結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的時程

第七章重點時程分析步驟彈性恢復(fù)力雙線型模型彈性恢復(fù)力三線型模型地震波的選用線性加速度法

第七章結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的時程分析

7—1概述

反應(yīng)譜法

地震作用

等效的水平靜力荷載

彈性靜力分析（多遇地震）

對于彈塑性變形分析，（罕遇地震作用下）

按彈塑性分析彈塑性變形增大系數(shù)

真實的地震作用與時間有關(guān)，結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)也隨時間變化，

反應(yīng)譜法無法反映地震作用效應(yīng)隨時間變化這一特征，

所以反應(yīng)譜法是有局限性的。結(jié)構(gòu)也不是彈性的，反應(yīng)

譜法不適用于彈塑性分析。

針對反應(yīng)譜法的局限，抗震設(shè)計規(guī)范規(guī)定，甲類建筑物，超過12層的建筑物應(yīng)采用時程分析法驗算罕遇地震作用下的彈塑性變形。

時程分析法步驟：

1、確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸和配筋

滿足現(xiàn)行抗震規(guī)范的構(gòu)造要求

2、選擇地震波（3-5條）

場地條件、烈度因素

3、確定結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型，恢復(fù)力特性參數(shù)

后面要專門講這兩個問題

4、解動力方程，求地震反應(yīng)

5、驗算變形（彈塑性變形）是否滿足抗震要求

如果不滿足，修改設(shè)計（截面、配筋）再重新計算。

關(guān)鍵問題：

1、選擇力學(xué)模型（要合理）

2、確定結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的恢復(fù)力模型。

3、選擇合適的地震波

4、選用數(shù)值計算方法，編制電算程序

力學(xué)模型簡化1、層間剪切模型

假定橫梁剛度無窮大，將柱、梁的質(zhì)量

集中在樓板處

特點：未知數(shù)少，計算量小，比較簡單。

適用條件：框架結(jié)構(gòu)，且梁的剛度比柱的

剛度大很多時。

2、桿系模型

將梁、柱的質(zhì)量集中在梁、柱結(jié)點處。

特點：未知數(shù)多、計算量大，適用性強(qiáng)，

幾乎適用所有的結(jié)構(gòu)。

如果作時程分析，建議采用這種模型。

7—2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的恢復(fù)力特性

恢復(fù)力特性

變形與恢復(fù)力的關(guān)系（鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件很復(fù)雜）

地震作用較小時，恢復(fù)力與變形線性變化

地震作用增加，混凝土開裂，構(gòu)件剛度下降、剛度發(fā)生變化

地震作用進(jìn)一步增加，鋼筋屈服，構(gòu)件剛度進(jìn)一步下降地震作用隨時間變化，構(gòu)件剛度也隨時間變化。

恢復(fù)力特性可以用恢復(fù)力特性曲線來反映，下面介紹恢復(fù)力特性曲線的特點、計算模型、模型參數(shù)的確定。一、恢復(fù)力特性曲線的特點：

恢復(fù)力特性曲線：恢復(fù)力隨變形變化的曲線。

如何確定一個結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的恢復(fù)力特性曲線，通過反復(fù)的靜力加載實驗來確定（偽動力實驗）

例如測懸臂梁力——位移關(guān)系曲線FFx-x1234554321看這條曲線，每次加載、卸載、反向加載、卸載，恢復(fù)力特性曲線形成了近似封閉的環(huán)行曲線，叫滯回環(huán)，每個滯回環(huán)有兩個頂點（位移的正負(fù)方向各一個），如1、2、3、4…等。將這些曲線的頂點連接起來的曲線叫骨架曲線。骨架曲線和滯回環(huán)反映了構(gòu)件的彈塑性性質(zhì)?；謴?fù)力特性曲線的特點

（1）骨架曲線與一次荷載-位移曲線相似。開始加載階段，F(xiàn)比較小，構(gòu)件基本處于彈性工作階段。隨荷載加大，混凝土開裂，構(gòu)件剛度有所下降，曲線坡度減緩。荷載再進(jìn)一步加大，鋼筋屈服，曲線坡度趨于水平，構(gòu)件剛度趨于0。

（2）卸載時，曲線坡度與初始加載時有所下降，下降程度與卸載時位移的大小有關(guān)，卸載位移越大，曲線坡度越小。荷載卸至零時，存在明顯的殘余變形。

（3）反向加載時，曲線基本是指向經(jīng)歷過的最大位移點。說明構(gòu)件反向加載時，剛度明顯下降，反向經(jīng)歷過的位移越大，剛度下降越多。

（4）隨荷載循環(huán)次數(shù)增多,構(gòu)件逐漸損壞，產(chǎn)生同樣的變形,荷載值減小。甚至荷載降低，位移還加大，此時，構(gòu)件已失去承載能力，說明構(gòu)件已破壞。二、債恢復(fù)析力特線性曲門線的弦計算嶺模型為便布于計伍算，均將特復(fù)性曲幻玉線用劃分段悅直線宰來代芒替。這里綁介紹寨兩種寶模型（1師）雙來線型DCBAE適用職鋼構(gòu)已件棋剛香度不蔥退化南獨策立參繡數(shù)（2庸）考塘慮剛象度退頁化的忘三線讀型模萌型xy獨立笨參數(shù)高四臟個彈性呈剛度已知任意塞時刻霞剛度剛度緞降低暢系數(shù)123456789102`1`xy0屈服蜂點割涉線剛捆度折俯減系稿數(shù)（反眨向加犯載）最小慶位移鞏（反飯方向石最大刊位移掘）前一偶次恢帥復(fù)力時的健位移規(guī)則院：卸載今，剛五度取捏屈服紗點的使割線芽剛度反向搞加載撈，滯招回曲礦線的萬目標(biāo)嶼（方戲向）曾最大孝位移喝拐點兩類置拐點守：第一邊類拐慚點速度忌不變垃號且經(jīng)過過界限蜻值第二屬類拐恥點卸載品拐點判斷戴是否膜經(jīng)過鑼拐點淚的條賊件三線郵型較阿好地垮反映臺了鋼董筋混預(yù)凝土累構(gòu)件揮的恢胞復(fù)力饞特性等，廣倚泛應(yīng)捕用，銀日本島學(xué)者覆提出廢。三、奴恢復(fù)務(wù)力計感算模渡型中批的特知性參庸數(shù)四個腔參數(shù)絕如何端確定經(jīng)驗凡公式換算亂截面案的彈奪性抵收抗矩考慮轟截面陣形狀后、高泡度和龍偏心閑距影甘響的瓦塑性負(fù)系數(shù)塑性洞系數(shù)郊的基德本值源，矩或形截絕面考慮恒截面快高度范和偏演心距近影響及的系統(tǒng)數(shù)混凝識土抵叨抗強(qiáng)炊度標(biāo)其準(zhǔn)值截面濁高度（cm卻）構(gòu)件墊截面沸核心勉點到己重心亦軸的室距離偏心菊距公是罵中什盟么時界候取“-”，什贊么時拜候取“+”偏心絕受壓處構(gòu)件萌取“-”，偏元心受哀拉構(gòu)爛件取“+”。受彎嬸構(gòu)件裳（梁塞）