工程抗震-5建筑结构地震响应计算方法讲解.pptVIP

（2）弹塑性地震反应计算（罕遇地震作用） 1）比较简单的结构，采用规范给出的简化方法。所谓简单结构，指钢筋混凝土框架结构，当不超过12层且层间刚度无突变等。 2）不属于简单的结构，采用弹塑性时程分析法。考虑弹塑性影响的地震时程分析法，需要三条及以上的地震波，而且要考虑合理的滞回曲线。 3）不属于简单结构的计算方法（简单介绍） 计算模型：一般采用杆系结构，地震作用下可能发生塑性变形的部位，用塑性铰模型或者弹塑性梁（根据结构实际情况而定），不出现塑性变形的部位，可采用弹性结构。 计算方法：Newmark β法或者Wilson θ法，计算过程中刚度随结构变形不断改变。 滞回曲线：把结构在地震中的荷载-位移关系用数学模型表示，塑性铰用弯矩-转角模型、梁用弯矩-曲率关系等（相当于本构关系，不同材料有不同的滞回曲线）。 在弹性计算中用虎克定律，但是在弹塑性地震反应计算时，要根据结构弹塑性状态考虑对应的荷载-位移关系，相对比较复杂。 不考虑刚度退化的完全弹塑性计算模型 初始刚度为k，在OA范围内符合线弹性规则。当结构变形达到屈服后（AB段）刚度下降为零，这时若受到反方向的荷载作用，结构又以初始刚度k变形至负轴侧屈服（BC段），此后又以零刚度继续变形（CD段）。如在负轴屈服状态下受到正方向的荷载作用，又恢复到初始刚度k变形（DE段），直到正轴屈服荷载。当作用的荷载值在正负屈服荷载之间时，按线弹性规律发生变形。 考虑退化的双直线弹塑性模型 屈服后卸载的变形刚度低于初始刚度，且刚度变化与循环荷载的履历有关。 钢筋混凝土结构弯曲变形在屈服以后的卸载和再加载的刚度 （4）属于简单的结构（弹塑性地震反应计算简化计算） 研究结果表明，地震破坏发生在结构薄弱层或者构件薄弱位置，而且地震破坏比较集中。 抗震验算重点是薄弱构件、薄弱层，即在罕遇地震作用下薄弱层的弹塑性层间位移、薄弱构件的承载能力。 因此，只需要对薄弱层、薄弱构件进行验算。 衡量薄弱构件、薄弱层的主要因素：楼层的屈服强度系数、结构的屈服强度系数。 Vyk(i)表示第i层（或者构件i）的抗剪能力标准值；VEk(i)表示第i层（或者构件i）的弹性地震剪力，水平地震影响系数取罕遇地震时的最大值αmax； 屈服强度系数较小的构件、或者楼层是薄弱层或者薄弱构件。 地震弹塑性简化计算法：根据弹性地震响应计算结果以及楼层的延性系数推算塑性地震响应的计算方法。 罕遇地震作用下的薄弱层弹塑性层间位移等于对应的弹性位移与位移增大系数的积。位移增大系数查表得到（表3.15）。 根据弹塑性位移，进一步可以验算抗震安全。 7.6.4 重力荷载代表值 重力荷载取值影响结构地震作用和周期。 设计时需要考虑可变荷载同时存在可能性，因为地震时有可能有活载存在。可变荷载组合值系数根据地震时的遇合概率确定（表3.10）。 7.6.5 结构抗震承载力验算 （1）内力组合 根据建筑结构设计统一标准，按可靠度理论对地震效应（弯矩，剪力，轴力）和其他重力荷载进行组合， 但是，罕遇地震时不组合。 分项系数 组合系数 （2）水平地震力的分配 a）刚性楼层按刚度分配 b）柔性楼层（屋顶）按分担的自重分配 c）半刚性楼层为上述两者的平均值 （3）楼层最小地震剪力 处于安全考虑，设计规范在抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合 λ楼层剪力系数（表3.12），与烈度和结构基本周期有关（长周期结构地震作用有偏小的可能）。 Gj j层的重力荷载代表值。 （4）多遇地震作用下截面抗震验算 根据地震组合作用、结构承载能力设计值、承载能力抗震调整系数进行验算 （5）多遇地震作用下结构抗震变形验算 以免非结构构件发生过多的破坏，限制层间位移（对于弯曲变形为主的高层，层间变形应扣除弯曲变形。） 承载力抗震调整系数 弹性层间位移角限值 （6）罕遇地震作用下结构弹塑性变形验算 1）弹塑性地震时程响应分析：直接根据计算结果进行验算 2）弹塑性地震变形简化计算分析 a）薄弱层、薄弱构件位置的判断 b）薄弱层层间弹塑性位移计算 c）薄弱层抗震变形验算 第五章　建筑结构地震反应计算 《工程抗震》 5.1 底部剪力法 考虑基本振型或者前2个振型影响的水平地震作用以及作用效应计算方法 理论基础：振型分解反应谱法 基本思想：先算出总的水平地震作用，然后按振型分配到各质点上，再计算地震效应 考虑一个振型的基本方法：假定振型（倒三角形） 根据地震作用 基本振型对于的地震作用 按静力问题计算 （1）当满足下列条件时，可只考虑一阶振型： 结构高度小于40m 水平侧移以剪切变形为主 质量分布均匀 （2）当结构基本周期大于1.4Tg时： 要考虑高振型的影响，上述结果导致上部楼层的地震作用偏小，在