结构抗震设计 建筑抗震计算原理PPT教案.pptx

会计学
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结构抗震设计 建筑抗震计算原理
计算概述
建筑的抗震计算是抗震设计的重要内容，包括地震作用的计算、地震反应的计算分析以及抗震验算。
地震作用
地震时由于地面运动使原来处于静止的建筑受到动力作用，产生强迫振动。我们将地震时由地面运动加速度振动在结构上产生的惯性力称为结构的地震作用（earthquake action）。在建筑抗震设计中，通常采用最大惯性力作为地震作用。根据地震引起建筑物主要的振动方向，地震作用分为水平地震作用和竖向地震作用。
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结构地震反应
结构地震反应是指地震时地面振动使建筑结构产生的内力、变形、位移及结构运动速度、加速度等的统称。可分类称为地震内力反应、地震位移反应、地震加速度反应等。结构地震反应是一种动力反应，其大小与地面运动加速度、结构自身特性等有关，一般根据结构动力学理论进行求解。结构地震反应又称地震作用效应。
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1．计算简图
结构动力计算简图通常是一个具有若干个集中质量的竖向悬臂杆（葫芦串）(集中质量)模型。根据集中质量的数量多少，结构可分为单质点体系和多质点体系。

采用集中质量方法确定计算简图时，需要确定结构质量的集中位置，对多、高层建筑可取结构楼层标高处，其质量等于该楼层上、下各半的区域质量（楼盖、墙体等）之和，即每个质点的质量应根据重力荷载代表值（见§）确定（场地覆盖层厚度，原意是指从地表面至地下基岩面的距离。
计算简图及结构自由度
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高层建筑
烟囱
迪拜哈利法塔
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多层建筑及其计算简图
烟囱及其计算简图
集中质量
固定端
计算简图
计算简图
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2．结构自由度
计算简图中各质点可以运动的独立参数称为结构体系的自由度。空间中一个自由质点可有三个独立的平动位移（忽略转动），因此它具有三个平动自由度。若限制质点在平面内运动，则一个质点有两个自由度。根据结构自由度的数量多少，可分为单自由度体系和多单自由度体系。结构体系中的质点数和自由度数可以相同，也可以不同。
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3．2．1 计算简图
工程上某些建筑结构的可以简化为单质点体系，如图所示的等高单层厂房，其质量绝大部分都集中在屋盖，可将该结构质量集中至屋盖标高处，将柱视为一无质量但有刚度的弹性杆，形成一个单质点弹性体系等高单层厂房计算简图。若忽略杆的轴向变形，当体系只做水平振动时，质点只有一个自由度，故为单自由度体系。
单自由度弹性体系的
水平地震反应分析
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等高单层厂房及其计算简图
3．2．2运动方程的建立
为了研究单质点弹性体系的水平地震反应，根据结构的计算简图并进行受力分析，从而建立体系在水平地震作用下的运动方程（动力平衡方程）
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