抗震设计(第三章).ppt

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1、第 3 章 地震作用与结构抗震验算第三章 地震作用与结构抗震验算 3-1 概述 1.地震作用(earthquake action):惯性力(inertial force)，“地震荷载”；2.地震作用大小：与烈度(地面运动加速度)、场地土的 动力特性（地震波的主要周期）、结构自身的动力特性（结构重量及自振周期）有关；3.地震作用计算方法：振型分解法(mode analysis response spectrum（1）反应谱理论 method)底部剪力法(equivalent base shear method)（2）时程分析法(time-history analysis)3-2 单质点弹性体系的

2、地震反应(single-degree-of-freedom systems)一、运动方程的建立(equation of motion)（刚度法）水平地面位移为xg(t)，取质点m为隔离体。（1）弹性恢复力S（2）阻尼力R由,第 3 章 地震作用与结构抗震验算第 3 章 地震作用与结构抗震验算质点运动方程整理后得动力学中在动荷载下的方程结构自振圆频率（circular natural vibration frequency）阻尼比（damping ratio）c结构阻尼系数(damping coefficient)cr 临界阻尼系数(critical damping coefficient)令则

3、(3-2b)(3-4)第 3 章 地震作用与结构抗震验算二、运动方程的解答 1.齐次方程的通解有阻尼时自振频率阻尼比一般很小，0.010.1，所以齐次方程(homogeneous differential equation)通解初位移 初速度(3-6)(3-5)第 3 章 地震作用与结构抗震验算2.运动方程的特解3.在瞬时脉冲 作用下,由自由振动4.方程的解可得位移方程其中 在连续脉冲作用下，在 时刻，瞬时脉冲 在 时刻所引起的位移反应为（位移增量）dtt单一脉冲作用通解(由冲量定理)杜哈梅积分第 3 章 地震作用与结构抗震验算 将所有组成微分脉冲作用效果叠加，可得全部加载过程引起的总反应特解与通解之和为全解，但由于阻尼作用自由振动很快会衰减，故主要是特解的振动。第 3 章 地震作用与结构抗震验算 3-3 单质点弹性体系水平地震作用计算反应谱法一、水平地震作用基本公式 作用在质点上的惯性力为而所以因即在任一时刻，质点的相对位移 与惯性力 成正比，也可认为质点的位移 是由惯性力 所引起的。惯性力的最大值可写成Sa 质点加速度最大值将杜哈梅积分代入上式，得（）