《地震荷载计算》PPT课件

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1、高层建筑结构之“荷载与作用”高层建筑结构－－荷载与作用抗震试验1、拟静力试验2、试验设备与加载装置是以一定的荷载或位移作为控制值对试件进行低周反复加载，以获得结构非线性的荷载—变形特性。加载设备：双向千斤顶；反力墙；试验台座；荷载架等；如图示：试验研究是房屋抗震研究的重要手段之一。高层建筑结构－－荷载与作用抗震试验墙体试验装置梁试验装置顶部无转动抗剪试验高层建筑结构－－荷载与作用抗震试验梁柱节点试验P-△效应试验装置高层建筑结构－－荷载与作用抗震试验分配梁悬吊支撑高层建筑结构－－荷载与作用抗震试验1、拟动力试验2、优缺点是由计算机进行数值分析并控

2、制加载，即由给定地震加速度记录通过计算机进行非线性结构动力分析，将计算得到的位移反应作为输入数据，以控制加载器对试验结构进行试验。可缓慢再现地震反应，观察破坏全过程，可做大模型试验。其缺点是不能再现真实的地震反应，只适用离散质量分布的结构，设备精度要求高。高层建筑结构－－荷载与作用抗震试验3、试验设备与加载装置加载设备：振动台；控制方式：模拟控制与数字控制；加载程序：一次加载和多次加载。高层建筑结构－－荷载与作用抗震试验高层建筑结构－－荷载与作用抗震试验高层建筑结构－－荷载与作用第三章荷载与作用3.3.1一般设计原则从经济上、政治上和社会上的影响

3、而综合考虑。3.3地震作用抗震次要建筑丁类除甲乙丁类以外的一般建筑丙类地震时使用功能不能中断需尽快恢复的建筑乙类重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑甲类设防分类高层建筑结构－－荷载与作用第三章荷载与作用3.3.1一般设计原则3.3地震作用高层建筑结构－－荷载与作用地震作用1.结构的地震反应2.结构、构件的地震作用效应地震作用和结构抗震验算是建筑抗震设计的重要环节，是确定所设计的结构满足最低抗震设防安全要求的关键步骤。由于地震作用的复杂性和地震作用发生的强度的不确定性，以及结构和体形的差异等，地震作用的计算方法是不同的。可分为简化方法和较

4、复杂的精细方法。底部剪力法振型分解反应谱法时程分析法静力弹塑性方法高层建筑结构－－荷载与作用地震作用一、结构抗震理论的发展1.静力理论阶段---静力法1920年，日本大森房吉提出，假设建筑物为绝对刚体。地震作用---地震系数将F作为静荷载，按静力计算方法计算结构的地震效应动力静力高层建筑结构－－荷载与作用地震作用一、结构抗震理论的发展2.定函数理论苏联扎夫里耶夫首先提出的，他认为地震地面运动可用余弦函数来描述，也即地面位移。地震作用规律复杂的动力一定规律的动力高层建筑结构－－荷载与作用地震作用一、结构抗震理论的发展3.反应谱理论---反应谱法

5、1940年，美国皮奥特提出。地震作用按静力计算方法计算结构的地震效作用目前，世界上普遍采用的方法，部分反映动力特性。---重力荷载代表值---地震系数（反映震级、震中距、地基等的影响）---动力系数(反映结构的特性,如周期、阻尼等的影响)高层建筑结构－－荷载与作用地震作用一、结构抗震理论的发展4.直接动力分析理论---时程分析法将实际地震加速度时程记录（简称地震记录earth-quakerecord）作为动荷载输入，进行结构的地震响应分析。常用的方法，较好反映动力特性。5.非线性静力分析方法主要考虑地震的不确定性。此外，有用随机振动理论来分析结构

6、地震响应统计特征的，有以地震时输入结构的能量进行设计，使结构所吸收的能量不致造成结构破坏的理论等。但这些方法还没有进入抗震设计规范，因此未被抗震设计使用。高层建筑结构－－荷载与作用地震作用二、各类型结构相应的地震作用分析方法1.不超过40m的规则结构：底部剪力法；2.一般的规则结构：两个主轴的振型分解反应谱法；3.质量和刚度分布明显不对称结构：考虑扭转或双向地震作用的振型分解反应谱法；4.当8、9度时的大跨、长悬臂结构和9度的高层建筑：考虑竖向地震作用；5.特别不规则、甲类和超过规定范围的高层建筑：一维或二维时程分析法的补充计算。结构规则、地震作

7、用不大简单近似方法结构复杂、地震作用较大更精确的方法高层建筑结构－－荷载与作用地震作用3.3.2、计算地震作用的反应谱法运动方程最大相对速度最大加速度最大相对位移高层建筑结构－－荷载与作用地震作用3.3.2、计算地震作用的反应谱法单自由度体系在给定的地震作用下某个最大反应与体系自振周期的关系曲线称为该反应的地震反应谱。Elcentro1940（N-S）地震记录高层建筑结构－－荷载与作用地震作用3.3.2、计算地震作用的反应谱法位移反应谱Elcentro1940（N-S）地震记录高层建筑结构－－荷载与作用地震作用3.3.2、计算地震作用的反应谱

8、法相对速度反应谱Elcentro1940（N-S）地震记录高层建筑结构－－荷载与作用地震作用3.3.2、计算地震作用的反应谱法Elcen