基本結構系統介紹及結構動力簡介.pptVIP

谢谢大家！ 於任意時間t，作用在質量m之力平衡方程式為 於短時距 (即時間增量)後，平衡方程式則為 將(5-32)式減去(5-31)式，得時距 內運動方程 式之增量形式為 .……(5-31) .……(5-32) .……(5-33) 式中 其中 ，勁度係數 以該時距剛開始時正切斜率表示之 如圖5-8(c)(d)中所示，即 .……(5-34) .……(5-35) 將(5-34)式代入(5-33)式，得 今擬以逐步積分方式求解(5-36)式，假設在每一時 間增量 內(1)系統之物理特性均為定值(只要 很小)(2)加速度成線性變化，如圖5-9所示，此時速 度與位移相對成二次與三次變化。 .……(5-36) 當 ，即於時間 時 即 由(5-38b)式得 .……(5-37a) .……(5-38a) .……(5-37b) .……(5-38b) .……(5-38c) 將(5-38c)式代入(5-37b)式，得 茲將(5-37c)式及(5-38c)式代入(5-36)式，得 合併得 式中 .……(5-37c) .……(5-39) .……(5-40a) .……(5-40b) 由(5-39)式求得 內之位移增量 後，代入(5-37c) 式可求得速度增量 ，進而得此時段結束時之位移 與速度 ，即 為減少累積誤差，加速度 並不以 計算 之，而直接以動平衡方程式求之如次： .……(5-41) .……(5-42) .……(5-43) 非線性結構線性加速度法之分析步驟摘要如次： 對任一時間增量 之分析步驟皆相同。 (1)該時段之初始條件 及 為已知，其值得自前 一時段結束時之位移與速度或問題之初始條件。 (2)由(1)即已知之結構物非線性之特性關係曲線，得 及 。 (3)計算該時段之初始加速度 .……(5-44) (4)計算 及 其計算式如(5-40a)及(5-40b)式。 (5)計算位移增量 及速度增量 (6)計算該時段結束時之位移 及速度 此位移與速度，即為下一時段之初始條件。 (7)下一時段之分析 重複步驟(1)～(6)。 *房屋結構設計例1：(靜力分析) 某建築物坐落於台北縣永和市，為地上十六層，地下三 層之集合住宅，其結構系統為鋼筋混凝土韌性立體鋼構架， 但具有RC非結構牆。立面圖詳見圖1，二層以上之平面圖見 圖2。(試做地震靜力分析) 本案 用280 ，高樓柱之尺寸為110x110~90x90cm； 地下室外周柱為70x70cm。大樑之尺寸，三層屋突均為 40x70cm，上部結構部份為40~60x80，地下室部份60x70cm。 樓板之厚度，上部結構部份各層均為17cm，地面層為 25cm，地下室為20cm。地梁尺寸為100x250cm，筏基 版厚為100cm。地下室之四周用連續壁，厚度為70cm 。基礎之垂直向土壤反力係數 ，連續壁垂直勁度 用，用於模擬虛層及 筏基結構分析。 圖1 結構立面圖 圖2 二層至屋頂層結構平面圖 屋突層平面 【答】： 工址地屬：台北盆地永和市所有村里 地盤分類：台北二區 建築物為第四類建築物用途係數 = 1.0 建築物為鋼筋混凝土構造,採用極限強度設計法 起始降伏地震力放大倍數為 1.5 工址短週期設計與最大考量水平譜加速度係數 ＳDS = 0.6 , ＳMS = 0.8 短週期與中長週期的分界 Ｔ0D = 1.3 , Ｔ0M = 1.3 週期上限係數 Cu = 1.2 建築物為剛構架構造物,無剪力牆或斜撐之鋼筋混凝 土建築物 Ｔc= 0.07*ｈn^(3/4) = 0.07* 50 ^(3/4) = 1.316秒 依據動力分析所得之建築物周期Ｔa = 1.6813秒 Cu*Ｔc = 1.2 * 1.316 = 1.579秒 ∴ 設計使用周期Ｔ= 1.579秒 工址設計水平加速度反應譜係數: Ｔ0D ≦ Ｔ≦ 2.5Ｔ0D ＳaD = ＳDS（Ｔ0D/Ｔ） = 0.494 工址最大水平加速度反應譜係數: Ｔ0M ≦ Ｔ≦ 2.5Ｔ0M ＳaM = ＳMS（Ｔ0M/Ｔ） = 0.659 基本結構系統為抗彎矩構架系統 抵抗地震力結構系統為具非結構牆之韌性抗彎構架(SMRF) 結構系統韌