结构抗震理论发展

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1、结构抗震理论结构抗震理论的发展，人体上可以划分为静力、反应谱和动力三个阶段。(一)静力理论阶段该理论认为，结构物所受的地震作用，可以简化为作用于结构的等效水平静力F，其大小等于结构重力荷载G乘以地震系数k，即：F=kGk为地震系数，其数位与结构动力特性无关，足根裾多次地震灾害分析得出的，k=1/10。(二)反应谱理论阶段反应谱理论考虑了结构动力特性与地震动特性之叫的动力关系，通过反应谱来计筇由结构动力特性(自振周期、振型和附尼)所产生的井振效应，们.其计筇公式仍保留了早期静力理论的形式、地震时结构所受的最人水平基底剪力，即总水平地展作用为：FEK=kp(T)G式

2、中，k为地震系数，p(T)则足加速度反应谱Sa(T)与地震动最人加速度a的比位，它农示地震吋结构振动加速度的放人倍数。P(T)=Sa(T)/a局限性：1.反应谱理论尽管考虑了结构的动力特性，然而在结构设计中，它仍然把地震惯性力作为静力来对待，所以它只能称为准动力理论、2.农征地震动的三耍素足振幅、频谱和持吋。在制作反应谱过程中虽然考虑了其中的前两个耍素,们.始终米能反映地展动持续吋M对结构破坏程度的要影响。3.反应谱足根据弹性结构地震反应绘制的，引用反映结构延性的结构影响系数后，也只能笼统地给出结构进入弹塑性状态的结构整体最人地震反应，不能给出结构地展反应的伞过

3、程，史不能给出地震过程中各构件进入弹塑性变形阶段的内力和变形状态，因而也就无法找出结构的薄弱坏节。(三)动力理论阶段即吋程分析法。规范描述在《工程抗籐术语标准》(JGJ/T97-95)屮的描述如下：5.4.2.1反应皓responsespectrum在给定的地渡渡动作用期间，甲质点体系的最人位移反应、最人速度反应或最人加速度反应随质点ft振周期变化的曲线。(1)设计反应谘designresponsespectrum结构抗霡设计所采用的反应谱。(2)楼曲反应皓floorresponsespectrum对于给定的地霡震动，由结构屮特定商程的楼而反应过程求得的反应谱。

4、(3)反应谘特征周期characteristicperiodofresponsespectrum与设计反应谱曲线不降段起点对应的周期。应用范围目前，反应谱分析法比较成熟,一些主要M家的抗篇规范均将它作为基木设计方法。不过，它主要适合用于规则结构。对于不规则结构以及高层建筑，各国规范多要求采川时程分析法进行补充计算。在《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)屮的相关规定如下：5.1.2各类建筑结构的抗震计算，应采川下列方法：1高度不超过40m、以奶切变形为主且质景和刚度沿高度分亦比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采川欣部剪力法等简化方法。2除1

5、款外的建筑结构，立采川振艰分解反应谱法。3特别不规则的建筑、甲类建筑和表5.1.2-1所列岛度范网的岛层建锐，应采川时程分析法进行多遇地篇下的补充计算，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。采川时程分析法时，应按建筑场地类别和设计地篇分组选川不少于二组的实际强篇W泶和一组人T模拟的加速度时程曲线，K平均地篇影响系数曲线应与振增分解反应谱法所采川的地篇影响系数曲线迕统计意义上相符,其加速度时程的最大值可按表5.1.2-2采用。弹性时程分析时，每条时程曲线计算所得结构底部剪力不应小于振艰分解反应谱法计箅结果的65%，多条时程曲线计算所彳

6、a结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%。表5.1.2-I采用时程分析的房屋离度范围烈坆、场地炎别坊摄商度范国(m)8沒丨、II炎场地和7度>1008也IlkIV类场地>8()靖>60表5.1.2-2时程分析所用地震加速度时程曲线的最大值地篇彫嘛6/{£7/if8度9/4名遇地谣1835(55)70(110)NO罕遇地谣—220(310)400(510)620注：括号内数位分别川于设计基本地廣加速度为0.15g和0.30g的地区。4计算罕遇地浚下结构的变形，应按本章第5.5节规定，采川简化的弹塑性分析方法或弹塑性时程分析法。注：建筑结构的隔

7、廣和消能减廣设计，应采川本规范笫12章规定的计兑方法。