4、顶部附加地震作用的计算(△Fn) ◆1)、顶部附加地震作用系数δn ◆当结构基本周期较长,特征周期T较小时,由于高阶振型的影响 增大,且主要影响在结构上部,按质点消水平地震作用标准值计 算式计算时,结构顶部的地震剪力偏小,故须按顶部附加地震作 用系数δ进行调整。 顶部附加地震作用系数6n T。(s) T>1.4T T1≤14T g ≤0.350.08T+0.07 03-~0.550098T+001 >0.55 0.08T002 2021/2/20 结构抗震设计 16
2021/2/20 结构抗震设计 16 4、顶部附加地震作用的计算（ △Fn ） 1）、顶部附加地震作用系数δn 当结构基本周期较长，特征周期Tg较小时，由于高阶振型的影响 增大，且主要影响在结构上部，按质点i的水平地震作用标准值计 算式计算时，结构顶部的地震剪力偏小，故须按顶部附加地震作 用系数δn进行调整。 顶部附加地震作用系数δn Tg (s) T1>1.4Tg T1 ≤1.4Tg ≤ 0.35 0.08 T1+0.07 0 < 0.3～0.55 0.08 T1+0.01 0 > 0.55 0.08 T1—0.02 0
2)、T1>1.4T时各质点水平地震作用 ◆《抗震规范》规定,当结构基本周期T1>1.4T时 将结构总地震作用的一部分作为集中力△E作用于结 构顶部, ◆顶部附加的水平地震作用可取为:∠Fn=8,F; ◆再将余下的部分(1-6FE按质点进行分配。 ◆在考虑顶部附加水平地震作用影响,调整后,各质点 水平地震作用可表示为 ◆1、顶点的水平地震作用为:F=--8)FB+6,FB ∑H ◆2、其余各质点的水平地震作用为:F 2 GHi (1-6) 2021/2/20 结构抗震设计 17
2021/2/20 结构抗震设计 17 2）、T1>1.4Tg 时各质点水平地震作用 《抗震规范》规定，当结构基本周期T1>1．4Tg时， 将结构总地震作用的一部分作为集中力△Fn作用于结 构顶部， 顶部附加的水平地震作用可取为：△Fn=δnFEk ； 再将余下的部分(1一δn ) FEk按质点进行分配。 在考虑顶部附加水平地震作用影响，调整后，各质点 水平地震作用可表示为 1、顶点的水平地震作用为： 2、其余各质点的水平地震作用为： n n Ek n Ek j j j n n n F F H G G H F = + = （1- ） 1 n n Ek j j j i i i F H G G H F （1- ） 1 = =
3)、鞭端效应 ◆震害表明,局部突出屋面的小建筑如电梯机房、水箱间、女儿墙、 烟囱等,它们的震害比下面主体结构严重。这是由于出屋面的这些 建筑的质量和刚度突然变小,地震反应随之急剧增大的缘故。这种 现象在地震工程中称为“鞭端效应”。这类小建筑地震反应强烈的 程度取决于其与下面主体建筑物的质量比与刚度比,以及场地条件。 为了简化计算,《抗震规范》提出,当房屋屋面有局部突出的小屋 时,可将小屋上半部分的质量集中于其顶面,成为一个质点,用底 部剪力法计算结构各质点的水平地震作用。但当计算这小屋的地震 作用效应时,宜乘以增大系数3,但增大部分不应往下传递(计算 以下各层地震剪力时不考虑) 当房屋顶部有突出屋面的小屋时,上述附加的集中水平地震作用 △F应置于主体房屋的顶层而不应置于小屋的顶部,主体房屋顶层 处质点的地震作用按调整后(考虑δ影响)的顶点计算。小屋顶部处 质点的地震作用按调整后的一般质点计算后,再乘以增大系数3。 2021/2/20 结构抗震设计 18
2021/2/20 结构抗震设计 18 3）、鞭端效应 震害表明，局部突出屋面的小建筑如电梯机房、水箱间、女儿墙、 烟囱等，它们的震害比下面主体结构严重。这是由于出屋面的这些 建筑的质量和刚度突然变小，地震反应随之急剧增大的缘故。这种 现象在地震工程中称为“鞭端效应” 。这类小建筑地震反应强烈的 程度取决于其与下面主体建筑物的质量比与刚度比，以及场地条件。 为了简化计算，《抗震规范》提出，当房屋屋面有局部突出的小屋 时，可将小屋上半部分的质量集中于其顶面，成为一个质点，用底 部剪力法计算结构各质点的水平地震作用。但当计算这小屋的地震 作用效应时，宜乘以增大系数3，但增大部分不应往下传递（计算 以下各层地震剪力时不考虑 ）。 当房屋顶部有突出屋面的小屋时，上述附加的集中水平地震作用 △Fn应置于主体房屋的顶层而不应置于小屋的顶部，主体房屋顶层 处质点的地震作用按调整后(考虑δn影响)的顶点计算。小屋顶部处 质点的地震作用按调整后的一般质点计算后，再乘以增大系数3
二、时程分析法 ◆1、简介 ◆反应谱法,是将地震对结构的作用用等效荷载来表示, 并利用静力学分析的方法分析结构的地震作用及其效应 ◆优点:计算简便, ◆缺点:不能反映地震作用下的反应过程,尤其是在强烈 地震作用下结构进入塑性状态时,基于弹性分析的反应 谱法就不能得到真正的地震反应。 ◆时程分析法:直接对结构的运动微分方程进行积分,当 确定了地震时的地面运动加速度曲线x()时,可以求 得地震过程中每一时刻的结构地震反应。 ◆时程分析法可以跟踪结构在地震时的整个反应过程,并 能适用于结构的弹塑性地震反应分析。 2021/2/20 结构抗震设计 19
2021/2/20 结构抗震设计 19 二、时程分析法 1、简介 反应谱法，是将地震对结构的作用用等效荷载来表示， 并利用静力学分析的方法分析结构的地震作用及其效应。 优点：计算简便， 缺点：不能反映地震作用下的反应过程，尤其是在强烈 地震作用下结构进入塑性状态时，基于弹性分析的反应 谱法就不能得到真正的地震反应。 时程分析法：直接对结构的运动微分方程进行积分，当 确定了地震时的地面运动加速度曲线 时，可以求 得地震过程中每一时刻的结构地震反应。 时程分析法可以跟踪结构在地震时的整个反应过程，并 能适用于结构的弹塑性地震反应分析。 x (t) g