抗震设计第三章2课件

3.3单自由度弹性体系的水平地震作用与抗震设计反应谱一、单自由度体系的水平地震作用对于单自由度体系，把惯性力看作反映地震对结构体系影响的等效力，用它对结构进行抗震验算。结构在地震持续过程中经受的最大地震作用为---集中于质点处的重力荷载代表值；---重力加速度---动力系数---地震系数---水平地震影响系数二、抗震设计反应谱---地震影响系数；---地震影响系数最大值；地震影响系数最大值（阻尼比为0.05）1.400.90(1.20)0.50(0.72)-----罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震9876地震影响烈度括号数字分别对应于设计基本加速度0.15g和0.30g地区的地震影响系数---结构周期；解：（1）求结构体系的自振周期（2）求水平地震影响系数查表确定地震影响系数最大值（阻尼比为0.05）1.400.90(1.20)0.50(0.72)-----罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震9876地震影响烈度例：单层单跨框架。屋盖刚度为无穷大，质量集中于屋盖处。已知设防烈度为8度，设计地震分组为二组，Ⅰ类场地；屋盖处的重力荷载代表值G=700kN，框架柱线刚度,阻尼比为0.05。试求该结构多遇地震时的水平地震作用。h=5m查表确定解：例：单层单跨框架。屋盖刚度为无穷大，质量集中于屋盖处。已知设防烈度为8度，设计地震分组为二组，Ⅰ类场地；屋盖处的重力荷载代表值G=700kN，框架柱线刚度,阻尼比为0.05。试求该结构多遇地震时的水平地震作用。（1）求结构体系的自振周期（2）求水平地震影响系数h=5m查表确定地震特征周期分组的特征周期值（s）0.900.650.450.35第三组0.750.550.400.30第二组0.650.450.350.25第一组ⅣⅢⅡⅠ场地类别解：例：单层单跨框架。屋盖刚度为无穷大，质量集中于屋盖处。已知设防烈度为8度，设计地震分组为二组，Ⅰ类场地；屋盖处的重力荷载代表值G=700kN，框架柱线刚度,阻尼比为0.05。试求该结构多遇地震时的水平地震作用。（1）求结构体系的自振周期（2）求水平地震影响系数h=5m（3）计算结构水平地震作用3.4多自由度弹性体系的地震反应分析—振型分解反应谱法ii+1m1m2mimn一.多自由度弹性体系动力分析回顾1.自由振动分析运动方程设方程的特解为m1m2---频率方程---振型方程解:例.求图示体系的频率、振型.已知:m1m211.61810.6182.振型的正交性i振型i振型上的惯性力j振型i振型上的惯性力在j振型上作的虚功i振型j振型j振型上的惯性力2.振型的正交性i振型上的惯性力在j振型上作的虚功i振型j振型j振型上的惯性力在i振型上作的虚功由虚功互等定理i振型j振型由虚功互等定理振型对质量正交性的物理意义i振型上的惯性力在j振型上作的虚功等于0振型对刚度的正交性:振型正交性的应用1.检验求解出的振型的正确性。例:试验证振型的正确性2.对耦联运动微分方程组作解耦运算等等.三.振型分解法(不计阻尼)运动方程设代入运动方程，得方程两端左乘折算体系---j振型广义质量---j振型广义荷载---j振型广义刚度例一.求图示体系的稳态振幅.解:EI从结果看,低阶振型贡献大。一般不需要用全部振型叠加,用前几个低阶振型叠加即可。三.振型分解法(计阻尼)阻尼力--阻尼矩阵--当质点j有单位速度,其