结构地震反应分析与抗震计算.pptVIP

§3.6竖向地震作用在烈度较高的震中区，竖向地震对结构的破坏也会有较大影响。烟囱等高耸结构和高层建筑的上部在竖向地震的作用下，因上下振动，而会出现受拉破坏对于大跨度结构，竖向地震引起的结构上下振动惯性力，相当增加结构的上下荷载作用。抗震规范（GB50011—2001）规定设防烈度为8度和9度区的大跨度屋盖结构、长悬臂结构、烟囱及类似高耸结构和设防烈度为9度区的高层建筑，应考虑竖向地震作用震害调查表明第94页，共163页，星期日，2025年，2月5日当n较大时，规范规定统一取先确定结构底部总竖向地震作用一、高耸结构及高层建筑再计算作用在结构各质点上的竖向地震作用结构总竖向地震作用标准值质点i的竖向地震作用标准值类似于水平地震作用的底部剪力法按各构件承受的重力荷载代表值的比例分配，乘以1.5的竖向地震动力效应增大系数计算竖向地震作用效应:第95页，共163页，星期日，2025年，2月5日二、大跨度结构对于平板网架、大跨度屋盖、长悬臂结构等大跨度结构，可以认为竖向地震作用的分布与重力荷载的分布相同竖向地震作用标准值重力荷载标准值竖向地震作用系数第96页，共163页，星期日，2025年，2月5日竖向地震作用系数：1.平板型网架和跨度大于24m屋架，按下表取值：结构类别烈度场地类别ⅠⅡⅢ、Ⅳ平板型网架钢屋架8不考虑（0.10）0.08（0.12）0.10（0.15）90.150.150.20钢筋混凝土屋架80.10（0.15）0.13（0.19）0.13（0.19）90.200.250.25括号中数值用于设计基本地震加速度为0.30g的地区2.长悬臂和其他大跨度结构8度时取9度时取返回目录第97页，共163页，星期日，2025年，2月5日§3.7结构平扭耦合地震反应

与双向水平地震影响抗震规范（GB50011—2001）规定对于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单向水平地震作用分析适用于：结构平面布置规则、无显著刚度与质量偏心实际工程：结构平面往往不能满足均匀、规则、对称的要求存在结构平面质量中心与刚度中心的不重合水平地震下结构的扭转振动第98页，共163页，星期日，2025年，2月5日一、平扭耦合体系的运动方程对多高层建筑，采用以下简化假定1.建筑各层楼板在其自身平面内为绝对刚性，楼板在其水平面内的移动为刚体位移2.建筑整体结构由多榀平面内受力的抗侧力结构（框架或剪力墙）构成。各榀抗侧力结构在其自身平面内刚度很大，在平面外刚度较小，可以忽略。图平面抗侧力结构与楼板坐标系第99页，共163页，星期日，2025年，2月5日3.结构的抗扭刚度主要由各榀抗侧力结构的侧移恢复力提供，结构所有构件自身的抗扭作用可以忽略4.将所有质量（包括梁、柱、墙等质量）都集中到各层楼板处结构运动：每一楼层某一参考点沿两个正交方向的水平移动+绕通过该点竖轴的转动楼层运动参考点：各楼层的质心楼层坐标系原点不一定在同一竖轴上但各楼层坐标轴方向一致多高层建筑在双向水平地震作用下的运动方程图结构整体坐标系第100页，共163页，星期日，2025年，2月5日位移向量惯性力（扭矩）向量阻尼力向量则可得结构平扭耦合运动微分方程结构第i楼层绕本层质心的转动惯量结构总体刚度矩阵第i榀抗侧力结构在整体坐标系下的刚度矩阵；第101页，共163页，星期日，2025年，2月5日二、平扭耦合体系的地震作用由体系的自由振动方程得体系的各阶周期为Tj;振型为令利用振型的正交性，可得正则坐标的控制方程——x方向地震动振型参与系数——y方向地震动振型参与系数代入结构平扭耦合运动微分方程第102页，共163页，星期日，2025年，2月5日振型分解反应谱法求平扭耦合体系最大反应地震反应谱是关于一个地震记录定义的，因此只能考虑单向水平地震动的影响此时体系水平地震作用（标准值）的计算公式为——振型参与系数当仅考虑x方向地震动时当考虑与x方向斜交θ角的地震时当仅考虑y方向地震动时第103页，共163页，星期日，2025年，2月5日三、振型组合每一振型地震作用某一特定