-阻尼調(diào)整系數(shù)，小于阻尼調(diào)整系數(shù)，小于阻尼調(diào)整系數(shù)，小于阻尼調(diào)整系數(shù)，小于 0.550.550.550.55時，應取時，應取時，應取時，應取0.550.550.550.55。10/10/202214第6講 反應譜概念與設計反應譜10/10/202215第6講 反應譜概念與設計反應譜查表確定查表確定查表確定查表確定解：解：解：解：例：單層單跨框架。屋蓋剛度為無窮大，質(zhì)量集中于屋例：單層單跨框架。屋蓋剛度為無窮大，質(zhì)量集中于屋例：單層單跨框架。屋蓋剛度為無窮大，質(zhì)量集中于屋例：單層單跨框架。屋蓋剛度為無窮大，質(zhì)量集中于屋蓋處。已知設防烈度為蓋處。已知設防烈度為蓋處。已知設防烈度為蓋處。已知設防烈度為8 8 8 8度，設計地震分組為二組，度，設計地震分組為二組，度，設計地震分組為二組，度，設計地震分組為二組，類類類類場地；屋蓋處的重力荷載代表值場地；屋蓋處的重力荷載代表值場地；屋蓋處的重力荷載代表值場地；屋蓋處的重力荷載代表值G=700kNG=700kNG=700kNG=700kN，框架柱線剛度框架柱線剛度框架柱線剛度框架柱線剛度 ,阻尼比為阻尼比為阻尼比為阻尼比為0.050.050.050.05。試求該結(jié)構(gòu)多遇地震時的水平地震作用。試求該結(jié)構(gòu)多遇地震時的水平地震作用。試求該結(jié)構(gòu)多遇地震時的水平地震作用。試求該結(jié)構(gòu)多遇地震時的水平地震作用。（1 1 1 1）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期（2 2 2 2）求水平地震影響系數(shù)）求水平地震影響系數(shù)）求水平地震影響系數(shù)）求水平地震影響系數(shù)h=5mh=5mh=5mh=5m查表確定查表確定查表確定查表確定地震特征周期分組的特征周期值地震特征周期分組的特征周期值地震特征周期分組的特征周期值地震特征周期分組的特征周期值TgTgTgTg（s s s s）0.90 0.65 0.450.35第三組第三組0.75 0.55 0.400.30第二組第二組0.65 0.45 0.35 0.25第一組第一組 場地類別場地類別10/10/202216第6講 反應譜概念與設計反應譜解：解：解：解：（1 1 1 1）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期（2 2 2 2）求水平地震影響系數(shù)）求水平地震影響系數(shù)）求水平地震影響系數(shù)）求水平地震影響系數(shù)h=5mh=5mh=5mh=5m（3 3 3 3）計算結(jié)構(gòu)水平地震作用）計算結(jié)構(gòu)水平地震作用）計算結(jié)構(gòu)水平地震作用）計算結(jié)構(gòu)水平地震作用10/10/202217第6講 反應譜概念與設計反應譜重力荷載代表值的確定重力荷載代表值的確定重力荷載代表值的確定重力荷載代表值的確定 結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的重力荷載代表值重力荷載代表值重力荷載代表值重力荷載代表值等于結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標準值等于結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標準值等于結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標準值等于結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標準值G G G Gk k k k加上各可變荷載組合值。加上各可變荷載組合值。加上各可變荷載組合值。加上各可變荷載組合值。-第第第第i i i i個可變荷載標準值；個可變荷載標準值；個可變荷載標準值；個可變荷載標準值；-第第第第i i i i個可變荷載的組合值系數(shù)；個可變荷載的組合值系數(shù)；個可變荷載的組合值系數(shù)；個可變荷載的組合值系數(shù)；不考慮不考慮 軟鉤吊車軟鉤吊車 0.3 硬鉤吊車硬鉤吊車 0.5 其它民用建筑其它民用建筑 0.8 藏書庫、檔案庫藏書庫、檔案庫 1.0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 不考慮不考慮 屋面活荷載屋面活荷載 0.5屋面積灰荷載屋面積灰荷載 0.5 雪荷載雪荷載組合值系數(shù)組合值系數(shù)可變荷載種類可變荷載種類按等效均布荷載考慮按等效均布荷載考慮按等效均布荷載考慮按等效均布荷載考慮的樓面活荷載的樓面活荷載的樓面活荷載的樓面活荷載吊車懸吊物重力吊車懸吊物重力吊車懸吊物重力吊車懸吊物重力組合值系數(shù)組合值系數(shù)組合值系數(shù)組合值系數(shù)10/10/202218第6講 反應譜概念與設計反應譜第第6講結(jié)束！講結(jié)束！學習是一件快樂的事情，且學習是一件快樂的事情，且聽下回分解！聽下回分解！