(29)--3.7建筑结构抗震设计概念与方法.ppt

3.7 结构抗震计算方法的确定一、地震作用的计算方法1.1.2.2.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。拟静力方法（等效荷载法）：通过反应谱理论将地震对结构物的作用，用等效的荷载来表示，进而利用静力分析方法对结构进行分析计算，以校核其抗震能力。直接动力分析法：对动力方程进行直接积分，求出结构反应与时间变化的关系，得出所谓时程曲线，故此法亦称时程分析法。地震作用计算方法各结构抗震计算方法适用范围？二、结构抗震计算方法的确定底部剪力法振型分解反应谱法时程分析法把地震作用当做等效静力荷载，计算结构最大地震反应。利用振型分解原理和反应谱理论进行结构最大地震反应分析。选地震波直接输入到结构，然后对结构的运动平衡微分方程进行数值积分，求得结构的地震反应。前面介绍的结构抗震计算方法总结如下：底部剪力法 把地震作用当做等效静力荷载，计算结构最大地震反应 拟静力法 忽略了高振型的影响，且对第一振型也作了简化，因此计算精度稍差 结构计算量最小二、结构抗震计算方法的确定振型分解反应谱法 利用振型分解原理和反应谱理论进行结构最大地震反应分析 拟动力方法 计算精度较高，计算误差主要来自振型组合时关于地震动随机特性的假定 计算量稍大二、结构抗震计算方法的确定时程分析法 选用一定的地震波，直接输入到所设计的结构，然后对结构的运动平衡微分方程进行数值积分，求结构在整个地震时程范围内的地震反应。完全动力方法 计算量大，而计算精度高 时程分析法有两种振型分解法逐步积分法 时程分析法计算的是某一确定地震动的时程反应。二、结构抗震计算方法的确定时程分析法计算的是某一确定地震动的时程反应底部剪力法和振型分解反应谱法考虑了不同地震动时程记录的随机性 底部剪力法、振型分解反应谱法和振型分解时程分析法 因建立在结构的动力特性基础上，只适于结构弹性地震反应分析。逐步积分时程分析法 不仅适用于结构非弹性地震反应分析，也适用于作为非弹性特例的结构弹性地震反应分析。二、二、结构抗震计算方法的确定结构抗震计算方法的确定结构抗震计算方法选择：多遇地震作用下：根据不同的结构和不同的设计要求分别对待：弹性分析方法 结构的地震反应是弹性罕遇地震作用下：结构的地震反应是非弹性的 非弹性分析方法 规则、简单的结构：简化方法不规则、复杂的结构：较精确的计算方法 次要结构：简化方法重要结构：较精确的计算方法 二、结构抗震计算方法的确定抗震规范(GB 50011一2010)第5.1.2条规定 1、高度不超过40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法；2、除(1)外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法；二、结构抗震计算方法的确定 3、特别不规则建筑、甲类建筑和下表所列高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算；当取三组加速度时程曲线输入时，计算结果宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法的较大值；当取七组及七组以土的时程曲线时，计算结果可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值。二、结构抗震计算方法的确定（1）地震波的选用 采用时程分析法时，应按建筑场地类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线，其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3，多组时程曲线的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符，其加速度时程的最大值可按下表采用。地震波加速度峰值（ms2）二、结构抗震计算方法的确定（2）最小底部剪力要求p弹性时程分析时，每条时程曲线计算所得结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法计算结果的65%，多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%。p如不满足这一最小底部剪力要求，可将地震波加速度峰值提高，以使时程分析的最小底部剪力要求得以满足。二、结构抗震计算方法的确定小 结底部剪力法振型分解反应谱法时程分析法把地震作用当做等效静力荷载，计算结构最大地震反应。利用振型分解原理和反应谱理论进行结构最大地震反应分析。选地震波直接输入到结构，然后对结构的运动平衡微分方程进行数值积分，求得结构的地震反应。