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建筑结构的竖向地震效应及其抗震设计方法综述摘要：本文简单介绍了四川自贡地震和日本阪神地震后建筑结构典型的破坏现象，从而提出研究结构的竖向地震效应的重要性。又对竖向地震作用的计算方法作了说明，从模型的假设，计算方法的选取等方面作了比较和分析，提出了针对不同建筑结构的竖向地震效应的合理的计算方法。最后进一步总结，竖向地震作用的研究工作还有很多工作去做。关键字：高层建筑结构；竖向地震作用；振型分解反应谱法；时程分析；线性加速度法Abstract: This paper briefly introduces the typical phenomena of destroyed buildings after Zigong earthquake in Sichuan and Kobe earthquake in Japan. Thus the importance is emphasized on studying the vertical seismic effect of structure. And the calculation methods for the vertical seismic effect are explained. They are compared and analyzed from the assumptions of the model and the selection of calculation methods. The rational calculation methods are presented for different vertical seismic effect of building structures. Finally, further summarizes the paper and we have a lot of work to deal with the vertical seismic effect.Keyword：High-level architecture structure; Vertical seismic effect; Mode-superposition response spectrum method; Method of dynamic timing analysis; Linear acceleration method.0 引言地震工程的传统观点认为水平地震作用是引起结构破坏的决定性因素，而竖向地震作用的影响则微不足道。普遍认为竖向的强度储备和结构自重足以抵消竖向地震力的影响，其次是认为水平向的地震加速度大于竖向的地震加速度。事实上大量地震记录的统计结果也表明，若取地震动两个水平加速度分量中较大的为基数，则竖向峰值加速度V与水平峰值加速度H的比值为1/2~1/3。但是从近些年来的地震记录来看，获得了一些竖向加速度达到甚至超过水平加速度的地震记录，如1979年美国帝国山谷地震所获得的30个记录[1]，V/H的平均值为0.77，靠近断层的11个记录，V/H的平均值为1.12，其中最大的比值达到2.4。1994年美国Northridge地震，记录到的最大竖向加速度为1.18g，竖向和水平峰值加速度的比值为1.79[2]。1995年日本阪神大地震，其竖向地震加速度与水平地震加速度基本相同。我国对唐山地震的余震所取得的加速度记录，也曾经测得竖向加速度峰值达到水平加速度的峰值[3]。1竖向地震作用下的典型震害分析竖向地震效应对建筑结构的破坏现象在以往的地震中出现多次。例如发生在1985年的四川省自贡地震[4. 5]，有很多震害现象表明竖向地震效应是引起这些破坏的因素。现将自贡地震典型的破坏现象列举如下：（1）自贡电焊条厂五层宿舍震后未出现明显的水平向位移破坏，但是在房屋的外墙和散水交界处出现了2cm--3cm的环状封闭裂缝，这个裂缝明显是由于地震的竖向振动使房屋出现沉降时，房屋与散水拉裂形成。（2）自贡团结公社，其中一座办公楼一根钢筋混凝土简支梁从其上表面中部出现竖向的拉裂，这种破坏显然是纵向振动而不是水平振动引起的，向上振动的力量使简支梁产生负弯矩，上部只有架力筋，无受力筋，不能抵抗大的负弯矩，因此导致梁从上部拉裂。（3）自贡电化厂女浴室侧墙上出现约1cm宽的垂直裂缝。这是竖向地震压力引起侧拉造成的。（4）自贡无线电二厂，一座办公楼构造柱在窗口处钢筋呈灯笼状破坏。这种压曲破坏显然是由竖向振动造出的。钱培风教授[4]在若干年前就发表过相同的见解,“框架柱钢筋的灯笼状破坏形态,是由于很大的竖向拉力拉断混凝土后使钢筋承受的拉力猛增,以致超过塑性变形，当竖力向下时,钢筋的残余变形将保护层顶破,掉落后自身外凸形成灯笼状。”（5）自贡大安消防队厨房烟囱纵向劈裂