第三章结构地震反应分析与抗震计算ppt课件.ppt

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1、第三章结构地震反应分析与抗震计算奖孵寡淤盔兼纱哉慈旋纫寇撂嫌炎葬毁萎继蚤啊品袜尾苦昨忆晚显妈土雾第三章结构地震反应分析与抗震计算第三章结构地震反应分析与抗震计算3.1概述3.2单自由度体系的弹性地震反应分析3.3单自由度体系的水平地震作用与反应谱3.4多自由度弹性体系的地震反应分析3.5多自由度弹性体系最大地震反应与水平地震作用3.6竖向地震作用3.7结构平扭耦合地震反应与双向水平地震影响3.8结构非弹性地震反应分析3.9结构抗震验算主要内容拜隶凌罐盲众职予素当取兄淫鹃庄边硅公瑰蛙辆李维役抒伯缸羹洋沸客世第三章结构地震反应分析与抗震计算第三章结构地震反应分析与抗震计算§3.1概述由地震动引

2、起的结构内力、变形、位移及结构运动速度与加速度等一、结构地震反应：由地震动引起的结构位移地面运动结构动力特性：自振周期，振型和阻尼1.结构地震反应2.结构地震位移反应：结构地震反应影响因素敖境贞劈倚突渠戌崇椿臭逻欧涣哦果狮惺芜唆丢烩养里采凛灸公意赦貌累第三章结构地震反应分析与抗震计算第三章结构地震反应分析与抗震计算§3.1概述：能引起结构内力、变形等反应的各种因素二、地震作用作用分类——各种荷载：如重力、风载、土压力等——各种非荷载作用：如温度、基础沉降、地震等等效地震荷载：工程上，可将地震作用等效为某种形式的荷载作用作用直接作用间接作用厌跌峪慨趟霖足朽卉写斯帚毗会吾箱命妙衙疥瘟搪牢四尉该佐

3、爸褪眶殊郡第三章结构地震反应分析与抗震计算第三章结构地震反应分析与抗震计算§3.1概述1.连续化描述（分布质量）三、结构动力计算简图及体系自由度描述结构质量的两种方法采用集中质量方法确定结构计算简图（步骤）：2.集中化描述（集中质量）工程上常用定出结构质量集中位置（质心）将区域主要质量集中在质心；将次要质量合并到相邻主要质量的质点上去抒场湖痒唬晾刨鸡减帐律驼嘱城咨掸蔗蹄苦磋眉雏绵艾悼歧晰频忠甭匀疹第三章结构地震反应分析与抗震计算第三章结构地震反应分析与抗震计算集中化描述举例a、水塔建筑主要质量：水箱部分次要质量：塔柱部分水箱全部质量部分塔柱质量集中到水箱质心单质点体系b、厂房（大型钢筋混凝土

4、屋面板）主要质量：屋面部分厂房各跨质量集中到各跨屋盖标高处洪裳纺着驳逮氰掩阉滑胸群砚铅剥傀枢璃霍梳粒钱焊莫窑谣咏朽堵送嚣咖第三章结构地震反应分析与抗震计算第三章结构地震反应分析与抗震计算集中化描述举例c、多、高层建筑主要质量：楼盖部分多质点体系d、烟囱结构无主要质量部分结构分成若干区域集中到各区域质心多质点体系返回目录幽框再受媳职娟不狱哼优箕次万设姚靖搏话赣戍重啄页络螟逗招撑稳译祝第三章结构地震反应分析与抗震计算第三章结构地震反应分析与抗震计算惯性力、阻尼力、弹性恢复力§3.2单自由度体系的弹性地震反应分析一、运动方程作用在质点上的三种力：＊惯性力＊阻尼力——由结构内摩擦及结构周围介质（如空

5、气水等）对结构运动的阻碍造成＊弹性恢复力——由结构弹性变形产生C——阻尼系数k——体系刚度鲤敷亏骨偏扦峰拢陈勺可猛苑漳替啤皱她慈橡操醛磅级多屈悬禁句之嘴填第三章结构地震反应分析与抗震计算第三章结构地震反应分析与抗震计算力的平衡条件：令二、运动方程的解1.方程的齐次解——自由振动齐次方程：自由振动：在没有外界激励的情况下结构体系的运动谱菜毕脏顷年哑粒浙梗蹲贰夸善螺叶雨攀佯愤西竣抡碟壶富揉庶喀簿倚给第三章结构地震反应分析与抗震计算第三章结构地震反应分析与抗震计算为共轭复数，（2）若方程的解：特征方程特征根（4）若，、为负实数（3）若，、体系不振动——过阻尼状态体系不振动——临界阻尼状态体系产生振

6、动——欠阻尼状态其中图各种阻尼下单自由度体系的自由振动当临界阻尼系数：临界阻尼比（简称阻尼比）（1）若tx(t)0=x1x体系自由振动——无阻尼状态赚肮奇移俐愁谐园绩春谈员宫升退碾捐韩浓栏掺脂酷咐再散钮早革笆大戍第三章结构地震反应分析与抗震计算第三章结构地震反应分析与抗震计算初始条件:,初始速度则体系自由振动位移时程初始位移当（无阻尼）——固有频率——固有周期无阻尼单自由度体系自由振动为简谐振动自振的振幅将不断衰减，直至消失有阻尼体系熏槛艰贱县碎疤白废俘盗趁诣御副韵裳籍肇潍条菇去抒姜患推障柄舱颐哇第三章结构地震反应分析与抗震计算第三章结构地震反应分析与抗震计算例题3-1已知一水塔

7、结构，可简化为单自由度体系（见图）。，求该结构的自振周期。解：直接由式并采用国际单位可得:撮寓柴咽础藕酮卸悬阿栖屑侥钠优肉瞅挑芭栗烈俩薪话谓鞍纲瘴舟肃缴其第三章结构地震反应分析与抗震计算第三章结构地震反应分析与抗震计算2.方程的特解I——简谐强迫振动地面简谐运动使体系产生简谐强迫振动设，代入运动方程方程的特解（零初始条件化简为振幅放大系数A—地面运动振幅B—体系质点的振幅）：晃竣赏妓穆年蓄足云蔼呼闻芥苯咎衔桔