地震工程学之结构抗震设计分析方法.pdf

同济大学Tongji University上海防灾救灾研究所Shanghai Institute of Disaster Prevention第十章第十章第十章第十章结构抗震设计分析方法结构抗震设计分析方法结构抗震设计分析方法结构抗震设计分析方法翟翟翟翟 永永永永 梅梅梅梅同同同同 济济济济 大大大大 学学学学土木工程学院土木工程学院土木工程学院土木工程学院上上上上 海海海海 防防防防 灾灾灾灾 救救救救 灾灾灾灾 研研研研 究究究究 所所所所地震工程学地震工程学地震工程学地震工程学同济大学Tongji University上海防灾救灾研究所Shanghai Institute of Disaster Prevention10.1 概述10.1 概述?结构地震作用：是指地面震动在结构上产生动力荷载，俗称为地震荷载，属于间接作用。结构地震作用：是指地面震动在结构上产生动力荷载，俗称为地震荷载，属于间接作用。?结构地震反应：由地震引起的结构振动反应，包括结构的位移反应、速度反应、加速度反应结构地震反应：由地震引起的结构振动反应，包括结构的位移反应、速度反应、加速度反应及内力和变形及内力和变形等等?结构动力特性：结构的自振周期、振动频率、阻尼、振型等。结构动力特性：结构的自振周期、振动频率、阻尼、振型等。?结构的地震反应分析：是结构地震作用的计算方法，属于结构动力学的范畴。结构的地震反应分析：是结构地震作用的计算方法，属于结构动力学的范畴。?几个概念几个概念同济大学Tongji University上海防灾救灾研究所Shanghai Institute of Disaster Prevention?建筑结构抗震设计步骤建筑结构抗震设计步骤?计算结构的地震作用计算结构的地震作用地震荷载；地震荷载；?计算结构、构件的地震作用效应计算结构、构件的地震作用效应M、Q、N及位移；M、Q、N及位移；?地震作用效应与其他荷载效应进行组合、验算结构和构件的抗震承载力及变形。地震作用效应与其他荷载效应进行组合、验算结构和构件的抗震承载力及变形。?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。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。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。10.1 概述10.1 概述同济大学Tongji University上海防灾救灾研究所Shanghai Institute of Disaster Prevention10.2 10.2 抗震设计抗震设计抗震设计抗震设计的基本要求的基本要求的基本要求的基本要求通过抗震设防，减轻建筑的破坏，避免人员死亡，减少经济损失。通过抗震设防，减轻建筑的破坏，避免人员死亡，减少经济损失。?抗震设防目标及方法抗震设防目标及方法抗震设防目标及方法抗震设防目标及方法1.总目标1.总目标使用寿命期内对不同频度和强度的地震，要求结构具有不同的抵抗能力，使设计的结构在未来地震作用下发生破坏的概率为社会所接受，同时为当前的经济条件所允许。合理的抗震设计应满足经济和安全之间的合理平衡。具体通过具体通过“三水准三水准”的抗震设防要求和的抗震设防要求和“两阶段两阶段”的抗震设计方法实现的抗震设计方法实现地震是一种随机性极强的自然灾害，不可能保证结构在地震作用下的绝对安全，也不可能不抗震设防，如何办？地震是一种随机性极强的自然灾害，不可能保证结构在地震作用下的绝对安全，也不可能不抗震设防，如何办？三水准：三水准：“小震小震”、“中震中震”、“大震大震”同济大学Tongji University上海防灾救灾研究所Shanghai Institute of Disaster Prevention三水准地震作用的标定2-3%10%63.2%50年超越概率1642-2475年罕遇烈度大震475年基本烈度中震50年众值烈度小震地震重现期地震影响 一般关系一般关系 烈度：烈度：Im=I0-1.55,Is)(sTg35.055.035.055.007.008.01+T01.008.01+T02.008.01T000顶部附加地震作用系数顶部附加地震作用系数n 顶部附加地震作用系数，多层内框架砖房0.2,多层钢混、钢结构房屋按下表,其它可不考虑。当房屋顶部有突出屋面的小建筑物时，上述附加集中水平地震作用应置于主体房屋的顶层而不应置于小建筑物的顶部，但小建筑物顶部的地震作用仍可按上式计算。顶部附加地震作用系数，多层内框架砖房0.2,多层钢混、钢结构房屋按下