《地震作用》PPT课件(I)

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1、3.2地震作用一．基本概念1、地震分类（成因）火山地震：火山爆发陷落地震：地表或地下岩层突然大规模陷落和崩塌而产生构造地震：地壳运动，地震能量——波的形式——振动地震的三要素：强度：反映地震波的幅度，烈度大，强度大（振幅大小表示）频谱：反映地震波的波形。持时：反映地震波的持续时间，短则对建筑物影响不大.0.01s2、地震作用：由地震动引起的结构动态作用，包括水平地震作用、扭转地震作用和竖向地震作用。建筑物所受的地震作用大小——（取决于）a.自重（成正比）b．刚度（刚度大，地震作用大）c．烈度（烈度高，地震作用大）d．周期（T短，地震作用大）e．场地类别（有放

2、大，过滤作用）深软地基——柔性结构浅硬土性地基——刚性结构易坏3、抗震设防烈度：按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。设防范围：6度—9度按甲、乙、丙、丁建筑我国：1—12共12级日本：0—7共8级烈度值的划分:人的感觉，器皿的反映以及地面、建筑物的破坏程度等宏观现象，综合评定。烈度：表示某一地区的地面和各类建筑物遭受某一次地震影响的强弱程度。按建筑的使用功能调整设防烈度甲类建筑：地震破坏会导致严重后果，造成经济上严重损失或特别重要的建筑物；地震作用计算：应高于本地区抗震设防烈度抗震措施：60～80，＋10；90>90乙类建筑：地震时必须维

3、持正常使用和救灾需要的建筑物，人员大量集中的公共建筑物或其他重要的建筑物；地震作用计算：按设防烈度计算抗震措施：60～80，＋10；90>90丙类建筑物：除甲、乙、丁以外的一般建筑；地震作用和抗震措施：应设防烈度计算丁类建筑物：属于抗震次要建筑；地震作用：按设防烈度计算抗震措施：适当降低（60不变）。7/14/202144、建筑场地的类别：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ影响场地类别的因素：场地土的软硬：按剪切波速划分覆盖层的厚度：越厚，震害越大覆盖层的厚度的确定：一般为地面至坚硬土或岩石（剪切波速大于500m/s）土层顶面的距离。场地：工程群体所在地，具有相似的反应谱特征，

4、其范围相当于厂区、居民小区和自然村或不小于1.0km2的平面面积。坚硬中硬中软软弱按建筑物所在地的场地类别调整设防烈度Ⅰ类甲，乙类建筑按设防烈度丙类建筑，设防烈度降低10（60不变）Ⅲ，Ⅳ类，0.15g和0.3g，提高“半度”7/14/20216确定：场地类别设计地震分组（三组）：体现震级和震中距的影响5、设计特征周期（Tg）定义：抗震设计用的地震影响系数曲线中，反映地震等级，震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值。地震影响系数曲线经验公式6、结构自振周期T结构的动力特性：阻尼振型自振周期T的确定方法：精确计算——动力学方法近似法——顶点位移法，能

5、量法钢筋砼框架钢筋砼框剪钢筋砼剪力墙及筒体钢结构自振周期的修正：计算中未考虑砌体填充墙的刚度影响，计算周期较实际周期长，地震作用偏于不安全，故应乘以周期折减系数ΨT框架结构：ΨT＝0.6～0.7框架－剪力墙：ΨT＝0.7～0.8剪力墙结构：ΨT＝0.9～1.07、水平地震影响系数：根据烈度、场地类别、设计地震分组、结构自振周期T和阻尼比确定：二、高层建筑结构应按下列原则考虑地震作用：一般情况下，计算两个主轴方向的地震作用；有斜交抗侧力构件（角度大于15度）时应分别计算各抗侧力构件方向的地震作用质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应计算双向水平地震作用下的

6、扭转影响，其他情况应计算单向地震作用下的扭转影响8度和9度抗震设计时，高层建筑中的大跨度和长悬臂结构应考虑竖向地震作用9度抗震设计时应计算竖向地震作用三、高层建筑结构应根据不同情况采用不同计算方法：对质量和刚度不对称、不均匀的结构和高度超过100m的高层建筑应采用考虑扭转耦连振动影响的振型分解反应谱法高度不超过40m、以剪切变形为主的且质量和刚度沿高度分布较均匀的高层建筑结构，可采用底部剪力法7～9度设防的高层建筑，下列情况宜采用弹性时程分析法进行多遇地震作用下的补充计算：(1)甲类高层建筑结构(2)刚度与质量沿竖向分布特别不均匀的高层建筑结构(3)表中所示

7、的乙、丙类高层建筑结构设防烈度、场地类别建筑高度范围7度、8度I、II类场地>100m8度III、IV类场地>80m9度>60m四．地震作用的计算模型－－集中质量模型3）按力学方法分析其内力五．地震作用的计算方法1．反应谱法反应谱：单质点弹性体系在地震作用下，最大反应与自振周期的关系曲线。有位移、速度和加速度反应谱反应谱法：求结构最大地震反应的方法反应谱法计算步骤：1）求最大地震反应2）视其为静力作用施予结构反应谱优点：1）理论成熟2）计算简单3）可以满足抗震要求4）应用广泛，绝大多数国家都用缺点：1）主要根据加速度反应谱，没有反映位移、速度、持时2）建立在

8、弹性理论基础上，没有考虑塑性3）结构大部分是多质点，