地震力的計算方法

⑴ 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。

⑵ 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。

⑶ 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。

⑷ 建築抗震關於底部剪力法計算地震力

首先要明確，底部剪力法是相對於陣型分解反應譜法的一種簡化，其將多質點體系視為等效單質點體系。對於以剪切型為主的結構，可以只取第一陣型。但在最後計算時要注意水平地震作用的附加。

⑸ 計算地震作用的底部剪力法適用於什麼情況

頂部附加地震作用是針對建築頂部有局部構築物而採取的計算處理方法，構築物不能形成一個結構層但有明顯質量與高度，在地震時要產生地震效應，所以在結構分析中採用附加地震作用來做整體結構計算。

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。

(5)地震力的計算方法擴展閱讀：

強震地面運動：

強地震引起的地面運動，一般可用強震儀以加速度時程曲線（兩個水平向、一個豎向）的形式記錄,其中對結構產生作用的最重要特徵是加速度最大值（也稱加速度峰值）、頻率成分和持續時間。從圖1 a、b可知，兩個記錄分別具有不同的頻率成分(波形A、波形B)。

其各自的主要頻率也稱卓越頻率，土愈軟則卓越周期愈長,並隨震中距而異。持續時間從幾秒至幾十秒，隨震級、震中距以及地表軟土覆蓋層厚度而變化。

⑹ 地震作用計算方法應如何選用

先看場地的類別，近震和遠震，再看本地的地震烈度，最後根據房屋的結構類型確定選用的計算方法，如底部剪力法等

⑺ 計算地震作用的方法有哪幾種

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。

⑻ 地震力到底是怎麼算出來的

地震荷載：（di zhen he zai）earthquake load（seismic force）
又稱地震力。結構物由於地震而受到的慣性力，土壓力和水壓力的總稱。由於水平振動對建築物的影響最大，因而一般只考慮水平振動。

地震力計算公式：地震力=自重×地震系數。
從建築物自重來說，與鋼混結構相比，全鋼結構具有自重輕，特點鋼結構的自重一般約為鋼混結構的三分之二或二分之一。按照上述計演算法則，自重輕的鋼結構建築將大大減小地震力起到緩解地震力，從而保護整個建築的穩固。

⑼ 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。

(9)地震力的計算方法擴展閱讀：

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。

⑽ pkpm計算地震作用採用的是哪種方法

抗震5.1 時程分析 陣型分解反應譜