学习情境四抗震验算原则.docVIP

课程教案 模块 模块一 基础理论 项目 项目二 地震作用和结构抗震验算 学习情境 学习情境四 抗震验算原则 教学时数 2 教学方法与手段 教学方法：讲授、工程实例 教学手段：板书、多媒体、图片库、视频库 目的要求 熟悉结构抗震验算的基本内容和要求。 教学内容 一、结构抗震计算原则 二、重力荷载代表值 三、不规则结构的内力调整及最低水平地震剪力要求 四、地基—结构相互作用 五、结构抗震计算内容 重点 难点思考题 重点：内力组合、承载力验算；抗震变形验算； 难点：抗震变形验算； 思考题：何谓楼层屈服强度系数？ 参考文献 刘明. 建筑结构抗震. 北京：中国建筑工业出版社 丰定国，王社良. 抗震结构设计. 武汉：武汉工业大学出版社，2001 建筑抗震设计规范(GB50011—2010). 北京：中国建筑工业出版社，2010 教案附页 一、结构抗震计算原则 1、各类建筑结构的抗震计算，应遵循下列原则： 一般情况下，可在建筑结构的两个主轴方向分别考虑水平地震作用并进行抗震验算，各方向的水平地震作用全部由该方向抗侧力构件承担。 有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于150时，宜分别考虑各抗侧力构件方向的水平地震作用。 质量和刚度明显不均匀、不对称的结构，应考虑水平地震作用的扭转影响，同时应考虑双向水平地震作用的影响。 不同方向的抗侧力结构的共同构件（如框架结构角柱），应考虑双向水平地震作用的影响。 8度和9度时的大跨度结构、长悬臂结构、烟囱和类似高耸结构及9度时的高层建筑，应考虑竖向地震作用。 2、结构抗震计算方法的确定 可将前面介绍的结构抗震计算方法总结如下： 底部剪力法。把地震作用当做等效静力荷载，计算结构最大地震反应。 振型分解反应谱法。利用振型分解原理和反应谱理论进行结构最大地震反应分 析。 时程分析法。选用一定的地震波，直接输入到所设计的结构，然后对结构的运动平衡微分方程进行数值积分，求得结构在整个地震时程范围内的地震反应。时程分析法有两种，一种是振型分解法，另一种是逐步积分法。 底部剪力法是一种拟静力法，结构计算量最小，但因忽略了高振型的影响，且对第一振型也作了简化，因此计算精度稍差。振型分解反应谱法是一种拟动力方法，计算量稍大，但计算精度较高，计算误差注要来自振型组合时关于地震动随机特性的假定。时程分析法是一完全动力方法，计算量大，而计算精度高。但时程分析法计算的是某一确定地震动的时程反应，不象底部剪力法和振型分解反应谱法考虑了不同地震动时程记录的随机性。 底部剪力法、振型分解反应谱法和振型分解时程分析法，因建立在结构的动力特性基础上，只适用于结构弹性地震反应分析。而逐步积分时程分析法，则不仅适用于结构非弹性地震反应分析，也适用于作为非弹性特例的结构弹性地震反应分析。 采用什么方法进行抗震设计，可根据不同的结构和不同的设计要求分别对待。在多遇地震作用下，结构的地震反应是弹性的，可按弹性分析方法进行计算；在罕遇地震作用下，结构的地震反应是非弹性的，则要按非弹性方法进行抗震计算。对于规则、简单的结构，可以采用简化方法进行抗震计算；对于不规则、复杂的结构，则应采用较精确的方法进行计算。对于次要结构，可按简化方法进行抗震计算；对于重要结构，则应采用精确方法进行抗震计算。为此，我国《建筑抗震设计规范》（GBJ50011—2001）规定，各类建筑结构的抗震计算，采用下列方法： 高度不超过40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法； 除（1）外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法； 特别不规则建筑、甲类建筑和表3-10所列高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算，可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。 采用时程分析法的房屋高度范围 表3-10 7度和8度时Ⅰ、Ⅱ类场地 100m 8度Ⅲ、Ⅳ类场地 80m 9度 60m 采用时程分析法进行结构抗震计算时，应注意下列问题： 地震波的选用。最好选用本地历史上的强震记录，如果没有这样的记录，也可选用震中距和场地条件相近的其他地区的强震记录，或选用主要周期接近的场地卓越周期或其反应谱接近当地设计反应谱的人工地震波。地震波的加速度峰值可按表3-11取用。 地震波加速度峰值（m/s2） 表3-11 设防烈度 6 7 8 9 多遇地震 0.18 0.35(0.55) 0.70(1.10) 1.44 罕遇地震 1.0 2.2（3.10） 4.0（5.10） 6.2 注：括号内数值分别用于设计基