1、解：解： （1）計算結構等效總重力荷載代表值：）計算結構等效總重力荷載代表值：kN6 .5997eqG（2）計算水平地震影響系數：）計算水平地震影響系數：139. 01（3）計算結構總的水平地震作用標準值：）計算結構總的水平地震作用標準值：kN7 .8336 .5997139. 01eqEKGF（4）頂部附加水平地震作用）頂部附加水平地震作用0nF（5）計算各層的水平地震作用標準值）計算各層的水平地震作用標準值nEKnkkkiiiFGHGHF11解：解： （1）計算結構等效總重力荷載代表值：）計算結構等效總重力荷載代表值：kN6 .5997eqG（2）計算水平地震影響系數：）計算水平地震影響系

2、數：139. 01（3）計算結構總的水平地震作用標準值：）計算結構總的水平地震作用標準值：kN7 .8336 .5997139. 01eqEKGF（4）頂部附加水平地震作用）頂部附加水平地震作用0nF（5）計算各層的水平地震作用標準值）計算各層的水平地震作用標準值kN7 .1661FkN5.3332FkN5 .3333F（6）計算各層的層間剪力）計算各層的層間剪力kN7.8333211FFFVkN0 .667322FFVkN5 .33333 FV七、突出屋面附屬結構地震內力的調整七、突出屋面附屬結構地震內力的調整震害表明，突出屋面的屋頂間（電梯機房、水箱震害表明，突出屋面的屋頂間（電梯機房、水

3、箱間）、女兒墻、煙囪等，它們的震害比下面的主體結間）、女兒墻、煙囪等，它們的震害比下面的主體結構嚴重。構嚴重。原因是由于突出屋面的這些結構的質量和剛度突原因是由于突出屋面的這些結構的質量和剛度突然減小，地震反應隨之增大。然減小，地震反應隨之增大。-鞭端效應鞭端效應。抗震規范抗震規范規定：采用底部剪力法時，突出屋規定：采用底部剪力法時，突出屋面的屋頂間、女兒墻、煙囪等的地震作用效應，宜乘面的屋頂間、女兒墻、煙囪等的地震作用效應，宜乘以增大系數以增大系數3。此增大部分不應向下傳遞，但與該突。此增大部分不應向下傳遞，但與該突出部分相連的構件應計入。出部分相連的構件應計入。3.9 豎向地震作用的計算豎

4、向地震作用的計算豎向地震運動是客觀的豎向地震運動是客觀的根據觀測資料的統計分析，在震中距小于根據觀測資料的統計分析，在震中距小于200km范范圍內，同一地震的圍內，同一地震的豎向豎向地面加速度峰值地面加速度峰值與與水平水平地面加速地面加速度峰值度峰值之比之比av/ah平均值約為平均值約為1/2，甚至有時可達，甚至有時可達1.6。根據地震計算分析，對于高層建筑、高聳及大跨結根據地震計算分析，對于高層建筑、高聳及大跨結構影響顯著。結構豎向地震內力構影響顯著。結構豎向地震內力NE/與重力荷載產生的與重力荷載產生的內力內力NG的比值沿高度自下向上逐漸增大，烈度為的比值沿高度自下向上逐漸增大，烈度為8度

5、時度時為為50%至至90%，9度時可達或超過度時可達或超過1；335m高的電視塔高的電視塔上部，上部，8度時為度時為138%；高層建筑上部，；高層建筑上部，8度時為度時為50%至至110%。豎向地震作用的影響是顯著的豎向地震作用的影響是顯著的目前，目前，抗震規范抗震規范考慮豎向地震作用的結構包括：考慮豎向地震作用的結構包括： 8度和度和9度時的大跨結構、長懸臂結構、煙囪度時的大跨結構、長懸臂結構、煙囪和類似高聳結構；和類似高聳結構； 9度時的高層建筑。度時的高層建筑。3.9.1 結構豎向地震動力特性結構豎向地震動力特性 各類場地的豎向地震反應譜和水平地震反應譜各類場地的豎向地震反應譜和水平地震

6、反應譜在在形狀上相差不大形狀上相差不大； 地面豎向最大加速度地面豎向最大加速度/地面水平最大加速度為地面水平最大加速度為1/22/3。max,max,65. 0Hv3.9.2 反應譜法反應譜法計算豎向地震作用計算豎向地震作用一、應用范圍一、應用范圍9度時的高層建筑和度時的高層建筑和8、9度時的高聳建筑。度時的高聳建筑。二、計算公式二、計算公式EvknkkkiiviFGHGHF1eqEvkGFmax65. 0GGeq75. 03.9.3 靜力法靜力法計算豎向地震作用計算豎向地震作用一、應用范圍一、應用范圍平板型網架屋架、跨度大于平板型網架屋架、跨度大于24米的屋架、長懸臂及大米的屋架、長懸臂及大

7、跨度結構。跨度結構。二、計算公式二、計算公式iviGF豎向地震作用標準值豎向地震作用標準值為豎向地震作用系數：為豎向地震作用系數：對于長懸臂結構：對于長懸臂結構：8、9度時度時分別取分別取0.10、0.20，設計基本，設計基本加速度為加速度為0.30g時，可取時，可取0.15。對于平板型網架、鋼屋架等對于平板型網架、鋼屋架等按表取值。按表取值。3.10 結構自振周期和振型的近似計算結構自振周期和振型的近似計算niiiniiiGgGT11212一、瑞利法（能量法）一、瑞利法（能量法）基本原理：基本原理：體系在振動過程中能量守恒。體系在振動過程中能量守恒。計算公式計算公式二、折算質量法二、折算質量

8、法基本原理：基本原理：在計算多質點體系基本頻率時，用一在計算多質點體系基本頻率時，用一個單質點體系代替原體系，使這個單質點體系的自振個單質點體系代替原體系，使這個單質點體系的自振頻率與原體系的基本頻率相等后者接近。這個單質點頻率與原體系的基本頻率相等后者接近。這個單質點體系的質量稱為折算質量體系的質量稱為折算質量Mzh。這個單質點體系的約。這個單質點體系的約束條件和剛度應與原體系完全相同。束條件和剛度應與原體系完全相同。Mzh的確定原則：的確定原則：單質點體系最大動能單質點體系最大動能=原體系最大動能原體系最大動能212zhmniiixxmMzhM11計算公式計算公式zhMT21三、頂點位移法

9、三、頂點位移法基本原理：基本原理：將結構按其質量分布情況，簡化成有將結構按其質量分布情況，簡化成有限個質點或者無限個質點的懸臂桿，然后求出以結構限個質點或者無限個質點的懸臂桿，然后求出以結構頂點位移表示的基本頻率計算公式。頂點位移表示的基本頻率計算公式。計算公式計算公式按彎曲振動按彎曲振動c160. 1T按剪切振動按剪切振動c180. 1T按剪彎振動按剪彎振動c170. 1T頂點位移頂點位移3.11 地震作用計算的一般規定地震作用計算的一般規定一、結構抗震計算原則一、結構抗震計算原則各類建筑結構的抗震計算應遵循下列原則：各類建筑結構的抗震計算應遵循下列原則： 一般情況下，可在建筑結構的兩個主軸

10、方向分一般情況下，可在建筑結構的兩個主軸方向分別考慮水平地震作用并進行抗震驗算，各方向別考慮水平地震作用并進行抗震驗算，各方向的水平地震作用應由該方向抗側力構件承擔。的水平地震作用應由該方向抗側力構件承擔。 有斜交抗側力構件的結構，當相交角度大于有斜交抗側力構件的結構，當相交角度大于15度時，應分別考慮各抗側力構件方向的水平地度時，應分別考慮各抗側力構件方向的水平地震作用。震作用。3.11 地震作用計算的一般規定地震作用計算的一般規定一、結構抗震計算原則一、結構抗震計算原則各類建筑結構的抗震計算應遵循下列原則：各類建筑結構的抗震計算應遵循下列原則： 質量和剛度分布明顯不對稱的結構，應考慮雙質量

11、和剛度分布明顯不對稱的結構，應考慮雙向水平地震作用下的扭轉影響，其它情況宜采向水平地震作用下的扭轉影響，其它情況宜采用調整地震作用效應的方法考慮扭轉影響。用調整地震作用效應的方法考慮扭轉影響。 8度和度和9度時的大跨度結構、長懸臂結構，度時的大跨度結構、長懸臂結構，9度時度時的高層建筑，應考慮豎向地震作用。的高層建筑，應考慮豎向地震作用。二、結構抗震計算方法的確定二、結構抗震計算方法的確定 高度不超過高度不超過40m，以剪切變形為主且質量和剛，以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構，以及近似于單度沿高度分布比較均勻的結構，以及近似于單質點體系的結構，宜采用質點體系的結構，宜采用底部

12、剪力法等簡化方底部剪力法等簡化方法法。 除上述以外的建筑結構，宜采用除上述以外的建筑結構，宜采用振型分解反應振型分解反應譜法譜法。二、結構抗震計算方法的確定二、結構抗震計算方法的確定 特別不規則的建筑、甲類建筑和下表所列高度特別不規則的建筑、甲類建筑和下表所列高度范圍的高層建筑，應采用范圍的高層建筑，應采用時程分析法時程分析法進行多遇進行多遇地震下的補充計算，可取多條時程曲線計算結地震下的補充計算，可取多條時程曲線計算結果的平均值與振型分解反應譜法計算結果的較果的平均值與振型分解反應譜法計算結果的較大值。大值。3.12 結構的抗震驗算結構的抗震驗算第一階段第一階段：對絕大多數結構進行多遇地震作

13、用下：對絕大多數結構進行多遇地震作用下的結構和構件的結構和構件承載力驗算承載力驗算，以及多遇地震作用下的，以及多遇地震作用下的彈彈性變形驗算性變形驗算。第二階段第二階段：對一些結構進行罕遇地震作用下的：對一些結構進行罕遇地震作用下的彈彈塑性變形驗算。塑性變形驗算。采用兩階段設計方法：采用兩階段設計方法：一、截面抗震驗算一、截面抗震驗算RERS kEhvEvEhkEhGEGwwwSSSSS結構內力組合設計值：結構內力組合設計值：重力荷載分項系數重力荷載分項系數重力荷載代表值重力荷載代表值地震作用標準值地震作用標準值的效應的效應結構構件承載力設計值結構構件承載力設計值二、抗震變形驗算二、抗震變形驗

14、算1.多遇地震作用下的結構抗震變形驗算：多遇地震作用下的結構抗震變形驗算： huee多遇地震作用標準值產生的樓層內多遇地震作用標準值產生的樓層內最大的最大的層間彈層間彈性位移性位移。mkikiiDVu1e計算樓層層高計算樓層層高第第i層第層第k柱的剛度柱的剛度第第i層的剪力層的剪力彈性層間位移角限值彈性層間位移角限值2.結構在罕遇地震作用下薄弱層的彈塑性位移驗算結構在罕遇地震作用下薄弱層的彈塑性位移驗算應進行彈塑性變形驗算的結構：應進行彈塑性變形驗算的結構：抗震規范抗震規范5.5.2-1宜進行彈塑性變形驗算的結構：宜進行彈塑性變形驗算的結構：抗震規范抗震規范5.5.2-2彈塑性位移的計算方法：

15、彈塑性位移的計算方法： 抗震規范抗震規范5.5.3彈塑性位移計算的簡化方法：彈塑性位移計算的簡化方法：抗震規范抗震規范5.5.4彈塑性層間位移應符合下式彈塑性層間位移應符合下式 hupp作業：作業：1.驗算本課件中驗算本課件中“例例1”中兩質點體系的振型關于質量和剛中兩質點體系的振型關于質量和剛度矩陣的正交性。度矩陣的正交性。2.試用振型分解反應譜法計算如圖所示的試用振型分解反應譜法計算如圖所示的3層框架在多遇地層框架在多遇地震時的層間地震剪力。已知抗震設防烈度為震時的層間地震剪力。已知抗震設防烈度為8度，設計地震分度，設計地震分組為第二組，組為第二組，II類場地，結構阻尼比為類場地，結構阻尼比為0.05.已計算出已計算出3個自振周期和振型分別為：個自振周期和振型分別為：s467.