当前课程知识点:工程结构抗震设计 > 第2章 结构地震反应分析 > 2.8 竖向地震作用 > 2.8竖向地震作用
大家好
这节课呢我们主要学习以下内容
第一
竖向地震作用的适用范围
第二
高层建筑
第三大跨度和长悬臂结构
这两类结构都要考虑竖向地震作用
那我们会依次来看
我们先来看第一个问题
竖向地震作用的适用范围
强震观测记录表明
地震动存在竖向地震分量
因此会使结构产生竖向的震动
造成结构的破坏
因此,我们的建筑抗震设计规范规定设防烈度为8度区
9度区的大跨度结构长悬臂结构
包括烟囱及类似高层结构
设防烈度为9度区
的高层建筑都应该考虑竖向地震作用
那我们看先看第一个问题就是高层建筑
我们先来看竖向地震作用对高层建筑地震反应的影响
高层结构
它的竖向地震的内力与竖向构件所承受的重力之比
沿结构高度自下而上是逐渐增大的
而不是一个常数
第二
高层结构顶部在强烈地震作用下
可能会出现拉力
这说明竖向地震作用的影响是不能忽略的
第三
高层建筑竖向第一振型的地震内力与竖向前五个振型
按平方和开平方组合的地震内力相比
误差仅在5%~15%
同时,竖向第一振型的竖向自振周期小于场地特征周期
其阵型接近于倒三角形
因此,基于竖向地震作用的上述规律和特点
9度时高层建筑竖向地震作用的简化计算
可以采用类似于水平地震作用的底部剪力法
即先确定结构底部总竖向地震作用
就是这样一个表达式了
αvmax 是什么呢?
是竖向地震影响系数的最大值
Geq 是等效总重力荷载
分别按这个式子来取值了
αvmax 呢?
取0.65倍的水平地震影响系数最大值
再计算作用在结构各质点的竖向地震作用
那就是这样一个式子
大家应该很熟悉了
就是标准的底部剪力法这样的(式子)
和该质点的重力荷载及到嵌固点的距离是比例分配的
从这个式子也可以看出
计算竖向地震作用效应的时候
实际上就是按照各构件承受的重力荷载代表值的比例来进行分配的
规范建议并宜乘以1.5倍的竖向地震
动力效应增大系数
那我们来看
大跨度结构和长悬臂结构
它的竖向地震作用是如何来考虑的
《建筑抗震设计规范》规定
对跨度长度小于规范
第5.1.2条的第5款,也就是
平面投影尺寸很大的空间结构
是除外的
并且是规则的一个平板型网架屋盖
和跨度大于24米的屋架
屋盖横梁及托梁的
竖向地震作用标准值
这时宜取重力荷载代表值和竖向地震作用系数的乘积
也就是这样一个表达式
ζv 是竖向地震作用系数
它如何来取值呢?
规范中给出了它的取值和结构类型
和烈度,和场地类别相关
那根据所要计算的结构所处的条件来查表即可
括号中主要针对的是设防烈度为8度时
设计基本加速度为0.30g的地区
当然了
对长悬臂结构,还有其他类型大跨结构
不用查表
规范给出了一个更方便的近似方法
就是按照8度时
我们取竖向地震系数0.1,9度时取0.2
设计基本加速度为0.30g 的时候
我们取0.15
《建筑抗震设计规范》也规定对大跨度空间结构的竖向地震作用
我们尚可以按照竖向振型分解反应谱法来计算
只是需要注意,αvj 竖向地震影响系数可取水平地震影响系数的0.65倍
也就65%
但特征周期可均按设计第一组采用
也就是按照这样,第一组来采用
好
本节呢我们就讲到这里
谢谢!
-1.1 地震活动与地震灾害
--1.1节课后小测
-1.2 震级与烈度
--1.2震级与烈度
--1.2节课后小测
-1.3 地震与地震动
--1.3节课后小测
-1.4 工程结构抗震设防
--1.4节课后小测
-1.5 建筑场地
--1.5建筑场地
--1.5节课后小测
-2.1 结构地震反应与计算模型
--2.1节课后小测
-2.2 单自由度弹性体系地震反应分析
--2.2节课后小测
-2.3 地震反应谱与设计反应谱
--2.3节课后小测
-2.4 多自由度弹性体系的自由振动
--2.4节课后小测
-2.5 多自由度弹性体系地震反应分析
--2.5节课后小测
-2.6 振型分解反应谱法
--2.6节课后小测
-2.7 底部剪力法
--2.7底部剪力法
--2.7节课后作业
-2.8 竖向地震作用
--2.8节课后小测
-2.9 结构非弹性地震反应分析
--2.9节课后小测
-3.1 建筑抗震概念设计
--3.1节课后小测
-3.2地震作用的一般规定
--3.2节课后小测
-3.3 结构抗震验算与设计流程
--3.3节课后小测
-4.1 地基土液化与抗液化措施
--4.1节课后小测
-4.2 天然地基和基础的抗震验算
--4.2节课后小测
-5.1 多高层钢筋混凝土房屋抗震设计的一般规定
--5.1节课后小测
-5.2 多高层钢筋混凝土房屋抗震设计
--5.2节课后小测
-5.3 多高层钢筋混凝土房屋抗震构造措施
--5.3节课后小测
-6.1 多层砌体房屋和底部框架-抗震墙砌体房屋的震害特征及一般规定
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-6.2 多层砌体房屋和底部框架-抗震墙砌体房屋抗震设计
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-6.3 多层砌体房屋和底部框架-抗震墙砌体房屋抗震构造措
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--6.3节课后小测
-7.1 多高层钢结构体系与其震害特征
--7.1节课后小测
-7.2 多高层钢结构抗震设计一般规定
--7.2节课后小测
-7.3 多高层钢结构抗震计算与验算方法
--7.3节课后小测
-7.4 多高层钢结构抗震设计构造措施
--7.4节课后小测
-8.1 隔震和消能减震结构设计概述
--8.1节课后小测
-8.2 隔震结构设计
--8.2节课后小测
-8.3 消能减震结构设计
--8.3节课后小测
-附录1 结构基本周期实用计算方法
--附录1课后小测
-期末考试