地震作用計算方法

⑴ 如何進行結構地震作用計算有哪些方法,寫出各個方法的計算步驟，謝謝

答：（
1
）
地震時，
多
層砌體結構的破壞主要是由於水平地震作用
引
起，由於多
層砌體結構的高度不超過
40m，
質量和剛度沿高度分布比較均勻
，
水平振動以剪切變形為主，
因此在進行結構抗震計算時可以採用底部剪力法計算。
在計算時，
多
層砌體房屋可視為嵌固於基礎頂面豎立的懸臂梁，
將各層質量集中於各層樓蓋處。
計算地震作用
時，
建築的重力荷載代表值應取結構和構配件自
重標准值和各可變荷載組合值之和。
結構總水平地震作用
標准值為水平地震影響系數和結構等效重力荷載的乘積。
對於多
層砌體結構結構等效重力荷載的乘積為總重力荷載代表值的
85%。
然後將結構總水平地震作用
標准值在各個質點上按照該質點的重力荷載代表值和其計算高度的乘積的比例進行分配。
（
2）
水平地震剪力在牆體中的分配：
對於橫向水平地震剪力來說，
如為剛性樓蓋，
按抗側力構件等效剛度的比例進行分配；
對於柔性樓蓋，按抗側力構件兩側相鄰的抗側力構件之間一半面積上上的重力荷載代表值的比例分配，
對於半剛性樓蓋，
取上述兩種分配結果的平均值進行分配。

⑵ 地震作用的計算方法有哪些

地震的作用與震源的深淺有關和震級有關，震源越淺，破壞力就越大；震級越高，破壞力也越大，震級每增加一級，破壞力就增加30倍，增加兩級就是900倍了。

在結構設計中，為了增強結構抗禦地震災害的能力，早在19世紀就有許多學者研究地震作用的理論。以規范形式肯定下來的先後有靜力理論和反應譜理論，此外，在一些重要工程中，往往直接通過地震反應時程分析來改進結構的抗震設計。

(2)地震作用計算方法擴展閱讀：

由於地球在無休止地自轉和公轉，其內部物質也在不停地進行分異，所以，圍繞在地球表面的地殼，或者說岩石圈也在不斷地生成、演變和運動，這便促成了全球性地殼構造運動。

關於地殼構造和海陸變遷，科學家們經歷了漫長的觀察、描述和分析，先後形成了不同的假說、構想和學說。

板塊構造學說又稱新全球構造學說，則是形成較晚（上世紀60年代），已為廣大地學工作者所接受的一個關於地殼構造運動的學說。

⑶ 計算地震作用的方法有哪幾種

三種 底部剪力法 振型分解反應譜法 時程分析法

⑷ 結構水平地震作用的計算方式有幾種

計算等效水平地震作用是將地震作用按水平和豎直兩個方法分別來進行計算的。具體計算方法又分為反應譜底部剪力法和反應譜振型分解法兩種方法。

地震作用計算是結構抗震設計首先要解決的問題.我國自89抗震規范開始採用按多遇地震（小震）計算地震作用.國際上主要抗震國家和我國78抗震規范都採用按設防烈度地震（中震）計算地震作用.隨著抗震規范在修訂、發展和使用中不斷暴露出來的各種問題,學術界和工程界多次提出恢復到按中震計算地震作用,以解決現行抗震規范及其它結構設計規范中存在的一系列問題.近年來,隨著基於性能抗震設計方法的發展,這一問題又再次被提出.2004年編制出版的《建築工程抗震性態設計通則》採用的是按中震計算地震作用.在介紹兩種地震作用計算方法的基礎上,討論了兩種方法的優缺點,並基於性能抗震設計的發展,提出了我國地震作用計算方法的研究方向.

⑸ 地震力的計算過程 給出公式和概念,

（一）地震力與地震層間位移比的理解與應用
⑴規范要求：《抗震規范》第3.4.2和3.4.3條及《高規》第4.4.2條均規定：其樓層側向剛度不宜小於上部相鄰樓層側向剛度的70％或其上相鄰三層側向剛度平均值的80％.
⑵計算公式：Ki=Vi/Δui
⑶應用范圍：
①可用於執行《抗震規范》第3.4.2和3.4.3條及《高規》第4.4.2條規定的工程剛度比計算.
②可用於判斷地下室頂板能否作為上部結構的嵌固端.
（二）剪切剛度的理解與應用
⑴規范要求：
①《高規》第E.0.1條規定：底部大空間為一層時,可近似採用轉換層上、下層結構等效剪切剛度比γ表示轉換層上、下層結構剛度的變化,γ宜接近1,非抗震設計時γ不應大於3,抗震設計時γ不應大於2.計算公式見《高規》151頁.
②《抗震規范》第6.1.14條規定：當地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時,地下室結構的側向剛度與上部結構的側向剛度之比不宜小於2.其側向剛度的計算方法按照條文說明可以採用剪切剛度.計算公式見《抗震規范》253頁.
⑵SATWE軟體所提供的計算方法為《抗震規范》提供的方法.
⑶應用范圍：可用於執行《高規》第E.0.1條和《抗震規范》第6.1.14條規定的工程的剛度比的計算.
（三）剪彎剛度的理解與應用
⑴規范要求：
①《高規》第E.0.2條規定：底部大空間大於一層時,其轉換層上部與下部結構等效側向剛度比γe可採用圖E所示的計算模型按公式（E.0.2）計算.γe宜接近1,非抗震設計時γe不應大於2,抗震設計時γe不應大於1.3.計算公式見《高規》151頁.
②《高規》第E.0.2條還規定：當轉換層設置在3層及3層以上時,其樓層側向剛度比不應小於相鄰上部樓層的60％.
⑵SATWE軟體所採用的計算方法：高位側移剛度的簡化計算
⑶應用范圍：可用於執行《高規》第E.0.2條規定的工程的剛度比的計算.
（四）《上海規程》對剛度比的規定
《上海規程》中關於剛度比的適用范圍與國家規范的主要不同之處在於：
⑴《上海規程》第6.1.19條規定：地下室作為上部結構的嵌固端時,地下室的樓層側向剛度不宜小於上部樓層剛度的1.5倍.
⑵《上海規程》已將三種剛度比統一為採用剪切剛度比計算.
（五）工程算例：
⑴工程概況：某工程為框支剪力牆結構,共27層（包括二層地下室）,第六層為框支轉換層.結構三維軸測圖、第六層及第七層平面圖如圖1所示（圖略）.該工程的地震設防烈度為8度,設計基本加速度為0.3g.
⑵1～13層X向剛度比的計算結果：
由於列表困難,下面每行數字的意義如下：以「／」分開三種剛度的計算方法,第一段為地震剪力與地震層間位移比的演算法,第二段為剪切剛度,第三段為剪彎剛度.具體數據依次為：層號,RJX,Ratx1,薄弱層／RJX,Ratx1,薄弱層／RJX,Ratx1,薄弱層.
其中RJX是結構總體坐標系中塔的側移剛度（應乘以10的7次方）；Ratx1為本層塔側移剛度與上一層相應塔側移剛度70％的比值或上三層平均剛度80％的比值中的較小者.具體數據如下：
1,7.8225,2.3367,否／13.204,1.6408,否／11.694,1.9251,否
2,4.7283,3.9602,否／11.444,1.5127,否／8.6776,1.6336,否
3,1.7251,1.6527,否／9.0995,1.2496,否／6.0967,1.2598,否
4,1.3407,1.2595,否／9.6348,1.0726,否／6.9007,1.1557,否
5,1.2304,1.2556,否／9.6348,0.9018,是／6.9221,0.9716,是
6,1.3433,1.3534,否／8.0373,0.6439,是／4.3251,0.4951,是
7,1.4179,2.2177,否／16.014,1.3146,否／11.145,1.3066,否
8,0.9138,1.9275,否／16.014,1.3542,否／11.247.1.3559,否
9,0.6770,1.7992,否／14.782,1.2500,否／10.369,1.2500,否
10,0.5375,1.7193,否／14.782,1.2500,否／10.369,1.2500,否
11,0.4466,1.6676,否／14.782,1.2500,否／10.369,1.2500,否
12,0.3812,1.6107,否／14.782,1.2500,否／10.369,1.2500,否13,0.3310,1.5464,否／14.782,1.2500,否／10.369,1.2500,否
注1：SATWE軟體在進行「地震剪力與地震層間位移比」的計算時「地下室信息」中的「回填土對地下室約束相對剛度比」里的值填「0」；
注2：在SATWE軟體中沒有單獨定義薄弱層層數及相應的層號；
注3：本算例主要用於說明三種剛度比在SATWE軟體中的實現過程,對結構方案的合理性不做討論.
⑶計算結果分析
①按不同方法計算剛度比,其薄弱層的判斷結果不同.
②設計人員在SATWE軟體的「調整信息」中應指定轉換層第六層薄弱層層號.指定薄弱層層號並不影響程序對其它薄弱層的自動判斷.
③當轉換層設置在3層及3層以上時,《高規》還規定其樓層側向剛度比不應小於相鄰上部樓層的60％.這一項SATWE軟體並沒有直接輸出結果,需要設計人員根據程序輸出的每層剛度單獨計算.例如本工程計算結果如下：
1.3433×107／（1.4179×107）＝94.74％>60％
滿足規范要求.
④地下室頂板能否作為上部結構的嵌固端的判斷：
a）採用地震剪力與地震層間位移比
＝4.7283×107／（1.7251×107）＝2.74＞2
地下室頂板能夠作為上部結構的嵌固端
b）採用剪切剛度比
＝11.444×107／（9.0995×107）＝1.25＜2
地下室頂板不能夠作為上部結構的嵌固端
⑤SATWE軟體計算剪彎剛度時,H1的取值范圍包括地下室的高度,H2則取等於小於H1的高度.這對於希望H1的值取自0.00以上的設計人員來說,或者將地下室去掉,重新計算剪彎剛度,或者根據程序輸出的剪彎剛度,人工計算剛度比.以本工程為例,H1從0.00算起,採用剛度串模型,計算結果如下：
轉換層所在層號為6層（含地下室）,轉換層下部起止層號為3～6,H1=21.9m,轉換層上部起止層號為7～13,H2=21.0m.
K1=[1/（1/6.0967+1/6.9007+1/6.9221+1/4.3251）]×107=1.4607×107
K2=[1/（1/11.145+1/11.247+1/10.369）×107=1.5132×107
Δ1=1/K1 ； Δ2=1/K2
則剪彎剛度比γe=（Δ1×H2）/（Δ2×H1）=0.9933
（六）關於三種剛度比性質的探討
⑴地震剪力與地震層間位移比：是一種與外力有關的計算方法.規范中規定的Δui不僅包括了地震力產生的位移,還包括了用於該樓層的傾覆力矩Mi產生的位移和由於下一層的樓層轉動而引起的本層剛體轉動位移.
⑵剪切剛度：其計算方法主要是剪切面積與相應層高的比,其大小跟結構豎向構件的剪切面積和層高密切相關.但剪切剛度沒有考慮帶支撐的結構體系和剪力牆洞口高度變化時所產生的影響.
⑶剪彎剛度：實際上就是單位力作用下的層間位移角,其剛度比也就是層間位移角之比.它能同時考慮剪切變形和彎曲變形的影響,但沒有考慮上下層對本層的約束.
三種剛度的性質完全不同,它們之間並沒有什麼必然的聯系,也正因為如此,規范賦予了它們不同的適用范圍.

⑹ 關於地震作用

地震作用 earthquake action：建築學術語，指由地運動引起的結構動態作用,分水平地震作用和豎向地震作用.設計時根據其超越概率,可視為可變作用或偶然作用.
重力荷載代表值，取結構自重的標准值和可變荷載組合值之和。可變荷載組合值，取可變荷載標准值*組合值系數。
地震作用通常採用振型分解反應譜法計算，首先採用有限元法計算結構的各階振型、自振周期，然後計算各階振型的地震影響系數、參與系數，然後計算j振型i質點的地震作用標准值，根據Fji = aj * rj * Xji * Gi計算。
最後，採用均方根法對各Fi進行疊加，求得總的Fj。
底部剪力法是振型分解反應譜法的一個特例，它只取振型分解的前一到兩個振型進行計算。

⑺ 地震力的計算過程

（一）地震力與地震層間位移比的理解與應用

⑴規范要求：《抗震規范》第3.4.2和3.4.3條及《高規》第4.4.2條均規定：其樓層側向剛度不宜小於上部相鄰樓層側向剛度的70％或其上相鄰三層側向剛度平均值的80％。

⑵計算公式：Ki=Vi/Δui

⑶應用范圍：

①可用於執行《抗震規范》第3.4.2和3.4.3條及《高規》第4.4.2條規定的工程剛度比計算。

②可用於判斷地下室頂板能否作為上部結構的嵌固端。

（二）剪切剛度的理解與應用

⑴規范要求：

①《高規》第E.0.1條規定：底部大空間為一層時，可近似採用轉換層上、下層結構等效剪切剛度比γ表示轉換層上、下層結構剛度的變化，γ宜接近1，非抗震設計時γ不應大於3，抗震設計時γ不應大於2.計算公式見《高規》151頁。

②《抗震規范》第6.1.14條規定：當地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時，地下室結構的側向剛度與上部結構的側向剛度之比不宜小於2.其側向剛度的計算方法按照條文說明可以採用剪切剛度。計算公式見《抗震規范》253頁。

⑵SATWE軟體所提供的計算方法為《抗震規范》提供的方法。

⑶應用范圍：可用於執行《高規》第E.0.1條和《抗震規范》第6.1.14條規定的工程的剛度比的計算。

（三）剪彎剛度的理解與應用

⑴規范要求：

①《高規》第E.0.2條規定：底部大空間大於一層時，其轉換層上部與下部結構等效側向剛度比γe可採用圖E所示的計算模型按公式（E.0.2）計算。γe宜接近1，非抗震設計時γe不應大於2，抗震設計時γe不應大於1.3.計算公式見《高規》151頁。

②《高規》第E.0.2條還規定：當轉換層設置在3層及3層以上時，其樓層側向剛度比不應小於相鄰上部樓層的60％。

⑵SATWE軟體所採用的計算方法：高位側移剛度的簡化計算

⑶應用范圍：可用於執行《高規》第E.0.2條規定的工程的剛度比的計算。

（四）《上海規程》對剛度比的規定

《上海規程》中關於剛度比的適用范圍與國家規范的主要不同之處在於：

⑴《上海規程》第6.1.19條規定：地下室作為上部結構的嵌固端時，地下室的樓層側向剛度不宜小於上部樓層剛度的1.5倍。

⑵《上海規程》已將三種剛度比統一為採用剪切剛度比計算。

（五）工程算例：

⑴工程概況：某工程為框支剪力牆結構，共27層（包括二層地下室），第六層為框支轉換層。結構三維軸測圖、第六層及第七層平面圖如圖1所示（圖略）。該工程的地震設防烈度為8度，設計基本加速度為0.3g.

⑵1～13層X向剛度比的計算結果：

由於列表困難，下面每行數字的意義如下：以「／」分開三種剛度的計算方法，第一段為地震剪力與地震層間位移比的演算法，第二段為剪切剛度，第三段為剪彎剛度。具體數據依次為：層號，RJX，Ratx1，薄弱層／RJX，Ratx1，薄弱層／RJX，Ratx1，薄弱層。

其中RJX是結構總體坐標系中塔的側移剛度（應乘以10的7次方）；Ratx1為本層塔側移剛度與上一層相應塔側移剛度70％的比值或上三層平均剛度80％的比值中的較小者。具體數據如下：

1，7.8225，2.3367，否／13.204，1.6408，否／11.694，1.9251，否

2，4.7283，3.9602，否／11.444，1.5127，否／8.6776，1.6336，否

3，1.7251，1.6527，否／9.0995，1.2496，否／6.0967，1.2598，否

4，1.3407，1.2595，否／9.6348，1.0726，否／6.9007，1.1557，否

5，1.2304，1.2556，否／9.6348，0.9018，是／6.9221，0.9716，是

6，1.3433，1.3534，否／8.0373，0.6439，是／4.3251，0.4951，是

7，1.4179，2.2177，否／16.014，1.3146，否／11.145，1.3066，否

8，0.9138，1.9275，否／16.014，1.3542，否／11.247.1.3559，否

9，0.6770，1.7992，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否

10，0.5375，1.7193，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否

11，0.4466，1.6676，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否

12，0.3812，1.6107，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否13，0.3310，1.5464，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否

注1：SATWE軟體在進行「地震剪力與地震層間位移比」的計算時「地下室信息」中的「回填土對地下室約束相對剛度比」里的值填「0」；

注2：在SATWE軟體中沒有單獨定義薄弱層層數及相應的層號；

注3：本算例主要用於說明三種剛度比在SATWE軟體中的實現過程，對結構方案的合理性不做討論。

⑶計算結果分析

①按不同方法計算剛度比，其薄弱層的判斷結果不同。

②設計人員在SATWE軟體的「調整信息」中應指定轉換層第六層薄弱層層號。指定薄弱層層號並不影響程序對其它薄弱層的自動判斷。

③當轉換層設置在3層及3層以上時，《高規》還規定其樓層側向剛度比不應小於相鄰上部樓層的60％。這一項SATWE軟體並沒有直接輸出結果，需要設計人員根據程序輸出的每層剛度單獨計算。例如本工程計算結果如下：

1.3433×107／（1.4179×107）＝94.74％>60％

滿足規范要求。

④地下室頂板能否作為上部結構的嵌固端的判斷：

a）採用地震剪力與地震層間位移比

＝4.7283×107／（1.7251×107）＝2.74＞2

地下室頂板能夠作為上部結構的嵌固端

b）採用剪切剛度比

＝11.444×107／（9.0995×107）＝1.25＜2

地下室頂板不能夠作為上部結構的嵌固端

⑤SATWE軟體計算剪彎剛度時，H1的取值范圍包括地下室的高度，H2則取等於小於H1的高度。這對於希望H1的值取自0.00以上的設計人員來說，或者將地下室去掉，重新計算剪彎剛度，或者根據程序輸出的剪彎剛度，人工計算剛度比。以本工程為例，H1從0.00算起，採用剛度串模型，計算結果如下：

轉換層所在層號為6層（含地下室），轉換層下部起止層號為3～6，H1=21.9m，轉換層上部起止層號為7～13，H2=21.0m.

K1=[1/（1/6.0967+1/6.9007+1/6.9221+1/4.3251）]×107=1.4607×107

K2=[1/（1/11.145+1/11.247+1/10.369）×107=1.5132×107

Δ1=1/K1 ； Δ2=1/K2

則剪彎剛度比γe=（Δ1×H2）/（Δ2×H1）=0.9933

（六）關於三種剛度比性質的探討

⑴地震剪力與地震層間位移比：是一種與外力有關的計算方法。規范中規定的Δui不僅包括了地震力產生的位移，還包括了用於該樓層的傾覆力矩Mi產生的位移和由於下一層的樓層轉動而引起的本層剛體轉動位移。

⑵剪切剛度：其計算方法主要是剪切面積與相應層高的比，其大小跟結構豎向構件的剪切面積和層高密切相關。但剪切剛度沒有考慮帶支撐的結構體系和剪力牆洞口高度變化時所產生的影響。

⑶剪彎剛度：實際上就是單位力作用下的層間位移角，其剛度比也就是層間位移角之比。它能同時考慮剪切變形和彎曲變形的影響，但沒有考慮上下層對本層的約束。

三種剛度的性質完全不同，它們之間並沒有什麼必然的聯系，也正因為如此，規范賦予了它們不同的適用范圍。

⑻ 工程中確定地震作用的主要方法有哪些

計算地震作用的常用方法有：底部剪力法、振型分解反應譜法和時程分析法。

⑼ 計算水平地震作用有哪些方法 適用於什麼樣的建築物

水平地震作用計算方法分為反應譜底部剪力法和反應譜振型分解法。
反應譜底部剪力法只考慮結構的基本振型，適用於高度不超過40m，以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構。
振型分解反應譜法適用於較高的建築，高振型影響比較大，一般高層建築都用振型分解反應譜法考慮多個振型的組合；因結構計算模型分為水平結構和空間結構，振型組合主要有平面結構振型分解反應譜法。