设计基本地震加速度结构设计

1建筑设计

1.1工程概况

建筑设计在现有的自然环境与总体规划的前提下，根据设计任务书的要求，综合考虑使用功能、结构施工、材料设备、经济艺术等问题，着重解决建筑内部使用功能和使用空间的合理安排，内部和外表的艺术效果，各个细部的构造方式等，创造出既美观又实用的建筑。

建筑设计应考虑建筑与结构等相关的技术的综合协调，以及如何以更少的材料、劳动力、投资和时间来实现各种要求，使建筑物做到适用、经济、坚固、美观。

本方案采用框架结构，框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式，横梁和立柱通过节点连成一体，形成承重结构，将荷载传至基础。其特点是承重系统与非承重系统有明确的分工，支承建筑空间的骨架与梁，柱是承重系统，这种结构形式强度高，整体性好，刚度大，抗震性好，开窗自由。

设计标高：室内外高差：450mm。

地震烈度：6度，设计基本地震加速度为0.05g，Ⅱ类场地，设计地震分组为第二组。

耐火等级：二级。

=0.60kN/m2。

基本风压：ω

雪压：0.20 kN/m2，地面粗糙度类别为B类。

不上人屋面活荷为0.5kN/m2，走廊活荷载为2.5kN/m2，卫生间楼面活荷载为2.0 kN/m2，教室楼面活荷为2.0 kN/m2，楼梯活荷载为3.50kN/m2。

1.2 总平面布局和平面功能分区

1.2.1 总平面布局

该建筑物总长度为87.6m，总宽度为17.7m，总高度为18.45m，共五层，总建筑面积为7752m2，主体结构采用现浇钢筋混凝土框架结构。

图1.1 建筑平面图

1.2.2 平面功能分区

根据设计资料的规划要求，本办公楼建筑要求的主要功能有：门卫室，办公室，会议室，男女厕所等。

（1）使用部分的平面设计

使用房间面积的大小，主要由房间内部活动的特点，使用人数的多少以及设备的因素决定的，本建筑物为办公楼，主要使用房间为办公室，各主要房间的具体设置在下表一一列出，如下表：

表1-1

序号房间名称数量单个使用面积

1 办公室79 52.45

2 会议室 5 65.53

3 办公设备用房 5 65.53

4 门房 1 25.36

5 男女厕所10 20.04

(2)窗的大小和位置

房间中窗的大小和位置主要是根据室内采光通风要求来考虑。采光方面，窗

的大小直接影响到室内照明是否充足。各类房间照明要求是由室内使用上直接影响到室内是用上精确细密的程度来确定的。通常以窗口透光部分的面积和房间地面的采光面积比来初步确定或检验面积的大小。

办公楼采光面积比为1/6~1/8，走廊和楼梯间大于1/10。

办公楼采光面积比为2.1×1.8／7.5×7.5=0.134，在范围之内

均满足要求。

(3)辅助房间的平面设计

通常根据各种建筑物的使用特点和是用人数的多少，先确定所需设备的个数。

在本设计中，每层大约有200人办公，按规范规定:

男卫生间：大便器 1具/25人，设4具；小便器1具/50人，设2具；

女卫生间：大便器1具/25人，设4具；

洗手盆：1具/50人，设4具。

2结构设计

2.1 工程概况

本设计的办公楼位于青岛市，在选址和环境营造方面，注意自然景色的优美，也重学习环境各交通条件的因素，更强调人与自然环境的协调统一，比较适合办公楼功能的充分利用。

设计标高：室内外高差：450mm。

地震烈度：6度，设计基本地震加速度为0.05g，Ⅱ类场地，设计地震分组为第三组，抗震等级四级。

耐火等级：二级。

建筑等级：丙类。

=0.60kN/m2。

基本风压：ω

雪压：0.20 kN/m2，地面粗糙度类别为B类。

结构设计主要是进行结构的内力计算，严格按照《荷载规范》、《混凝土结构设计规范》，查阅了《结构力学》、《抗震结构设计》、《钢筋混凝土结构设计》等

中的设计方法对本工程进行结构设计。在计算过程中，充分利用了Excel进行计算及结构力学求解器等进行电算，保证了计算的准确性。结构计算主要包括以下

几个步骤：

（1）确定柱网尺寸及结构布置：

该结构采用全现浇混凝土框架结构，根据结构框架的布置要求及建筑平面布置的原则来确定柱网尺寸。

选柱网尺寸为7.5m×7.5m。

（2）梁、柱截面尺寸及板厚的确定：

梁截面尺寸的确定：主梁高度为跨度的1/18～1/12，梁宽为梁高的1/3～1/2。

单向板板厚由h＞1/30L来确定，双向板板厚由h＞1/40L来确定。

（3）水平荷载计算：

包括横向框架地震荷载和风荷载的计算，纵向框架的地震荷载和风荷载的计算。

（4）横向框架地震荷载和风荷载的计算

根据荷载规范算出各楼层的自重。

计算梁、柱线刚度：在框架结构内力与位移计算中，现浇楼面可视作框架梁的有效翼缘，框架边梁惯性矩取矩形梁的1.5倍，框架中梁惯性矩取矩形梁的2倍。

在地震荷载作用下，用D值法计算结构的自震周期，然后用底部剪力法计算剪力，计算横向各层等效地震力，根据计算结果，必须考虑顶部附加水平地震作用力的影响。

（5）横向框架的地震荷载和风荷载的计算：

横向框架取2轴线的一榀为计算单元，其水平荷载和竖向荷载的计算方法同横向框架，根据水平荷载和竖向荷载，采用电算得出纵向梁、柱的配筋，及梁柱的箍筋。

（6）竖向荷载计算：

包括横向框架的竖向恒载和活载的计算，纵向框架的竖向恒载和竖向活载的

计算。

恒载由构件自重、装修等材料的重量，按一定的传力途径计算出框架的横梁上的线荷载及柱上的集中力，求出梁的固端弯矩，然后用二次弯矩分配法计算梁、柱的弯矩，用弯矩分配法时采用分层法计算各层弯矩，再进行叠加，求出最后平衡弯矩，再由平衡条件求出梁柱剪力和轴力。

活载计算过程同恒载。

(7) 内力组合：

内力组合时，应考虑内力调整。因在前面进行的设计均为弹性设计，而混凝土为弹塑性材料，故应采用概念设计，这样在地震荷载作用下，框架就具有一定的延性，可吸收消耗一部分地震力，抵抗地震作用的能力较高这就需要进行弯矩调幅，降低负弯矩，以减少配筋面积。

支座弯矩和剪力设计值，应取支座边缘得数值，同时，梁两端支座截面常是最大负弯矩及最大剪力作用处。在水平荷载作用下，端截面还有正弯矩，而跨中控制截面常是最大正弯矩作用处，因而要进行内力换算求得梁边缘截面处的弯矩和剪力。

框架横梁的控制截面是支座截面和跨中截面，支座处一般产生-Mmax和Vmax，跨中截面产生Mmax。柱的控制截面在柱的上、下端。恒载、活载、风载和地震荷载都分别按各自规律布置进行内力分析，恒载，活载取支座上部弯矩为负，下部弯矩为正；风载、地震荷载均考虑左右两个方向，然后取出各个构件控制截面处的内力，最后在若干组不利内力中选取几组最不利的内力作为构件截面的设计内力。

柱的最大弯矩值出现在柱两端，剪力和轴力值在同一楼层内变化很小，因此，柱的设计控制截面为上、下两端截面，即梁的上、下边缘。所以，在轴线出的计算内力也要换算成梁的上、下边缘处的柱截面内力。

（8）梁、柱、板、楼梯、基础配筋：

抗震结构要求设计成延性结构，其结构应有足够的延性，设计应考虑构件强柱弱梁、强剪弱弯、强结点强锚固等原则。

在梁的配筋计算中，分为正截面计算和斜截面计算。正截面计算主要是取梁端最大负弯矩、跨中最大正弯矩来配梁的纵筋。斜截面计算主要是取梁端最大剪

力来配梁的箍筋，同时考虑地震剪力的影响。梁端箍筋加密区也要按构造要求来配置。

柱的正截面计算中。柱的弯矩和轴力组合共考虑了三种组合，即|M|max及相应的N；Nma及相应的M;Nmin及相应的M，取配筋最大的为最终配筋依据。

板分为单向板和双向板进行配筋，单向板按塑性内力重分布设计。

基础按柱下独立基础设计。先进行地基变形验算，然后进行基础设计。2.2 结构设计说明

2.2.1结构选型

该建筑为办公楼，采用全现浇框架结构体系，建筑平面布置灵活，有较大空间。本办公楼框架的承重方案为横向框架承重方案，这可使横向框架梁的截面高度大，增加框架的横向侧移刚度。

2.2.2 结构布置

结构平面布置见下图

图2.1 结构平面布置图

2.2.3 基础方案

根据施工场地、地基条件、场地周围的环境条件，选择柱下独立基础。2.2.4 建筑材料的选取填

混凝土强度采用C30，主要受力钢筋采用HRB400，箍筋采用HRB335，填充墙采用240厚灰砂砖，砌筑砂浆采用M10混合砂浆，门为木门，窗为铝合金窗。

2.2.5 构件尺寸初选

一、框架柱的截面尺寸

根据柱的轴压比限值，按下列公式计算：

（1）柱组合的轴压力设计值n g F N E ???=β

注：β——作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3，不等跨内柱取1.25，等跨内柱取1.2。

F ——支状态计算柱的负载面积。

g E ——建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取12KN/m 2。 n ——计算截面以上的楼层层数。（2）A c ≥N/[U N ]·f c

注：[U N ]——架柱轴压比限值，本方案为四级抗震等级，查《抗震规范》可知取为0.9。

f c ——凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm 2。（3）计算过程对于边柱：

N=β·F ·g E ·n=1.3×7.5×3.75×12×5=2193（KN ） A c ≥N/[U N ]·f c =2193×103

/(0.9×14.3)=170000(mm 2

) 对于中柱：

N=β·F ·g E ·n=1.25×7.5×5.1×12×5=2868.75（KN ） A c ≥N/[U N ]·f c =2868.75×103/(0.9×14.3)=222902(mm 2) 取柱截面为正方形，则边柱412mm ，中柱472mm 统一取为500mm ×500mm 二．次梁截面尺寸确定

根据平面布置，次梁的最大跨度为7500mm ，

次梁高h=(1/18—1/12)l=(1/18—1/12) ×7500=416mm —625mm ，取h=500mm ；次梁宽b=(1/2—1/3)h=(1/2—1/3) ×500=166mm —250mm ，取b=250mm 三．框架梁截面尺寸确定 1、横向框架梁：

横向框架梁的最大跨度为7500mm ，

横向框架梁高h=(1/10—1/15)l=(1/10—1/15) ×7500=750mm —500mm ，取

h=600mm；

横向框架梁宽b=(1/2—1/3)h=(1/2—1/3) ×600=300mm—200mm，取b=250mm 2、纵向框架梁：

纵向框架梁高h=(1/10—1/15)l=(1/8—1/12) ×7500=750mm—500mm，取

h=600mm；

纵向框架梁宽b=(1/2—1/3)h=(1/2—1/3) ×600=300mm—200mm，取b=250 mm 2.2.6 结构计算单元的选取

取横向轴线2所在的一榀框架为计算单元。

图2.2 框架计算简图

2.3 重力荷载计算

2.3.1 屋面及楼面的永久荷载标准值

（1）屋面

防水层（柔性）：三毡四油铺小石子 0 .4kN/m2找平层：15厚水泥砂浆 0.015×20=0.3kN/m2找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆2%找平0.04×14=0.56kN/m2 保温层：80厚矿渣水泥 0.08×14.5=1.16kN/m2结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.12×25=3kN/m2 抹灰层：10厚混合砂浆 0.01×17=0.17KN/m2合计 5.59kN/m2 （2）各层楼面（含走廊）

15厚大理石板 0.015×28=0.42kN/m2 20厚1:3水泥砂浆找平 0.02×20=0.40kN/m2结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.12×25=3kN/m2

抹灰层：10厚混合砂浆 0.01×17=0.17kN/m2合计 3.99kN/m2 2.3.2 屋面及楼面可变荷载标准值

(1)屋面及楼面可变荷载标准值

查《荷载规范》表4.1.1、表4.3.1、表4.4.1，可得屋面及楼面活荷载标准值，见下表：

表2-1屋面楼面活荷标准值

(2)雪荷载

基本雪压：S

=0.2 kN/m2 ,屋面积雪分布系数μr =1.0

=μr S011 =1.0×0.2=0.32kN/m2

屋面水平投影面积上的雪荷载标准值为：S

屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。

抗震设计中反应谱的应用

抗震设计中反应谱的应用一．什么是反应谱理论在房屋工程抗震研究中，反应谱是重要的计算由结构动力特性所产生共振效应的方法。它的书面定义是“在给定的地震加速度作用期间内，单质点体系的最大位移反应、速度反应和加速度反应随质点自振周期变化的曲线。用作计算在地震作用下结构的内力和变形”，反应谱理论考虑了结构动力特性与地震动特性之间的动力关系，通过反应谱来计算由结构动力特性（自振周期、振型和阻尼）所产生的共振效应，但其计算公式仍保留了早期静力理论的形式。地震时结构所受的最大水平基底剪力，即总水平地震作用为： FEK = kβ(T)G 式中，k为地震系数，β(T)则是加速度反应谱Sa(T)与地震动最大加速度a的比值，它表示地震时结构振动加速度的放大倍数。 β(T)=Sa(T)/a 反应谱理论建立在以下基本假定的基础上：1)结构的地震反应是线弹性的，可以采用叠加原理进行振型组合；2)结构物所有支承处的地震动完全相同：3)结构物最不利地震反应为其最大地震反应：4)地震动的过程是平稳随机过程。二．实际房屋抗震设计中的应用为了进行建筑结构的抗震设计，必须首先求得地震作用下建筑结构各构件的内力。一般而言，求解建筑结构在地震作用下构件内力的方法主要有两种，一种是建立比较精确的动力学模型进行动力时程分析计算，这种方法比较费时费力，其精确度取决于动力学模型的准确性和所选取地震波是否适当，并且对于工程技术人员来说，这种方法不易掌握；第二种方法是根据地震作用下建筑结构的加速度反映，求出该结构体系的惯性力，将此惯性力作为一种反映地震影响的等效力，即地震作用，然后进行抗震计算，抗震规范实际上采用了第二种方法，即地震作用反应谱法。实践也证明此方法更适合工程技术人员采用。由于目前抗震规范中的地震作用反应谱仅考虑结构发生弹性变形情况下所得的反应谱，因此当结构某些部位发生非线性变形时，抗震规范中的反应谱就不能适用，而应采用弹塑性反应谱来进行计算。因此选用合适的弹塑性反应谱并提出适当的地震作用计算方法在我国抗震设计中具有重要的现实意义。弹塑性反应谱种类繁多，主要包括等延性强度需求谱和等强度延性需求谱，其实质是确定强度折减系数R，延性系数μ，以及结构周期T之间的关系。下面就普通房屋设计中的弹塑性反应谱设计来举例说明。反应谱是指单自由度体系对于某地面运动加速度的最大反应与体系的自振特性(自振周期和阻尼比)之间的函数关系。抗震规范中所采用的弹性反应谱如图1所示?，它是在计算了大量地面运动加速度的基础上，确定地震影响系数α与特征周期T之间关系的曲线

抗震设防烈度加速度和设计地震分组

附录 A 我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组本附录仅提供我国抗震设防区各县级及县级以上城镇的中心地区建筑工程抗震设计时所采用的抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和所属的设计地震分组。注：本附录一般把“设计地震第一、二、三组”简称为“第一组、第二组、第三组”。 A.0.1首都和直辖市 1抗震设防烈度为8 度，设计基本地震加速度值为0.20g：第一组：北京（东城、西城、崇文、宣武、朝阳、丰台、石景山、海淀、房山、通州、顺义、大兴、平谷），延庆，天津（汉沽），宁河。 2抗震设防烈度为7 度，设计基本地震加速度值为0.15g：第二组：北京（昌平、门头沟、怀柔），密云；天津（和平、河东、河西、南开、河北、红桥、塘沽、东丽、西青、津南、北辰、武清、宝坻），蓟县，静海。 3抗震设防烈度为7 度，设计基本地震加速度值为0.10g：第一组：上海（黄浦、卢湾、徐汇、长宁、静安、普陀、闸北、虹口、杨浦、闵行、宝山、嘉定、浦东、松江、青浦、南汇、奉贤）；第二组：天津（大港）。 4抗震设防烈度为6 度，设计基本地震加速度值为0.05g：第一组：上海（金山），崇明；重庆（渝中、大渡口、江北、沙坪坝、九龙坡、南戽、北碚、万盛、双桥、渝北、巴南、万州、涪陵、黔江、长寿、江津、合川、永川、南川），巫山，奉节，云阳，忠县，丰都，壁山，铜梁，大足，荣昌，綦江，石柱，巫溪*。注：黑体字加下划线的指该城镇的中心位于本设防区和较低设防

区的分界线，下同。注：上标* 指该城镇的中心位于本设防区和较低设防区的分界线，下同。 A.0.2河北省 1抗震设防烈度为8 度，设计基本地震加速度值为0.20g：第一组：唐山（路北、路南、古冶、开平、丰润、丰南），三河，大厂，香河，怀来，涿鹿；第二组：廊坊（广阳、安次）。 2抗震设防烈度为7 度，设计基本地震加速度值为0.15g：第一组：邯郸（丛台、邯山、复兴、峰峰矿区），任丘，河间，大城，滦县，蔚县，磁县，宣化县，张家口（下花园、宣化区），宁晋*；第二组：涿州，高碑店，涞水，固安，永清，文安，玉田，迁安，卢龙，滦南，唐海，乐亭，阳原，邯郸县，大名，临漳，成安。 3抗震设防烈度为7 度设计基本地震加速度值为0.10g：第一组：张家口（桥西、桥东），万全，怀安，安平，饶阳，晋州，深州，辛集，赵县，隆尧，任县，南和，新河，肃宁，柏乡；第二组：石家庄（长安、桥东、桥西、新华、裕华、井陉矿区），保定（新市、北市、南市），沧州（运河、新华），邢台（桥东、桥西），衡水，霸州，雄县，易县，沧县，张北，兴隆，迁西，抚宁，昌黎，青县，献县，广宗，平乡，鸡泽，曲周，肥乡，馆陶，广平，高邑，内丘，邢台县，武安，涉县，赤城，走兴，容城，徐水，安新，高阳，博野，蠡县，深泽，魏县，藁城，栾城，武强，冀州，巨鹿，沙河，临城，泊头，永年，崇礼，南宫；第三组：秦皇岛（海港、北戴河），清苑，遵化，安国，涞源，承德（鹰手营子）。

地震响应的反应谱法与时程分析比较 (1)

发电厂房墙体地震响应的反应谱法与时程分析比较 1问题描述发电厂房墙体的基本模型如图1所示：图1 发电厂墙体几何模型基本要求：依据class 9_10.pdf的最后一页的作业建立ansys模型,考虑两个水平向地震波的共同作用(地震载荷按RG1.60标准谱缩放,谱值如下)，主要计算底部跨中单宽上的剪力与弯矩最大值,及顶部水平位移。要求详细的ansys反应谱法命令流与手算验证过程。以时程法结果进行比较。分析不同阻尼值(0.02,0.05,0.10)的影响。 RG1.60标准谱 (1g=9.81m/s2) (设计地震动值为0.1g) 频率谱值(g) 33 0.1 9 0.261 2.5 0.313 0.25 0.047 与RG1.60标准谱对应的两条人工波见文件rg160x.txt与rg160y.txt 2数值分析框图思路与理论简介 2.1理论简介该问题主要牵涉到结构动力分析当中的时程分析和谱分析。时程分析是用于确定承受任意随时间变化荷载的结构动力响应的一种方法。谱分析是模态分析的扩展，是用模态分析结果与已知的谱联系起来计算模型的位移和应力的分析技术。 2.2 分析框架：时程分析：在X和Z两个水平方向地震波作用下，提取底部跨中单宽上的剪力、弯矩值和顶部水平位移，并求出最大响应。谱分析：先做模态分析，再求谱解，由于X和Z两个方向的单点谱激励，因此需进行两次谱分析，分别记入不同的工况最后组合进行后处理得出结够顶部水平位移、底部单宽上剪力和弯矩的最大响应。 3有限元模型与荷载说明 3.1 有限元模型考虑结构的几何特性建立有限元模型，首先建立平面几何模型，并将模型进行合理的切割，采用plane42单元，使用映射划分网格的方法生产平面单元（XOY平面）。然后，采用solid45

设计地震分组

本附录仅提供我国抗震设防区各县级及县级以上城镇的中心地区建筑工程抗震设计时所采用的抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和所属的设计地震分组。注：本附录一般把“设计地震第一、二、三组”简称为“第一组、第二组、第三组”。 A.0.1首都和直辖市1抗震设防烈度为8度设计基本地震加速度值为0.20g：北京（除昌平门头沟外的11个市辖区），平谷，大兴，延庆，宁河，汉沽。2抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g：密云，怀柔，昌平，门头沟，天津（除汉沽、大港外的12个市辖区），蓟县，宝坻，静海。3抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g：大港，上海（除金山外的15个市辖区），南汇，奉贤4抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g：崇明，金山，重庆（14个市辖区），巫山，奉节，云阳，忠县，丰都，长寿，壁山，合川，铜梁，大足，荣昌，永川，江津，綦江，南川，黔江，石柱，巫溪*注：1首都和直辖市的全部县级及县级以上设防城镇，设计地震分组均为第一组；2上标*指该城镇的中心位于本设防区和较低设防区的分界线，下同。 A.0.2河北省 1抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g：第一组：廊坊（2个市辖区）唐山（5个市辖区），三河，大厂，香河，丰南，丰润，怀来，涿鹿 2抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g：第一组：邯郸（4个市辖区）邯郸县，文安，任丘，河间，大城，，涿州，高碑店，涞水，固安，永清，玉田迁，安卢，龙滦县，滦南，唐海，乐亭，宣化，蔚县，阳原，成安，磁县，临漳，大名，宁晋，下花园 3抗震设防烈度为7度设计基本地震加速度值为0.10g：第一组：石家庄（6个市辖区），保定（3个市辖区），张家口（4个市辖区），沧州（2个市辖区），衡水邢台（2个市辖区），霸州，雄县，易县，沧县，张北，万全，怀安，兴隆，迁西，抚宁昌，黎青县，献县，广宗，平乡，鸡泽，隆尧，新河，曲周，肥乡，馆陶，广平，高邑，内丘，邢台县，赵县，武安，涉县，赤城，涞源，定兴，容城，徐水，安新，高阳，博野，蠡县，肃宁，深泽，安平，饶阳，魏县，藁城，栾城，晋州，深州，武强，辛集，冀州，任县，柏乡，巨鹿，南和，沙河，临城，泊头，永年，崇礼，南宫* 第二组：秦皇岛（海港、北戴河），清苑，遵化，安国4抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g：第一组：正定，围场，尚义，灵寿，无极，平山，鹿泉，井陉，元氏，南皮，吴桥，景县，东光第二组：承德（除鹰手营子外的2个市辖区），隆化，承德县，宽城，青龙，阜平，满城，顺平，唐县，望都，曲阳，定州，行唐，赞皇，黄骅，海兴孟村盐山，阜城，故城，清河，山海关，沽源，新乐，武邑，枣强，威县第三组：丰宁，滦平，鹰手营子，平泉，临西，邱县 A.0.3山西省1抗震设防烈度为8度设计基本地震加速度值为0.20g：第一组：太原（6个市辖区），临汾，忻州，祁县，平遥，古县，代县，原平，定襄，阳曲，太谷，介休，灵石，汾西，霍州，洪洞，襄汾，晋中，浮山，永济，清徐2抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g：第一组：大同（4个市辖区），朔州（朔城区），大同县，怀仁，浑源，广灵，应县，山阴，灵丘，繁峙，五台，古交，交城，文水，汾阳，曲沃，孝义，侯马，新

地震峰值加速度与烈度对照表

地震峰值加速度与烈度对照表 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

地震峰值加速度与烈度对照表地Array震反应谱：在给定的地震输入下，不同固有周期的地层或结构物将有不同的振动位移反应，这种反应的时程曲线是由多种频率成分组成的振动曲线，叫谱取对应于不同固有周期的位移时程曲线的最大值作为纵座标，取所对应的固有的周期为横座标，由此绘成曲线，供抗震设计中选用在设计周期下的相应振动幅值。所谓地震反应谱，就是单自由度弹性系统对于某个实际地震加速度的最大反应（可以是加速度、速度和位移）和体系的自振特征（自振周期或频率和阻尼比）之间的函数关系。由于地震的作用，建筑物产生位移、速度和加速度。人们把不同周期下建筑物反应值的大小画成曲线，这些曲线称为反应谱。一般来说，随周期的延长，位移反应谱为上升的曲线；速度反应谱比较恒定；而加速度的反应谱则大体为下降的曲线。一般说来，设计的直接依据是加速度反应谱。加速度反应谱在周期很短时有一个上升段（高层建筑的基本自振周期一般不在这一区段），当建筑物周期与场地的特征周期接近时，出现峰值，随后逐渐下降。出现峰值时的周期与场地的类型有关：I类场地约为0．1～0．2s；Ⅱ类场地约为

0．3～0．4s；Ⅲ类场地约为0．5～0．6s；Ⅳ类场地约为0．7～1．0s；建筑物受到地震作用的大小并不是固定的，它取决于建筑物的自振周期和场地的特性。一般来说，随建筑物周期延长，地震作用减小。衡量地震作用强烈程度目前常用地面运动的最大加速度Amax作为标志，它就是建筑物抗震设计时的基础输人最大加速度，其单位为重力加速度g（9．81m/s)或Gal（gal＝10mm/s），大体上，7度相当于最大加速度为l00Gal，8度相当于200Gal，9度相当于 400Gal。在地震时，结构因振动面产生惯性力，使建筑物产生内力，振动建筑物会产生位移、速度和加速度。地震力大小与建筑物的质量与刚度有关。在同等的烈度和场地条件下，建筑物的重量越大，受到地震力也越大，因此减小结构自重不仅可以节省材料，而且有利于抗震。同样，结构刚度越大、周期越短，地震作用也大，因此，在满足位移限值的前提下，结构应有适宜的刚度。适当延长建筑物的周期，从而降低地震作用，这会取得很大的经济效益。但是，从世界范围来说，地震预报仍处于探索阶段，尚未完全掌握地震孕育发震的规律，地震预报主要是根据多年积累的观测资料和震例而作出的经验性预报，因此，不可避免地带有很大局限性。目前的地震预报水平和现状，大体可这样概括：人们对地震孕育发生的原理、规律有所认识，但还没有完全认识；能够对某些类型的地震作出一定程度的预报，但还不能预报所有的地震；做出的较大时间尺度中

吉林省市(县)抗震设防烈度、设计基本地震加速度一览表

附件：吉林省市（县）抗震设防烈度、设计基本地震加速度一览表烈度地区加速度ⅧⅦⅥ0.20g0.15g0.10g0.05g 长春长春、九台榆树、德惠、农安吉林吉林、舒兰、永吉蛟河、桦甸、磐石四平伊通、公主岭、梨树、四平白城大安白城镇赉、洮南、通榆松原松原、前郭尔罗斯乾安扶余、长岭辽源东丰、东辽、辽源延边延吉、汪清、图们、珲春、龙井、和龙、安图白山抚松、靖宇

通化辉南、梅河口吉林省乡镇抗震设防烈度区划一览表地区区划乡镇名称地震动峰值加速度分区 ⅦⅥ 0.15 0.1 0.05 镇（乡）镇（乡）镇（乡）长春长春市大屯镇、永春镇、新立城镇、净月镇、泉眼镇、四家乡、兴隆山镇、奋进乡、双德镇、玉潭镇、幸福乡、劝农山镇、齐家镇、新安镇、三道镇、英俊乡、奢岭办事处、城西乡、石溪乡、鹿乡镇、云山办事处、平湖办事处佟家乡、太平镇、长岭乡、山河办事处、合心镇、兰家镇、土顶镇九台市土门岭镇、西营城镇、沐石河镇、其塔木镇、饮马河镇、龙家堡镇、卡伦湖镇、东湖镇、苇子沟镇、胡家回族乡、卢家乡、二道沟乡、加工河乡、波泥河乡、莽卡满族乡、九郊乡、庆阳乡、三台乡城子街镇、六台乡、上河湾镇、纪家镇、春阳乡、鸡鸣乡、兴隆镇农安市杨树林乡、哈拉海镇、高家店镇、小城子乡、黄鱼圈乡三盛玉乡、永安乡、万顺乡、榛柴岗乡、新农乡、柴岗镇、万金塔乡、青山口乡、靠山乡伏龙泉镇、鲍家镇、开安镇、合隆镇、烧锅镇、华家镇、新刘家外地人、巴吉垒镇、前岗乡、滨河乡、龙王乡、三岗乡、黄金

设计基本加速度和水平地震影响系数的关系

今天这篇文章的由头，完全是因为前天晚上的一个疑问：01版抗规中的设计基本地震加速度-----“、。。。”等。既然规范里有数据，为什么又不参与计算？列出以上数据的意义是什么呢？这些东西和水平地震影响系数又是怎么样个关系呢？找遍网络与现有书籍，无此解释，只好自力更生，艰苦奋思。谁知越牵越多，牵出好多东西。先从这个疑问总结吧。一、关于设计基本地震加速度关于设计基本地震加速度的意义所在，我翻遍手头的所有资料发现最好还是从89与2001及2010几版抗规的对比中寻找解释，列表如下：可以看出，89版抗规中并没有设计基本地震加速度这项定义，此定义完全是01版的新生事物。意义到底何在？意义就在于对地震影响的表征。89版采用的是设防烈度对地震影响进行表征。而在01及10版的抗规中，对地震影响的表征，已经舍去了设防烈度，进而采取“设计基本地震加速度、设计特征周期”。此做法优点何在？第一，设防烈度的划分标准偏于现象，改用设计基本地震加速度后，可以用具体参数来表征地震影响-----更科学、更“规范”，我想这是那些规编们最看重的一点优势；第二，采用设计基本地震加速度后，可以清楚的表征7度半（）与8度半（）的概念，拓宽了抗震设防烈度的概念-----更“延伸”；第三，设计基本地震加速度还是根据设防烈度进行分类的，原则上用基本地震加速度去表征与用现象去区分地震影响并不矛盾-----更“统一”。

写到这里，想起了本科毕业时去城乡设计院面试的情景。虽然一晃六年过去了，那时的情景还是历历在目。面试我的那老总，坐在宽大的老板桌后面，他问的我那几个都会的问题由于时间久远都记不得了，只是那个没答的问题让我记忆犹新，“咱这儿的设计基本地震加速度是多少？”坏菜，那会儿的我刚出校门，这名词依稀在考试中见过两次而已，当即败下阵来。要是换成今天？可惜世上没有后悔药。设计基本地震加速度——相应于设防烈度的地震地面运动峰值加速度，即为50年设计基准期超越概率10%的地震加速度的设计取值二、关于地震影响系数地震影响系数的由来：不管是底部剪力法，还是振型分解反应谱法，结构总水平地震作用标准值的根本计算方法，始终是牛顿第二定律的变体：F=αG 以上公式的α即为地震影响系数，其实就是加速度除以了一个小 g（重力加速度）；G为质点的重量。对于初学者来说，上面的公式虽然简单，但一上来还是不容易看透本本质。其实，如果把F=αG中的α乘以一个g，同时G除以一个g，这不就是经典的牛顿第二定律吗，此时的我不禁想起一句话：抗震恒永久，牛二永流传。（牛二：牛顿第二定律——在加速度和质量一定的情况下，物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，且与物体质量的倒数成正比。加速度的方向跟作用力的方向相同。牛顿第二运动定律可以用比例式来表示，即或；也可以用等式来表示，即F=kma，其中k是比例系数；只有当F以牛顿、m以千克、a以m/s2为单位时，F=ma成立。）最后总结一句话：地震影响系数来源于牛二。知道了地震影响系数的由来，下面顺藤摸瓜，就要总结一下α（地震影响系数）的定义公式。 α（T）= K ×β（T），公式里有三个系数

地震结构设计谱理论

抗震结构设计谱理论一、绪论 1.1 抗震结构设计谱的背景反应谱理论是描述地震工程和抗震设计中结构体系激励和响应关系的重要工具。由于反应谱可以直接给出地震动作用下单自由度体系的最大反应，因而成为结构动力分析和抗震设计中关注的焦点。抗震设计谱是以地震动记录资料为依据，经统计分析和平滑化处理，结合当前经济发展水平和要求的基础上确定的。然而，由于地震动的复杂性以及对反应谱规律认识的不足，使得抗震规范设计谱往往不能全面准确地反映地震动的客观特征，这也就不可避免地影响到其使用范围和结构的抗震安全。另外，设计谱的传统建立方法对已获取大量地震动记录的国家和地区是来说是可行的，但对缺少地震动记录的地区来说如何确定设计谱也是值得探讨的。因此，揭示地震动的普遍规律和新特征，解决这一领域面临的诸多问题依然是地震工程界的重要课题。 1.2 反应谱概念与研究意义抗震设计中采用的地震动参数习惯上称为设计地震，尽管工程界早已习惯于选择地震动的幅值、频谱和持时三要素作为工程地震动参数，但由于反应谱不能有效地反映持时的影响，因此，世界上绝大多数国家的抗震设计规范选择幅值和频谱作为设计参数。通常使用的地震动参数包括峰值加速度(或有效峰值加速度)和规准设计谱。因此，设计地震主要归结为设计谱的研究。在输入的地震动加速度时程给定后，以阻尼常数作为参数时，单自由度体系的最大相对位移反应、最大相对速度反应和最大绝对加速度反应，针对无阻尼固有周期画成的图形，分别称为相对位移反应谱、相对速度反应谱和绝对加速度反应谱，总称为地震反应谱。或者简称为位移反应谱、速度反应谱和加速度反应谱，总称为反应谱。设计反应谱的演变是一个随着震害经验和强震记录的积累以及对地震动反应谱特性的不断认识而逐渐深入的过程，无论是考虑场地条件，还是考虑近远震的影响，从实质上讲，设计反应谱的演变都是朝着场地地震环境相关性设计反应谱的方向发展，而场地地震环境的区别主要表现在场地特征周期和反应谱谱值上，我国《地震动参数区划图》也将反应谱的特征周期和地震动加速度作为反应

设计基本地震加速度结构设计

设计基本地震加速度结构设计 1建筑设计 1.1工程概况建筑设计在现有的自然环境与总体规划的前提下，根据设计任务书的要求，综合考虑使用功能、结构施工、材料设备、经济艺术等问题，着重解决建筑内部使用功能和使用空间的合理安排，内部和外表的艺术效果，各个细部的构造方式等，创造出既美观又实用的建筑。建筑设计应考虑建筑与结构等相关的技术的综合协调，以及如何以更少的材料、劳动力、投资和时间来实现各种要求，使建筑物做到适用、经济、坚固、美观。本方案采用框架结构，框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式，横梁和立柱通过节点连成一体，形成承重结构，将荷载传至基础。其特点是承重系统与非承重系统有明确的分工，支承建筑空间的骨架与梁，柱是承重系统，这种结构形式强度高，整体性好，刚度大，抗震性好，开窗自由。设计标高：室内外高差：450mm。地震烈度：6度，设计基本地震加速度为0.05g，Ⅱ类场地，设计地震分组为第二组。耐火等级：二级。 =0.60kN/m2。基本风压：ω 雪压：0.20 kN/m2，地面粗糙度类别为B类。不上人屋面活荷为0.5kN/m2，走廊活荷载为2.5kN/m2，卫生间楼面活荷载为2.0 kN/m2，教室楼面活荷为2.0 kN/m2，楼梯活荷载为3.50kN/m2。 1.2 总平面布局和平面功能分区 1.2.1 总平面布局

该建筑物总长度为87.6m，总宽度为17.7m，总高度为18.45m，共五层，总建筑面积为7752m2，主体结构采用现浇钢筋混凝土框架结构。图1.1 建筑平面图 1.2.2 平面功能分区根据设计资料的规划要求，本办公楼建筑要求的主要功能有：门卫室，办公室，会议室，男女厕所等。（1）使用部分的平面设计使用房间面积的大小，主要由房间内部活动的特点，使用人数的多少以及设备的因素决定的，本建筑物为办公楼，主要使用房间为办公室，各主要房间的具体设置在下表一一列出，如下表：表1-1 序号房间名称数量单个使用面积 1 办公室79 52.45 2 会议室 5 65.53 3 办公设备用房 5 65.53 4 门房 1 25.36 5 男女厕所10 20.04 (2)窗的大小和位置房间中窗的大小和位置主要是根据室内采光通风要求来考虑。采光方面，窗

地震峰值加速度与烈度对照表

地震峰值加速度与烈度对照表震反应谱：在给定的地震输入下，不同固有周期的地层或结构物将有不同的振动位移反应，这种反应的时程曲线是由多种频率成分组成的振动曲线，叫谱取对应于不同固有周期的位移时程曲线的最大值作为纵座标，取所对应的固有的周期为横座标，由此绘成曲线，供抗震设计中选用在设计周期下的相应振动幅值。所谓地震反应谱，就是单自由度弹性系统对于某个实际地震加速度的最大反应（可以是加速度、速度和位移）和体系的自振特征（自振周期或频率和阻尼比）之间的函数关系。由于地震的作用，建筑物产生位移、速度和加速度。人们把不同周期下建筑物反应值的大小画成曲线，这些曲线称为反应谱。一般来说，随周期的延长，位移反应谱为上升的曲线；速度反应谱比较恒定；而加速度的反应谱则大体为下降的曲线。一般说来，设计的直接依据是加速度反应谱。加速度反应谱在周期很短时有一个上升段（高层建筑的基本自振周期一般不在这一区段），当建筑物周期与场地的特征周期接近时，出现峰值，随后逐渐下降。出现峰值时的周期与场地的类型有关：I类场地约为0．1～0．2s；Ⅱ类场地约为0．3～0．4s；Ⅲ类场地约为0．5～0．6s；Ⅳ类场地约为0．7～1．0s；建筑物受到地震作用的大小并不是固定的，它取决于建筑物的自振周期和场地的特性。

一般来说，随建筑物周期延长，地震作用减小。衡量地震作用强烈程度目前常用地面运动的最大加速度Amax作为标志，它就是建筑物抗震设计时的基础输人最大加速度，其单位为重力加速度g（9．81m/s)或Gal（gal＝10mm/s），大体上，7度相当于最大加速度为l00Gal，8度相当于200Gal，9度相当于400Gal。在地震时，结构因振动面产生惯性力，使建筑物产生内力，振动建筑物会产生位移、速度和加速度。地震力大小与建筑物的质量与刚度有关。在同等的烈度和场地条件下，建筑物的重量越大，受到地震力也越大，因此减小结构自重不仅可以节省材料，而且有利于抗震。同样，结构刚度越大、周期越短，地震作用也大，因此，在满足位移限值的前提下，结构应有适宜的刚度。适当延长建筑物的周期，从而降低地震作用，这会取得很大的经济效益。但是，从世界范围来说，地震预报仍处于探索阶段，尚未完全掌握地震孕育发震的规律，地震预报主要是根据多年积累的观测资料和震例而作出的经验性预报，因此，不可避免地带有很大局限性。目前的地震预报水平和现状，大体可这样概括：人们对地震孕育发生的原理、规律有所认识，但还没有完全认识；能够对某些类型的地震作出一定程度的预报，但还不能预报所有的地震；做出的较大时间尺度中长期预报有一定的可信度，但短临预报的成功率还相对较低，特别是临震预报。地震动峰值加速度：与地震动加速度反应谱最大值相应的水平加速度。g：重力加速度，地震时地面运动的加速度。可以作为确定烈度的依据。在以烈度为基础作出抗震设防标准时,往往对相应的烈度给出相应的峰值加速度。

地震峰值加速度与烈度对照表

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地震峰值加速度与烈度对照表地震反应谱:在给定的地震输入下,不同固有周期的地层或结构物将有不同的振动位移反应，这种反应的时程曲线是由多种频率成分组成的振动曲线,叫谱取对应于不同固有周期的位移时程曲线的最大值作为纵座标，取所对应的固有的周期为横座标,由此绘成曲线，供抗震设计中选用在设计周期下的相应振动幅值。所谓地震反应谱,就是单自由度弹性系统对于某个实际地震加速度的最大反应（可以是加速度、速度和位移)和体系的自振特征(自振周期或频率和阻尼比)之间的函数关系。由于地震的作用，建筑物产生位移、速度和加速度。人们把不同周期下建筑物反应值的大小画成曲线，这些曲线称为反应谱。一般来说,随周期的延长，位移反应谱为上升的曲线；速度反应谱比较恒定;而加速度的反应谱则大体为下降的曲线。一般说来,设计的直接依据是加速度反应谱。加速度反应谱在周期很短时有一个上升段（高层建筑的基本自振周期一般不在这一区段),当建筑物周期与场地的特征周期接近时，出现峰值，随后逐渐下降。出现峰值时的周期与场地的类型有关:Ｉ类场地约为<0.０５ 0.05 0．1 0．15 ０.2 0.3 ≥0.4 <Ⅵ Ⅵ Ⅶ Ⅶ Ⅷ Ⅷ ≥Ⅸ

0．1～0.2s；Ⅱ类场地约为0．３～0．4ｓ;Ⅲ类场地约为0．5～0．６s；Ⅳ类场地约为0.7~１．0ｓ；建筑物受到地震作用的大小并不是固定的,它取决于建筑物的自振周期和场地的特性。一般来说,随建筑物周期延长,地震作用减小。衡量地震作用强烈程度目前常用地面运动的最大加速度Amax作为标志，它就是建筑物抗震设计时的基础输人最大加速度,其单位为重力加速度g(9.81m／s)或Ｇal（gal=１0mm/s)，大体上,7度相当于最大加速度为l0０Ｇａl，8度相当于200Ｇal，9度相当于4０0Ｇａl。在地震时，结构因振动面产生惯性力，使建筑物产生内力,振动建筑物会产生位移、速度和加速度。地震力大小与建筑物的质量与刚度有关。在同等的烈度和场地条件下,建筑物的重量越大，受到地震力也越大,因此减小结构自重不仅可以节省材料,而且有利于抗震。同样，结构刚度越大、周期越短，地震作用也大，因此，在满足位移限值的前提下，结构应有适宜的刚度。适当延长建筑物的周期,从而降低地震作用,这会取得很大的经济效益。但是,从世界范围来说，地震预报仍处于探索阶段,尚未完全掌握地震孕育发震的规律,地震预报主要是根据多年积累的观测资料和震例而作出的经验性预报,因此，不可避免地带有很大局限性。目前的地震预报水平和现状，大体可这样概括:人们对地震孕育发生的原理、规律有所认识,但还没有完全认识；能够对

精密仪器与机械结构设计手册

精密仪器与机械结构设计实验指导书重庆大学光电工程学院实验教学的目的与要求

培养学生工程实践和创新能力，加深学生对各种机构与机械零件的理解与体验，掌握构建机械系统的一般方法并通过实际运用fishertechnik模型构建从简单到复杂的不同功能的光、机、电系统，促进学生、光、机、电系统的设计构思能力和创新思维能力。实验项目实验一机构原理与机构设计了解机构的组成及传动原理，认识各种机械传动装置、分类及运用，了解各类零件的结构特点以及连接、失效。实验二百分表结构分析装拆了解百分表的结构及工作原理，熟悉齿轮、导轨、弹性元件连接和示数装置等零件在百分表中具体的应用及其结构形式，初步实践精密仪器表的拆装与拆装工具。实验三机、电系统的构建实验通过构建不同功能的从简单到复杂的机、电、系统,初步体验和了解机电系统的一般设计方法,以及通过灵活的配置fishertechnik模块，实现不同功能目标的机电系统的创新性实验，培养创新思维能力和实践能力。实验四气动机器人创意实验进一步熟悉慧鱼模型的各个模块，了解气压传动的一些知识，进行创意实验设计，进一步熟悉LLWin的编程。

实验一机构原理与机构设计一、目的 1、通过使用fishertechnik模型“机械组”和“结构组”搭建各种运动机构和传动装置，加深学生对机构组成、原理、运用的理解和认识。 2、通过使用fishertechnik模型，增加学生对机械零件的认识，了解其具体结构和失效形式。 3、初步了解机构在实际精密仪器中的具体结构和运用。二、实验器材 1、fishertechnik机械组和结构组模型包括（1）齿轮、联杆、链条、履带、齿轮（普通齿轮、锥齿轮、链齿轮、内啮合齿轮、外啮合齿轮）、齿轮轴、齿条、蜗轮、蜗杆、凸轮、弹簧、曲轴、万向节、差速器、齿轮箱、铰链等。（2）各种连接与结构组件。 2、扫描仪、园度仪、打印机、长度测量机等。三、思考题 1、直线运动机构有那些，分别有什么样的特点其运用范围。 2、园周运动机构有那些，分别有什么样的特点其运用范围。 3、实现往复移动和往复摆动的机构的那些，它们的运动特点是什么，其运用范围。 4、齿形带传动有什么特点，常用在那些地方传送运动。 5、齿轮传动有那些类型？各有何特点？齿轮的失效形式主要有那

反应谱设计抗震

一、结构抗震结构抗震理论的发展，大体上可以划分为静力、反应谱和动力三个阶段。（一）静力理论阶段该理论认为，结构物所受的地震作用，可以简化为作用于结构的等效水平静力F，其大小等于结构重力荷载G乘以地震系数k，即 F = kG k为地震系数，其数值与结构动力特性无关，是根据多次地震灾害分析得出的，k≈1/10。（二）反应谱理论阶段反应谱理论考虑了结构动力特性与地震动特性之间的动力关系，通过反应谱来计算由结构动力特性（自振周期、振型和阻尼）所产生的共振效应，但其计算公式仍保留了早期静力理论的形式。地震时结构所受的最大水平基底剪力，即总水平地震作用为： FEK = kβ(T)G 式中，k为地震系数，β(T)则是加速度反应谱Sa(T)与地震动最大加速度a的比值，它表示地震时结构振动加速度的放大倍数。 β(T)=Sa(T)/a 二、反应谱局限性： 1. 反应谱理论尽管考虑了结构的动力特性，然而在结构设计中，它仍然把地震惯性力作为静力来对待，所以它只能称为准动力理论。

2. 表征地震动的三要素是振幅、频谱和持时。在制作反应谱过程中虽然考虑了其中的前两个要素，但始终未能反映地震动持续时间对结构破坏程度的重要影响。 3. 反应谱是根据弹性结构地震反应绘制的，引用反映结构延性的结构影响系数后，也只能笼统地给出结构进入弹塑性状态的结构整体最大地震反应，不能给出结构地震反应的全过程，更不能给出地震过程中各构件进入弹塑性变形阶段的内力和变形状态，因而也就无法找出结构的薄弱环节。三、反应谱设计抗震的局限性 1.反应谱方法是一种拟静力方法，虽然能同时考虑结构各频段整栋的振幅最大值和频谱两个主要因数，但对于持时这一要素未能得到体现，震害调查表明，有些按反应谱理论设计的结构，在未超过设防烈度的地震中，也遭受了严重的破坏。 2.反应谱方法忽略了的地震作用的随机性，不能考虑结构在罕遇地震下逐步进入塑性时，因其周期、阻尼、振型等动力特征的改变，而导致结构中的内力重新分布这一现象。 3.反应谱方法假设结构所有支座处的震动完全相同，忽略其基础与上层间的互相作用。

抗震设计中反应谱的应用

抗震设计中反应谱的应用一．什么就是反应谱理论在房屋工程抗震研究中,反应谱就是重要的计算由结构动力特性所产生共振效应的方法。它的书面定义就是“在给定的地震加速度作用期间内,单质点体系的最大位移反应、速度反应与加速度反应随质点自振周期变化的曲线。用作计算在地震作用下结构的内力与变形”,反应谱理论考虑了结构动力特性与地震动特性之间的动力关系,通过反应谱来计算由结构动力特性(自振周期、振型与阻尼)所产生的共振效应,但其计算公式仍保留了早期静力理论的形式。地震时结构所受的最大水平基底剪力,即总水平地震作用为: FEK = kβ(T)G 式中,k为地震系数,β(T)则就是加速度反应谱Sa(T)与地震动最大加速度a的比值,它表示地震时结构振动加速度的放大倍数。 β(T)=Sa(T)/a 反应谱理论建立在以下基本假定的基础上:1)结构的地震反应就是线弹性的,可以采用叠加原理进行振型组合;2)结构物所有支承处的地震动完全相同:3)结构物最不利地震反应为其最大地震反应:4)地震动的过程就是平稳随机过程。二．实际房屋抗震设计中的应用为了进行建筑结构的抗震设计,必须首先求得地震作用下建筑结构各构件的内力。一般而言,求解建筑结构在地震作用下构件内力的方法主要有两种,一种就是建立比较精确的动力学模型进行动力时程分析计算,这种方法比较费时费力,其精确度取决于动力学模型的准确性与所选取地震波就是否适当,并且对于工程技术人员来说,这种方法不易掌握;第二种方法就是根据地震作用下建筑结构的加速度反映,求出该结构体系的惯性力,将此惯性力作为一种反映地震影响的等效力,即地震作用,然后进行抗震计算,抗震规范实际上采用了第二种方法,即地震作用反应谱法。实践也证明此方法更适合工程技术人员采用。由于目前抗震规范中的地震作用反应谱仅考虑结构发生弹性变形情况下所得的反应谱,因此当结构某些部位发生非线性变形时,抗震规范中的反应谱就不能适用,而应采用弹塑性反应谱来进行计算。因此选用合适的弹塑性反应谱并提出适当的地震作用计算方法在我国抗震设计中具有重要的现实意义。弹塑性反应谱种类繁多,主要包括等延性强度需求谱与等强度延性需求谱,其实质就是确定强度折减系数R,延性系数,以及结构周期T之间的关系。下面就普通房屋设计中的弹塑性反应谱设计来举例说明。反应谱就是指单自由度体系对于某地面运动加速度的最大反应与体系的自振特性(自振周期与阻尼比)之间的函数关系。抗震规范中所采用的弹性反应谱如图1所示? ,它就是在计算了大量地面运动加速度的基础上,确定地震影响系数与特征周期T之间关系的曲线

关于地震峰值加速度单位

比方说所有的7度多遇都是0.10g。这里没有一点调整和变化吗？还有，为什么总以g为单位？g这里是指的什么？是重力加速度9.8m/s^2吗？0.10g换算成标准单位就是0.98m/s^2？为什么不直接用0.98m/s^2表示？这是一个很有意思的问题，仔细说起来可以追溯到很早。一、由烈度给出地震加速度 90年（包括之前）我们国家有《地震烈度区划图》，把我国按地震烈度进行了区划，就有了7度、8度和9度区，但是我们在设计时在进行动力分析时要用到地震加速度，怎么办？当时给出了对应关系：7度0.10g，8度0.20g，9度0.40g。二、由地震加速度给出地震烈度 2001年我们国家出了一个《地震动参数区划图》，即按地震动参数（地震加速度、特征周期）对我国的地震影响进行了区划，建议不再采用地震烈度区划，而且地震加速度是给出了这几个档：0.05g、0.10g、0.15g、0.20g、0.30g和0.40g。并建议采用烈度的概念要转变为地震加速度概念。原话是这样的： “附录D （提示的附录）——关于地震基本烈度向地震动参数过渡的说明本标准直接采用地震动参数（地震动峰值加速度和地震动反应谱特征周期），不再采用地震基本烈度。现行有关技术标准中涉及地震基本烈度概念的，应逐步修正。在技术标准等尚未修订（包括局部修订）前，可以参照下述方法确定： a) 抗震设计验算直接采用本标准提供的地震动参数； b) 当涉及地基处理、构造措施或其他防震减灾措施时，地震基本烈度数值可由本标准查取地震动峰值加速度并按表D1确定，也可根据需要做更细致划分。因此新的抗规就有了下面的7度0.10g、7度0.15g（俗称7度半）、8度0.20g、8度0.30g（俗称8度半）。三、g就是9.8m/s^2，这是毫无疑问的，但是为什么不用国际标准单位，这也是人为的习惯因素吧。另外用的较多的还有gal（伽）这个概念，1g=1000gal 看来jetlee朋友是初步涉足工程抗震的新兵。根据2001建筑抗震规范，与设防烈度（注意：不是多遇烈度也不是基本烈度）7度对应的地震加速度可以是0.1g也可以是0.15g，所以，还是有一定变化范围的。如果不采用规范，而是采用安评报告，那么与7度对应的加速度变化范围还会更宽。规范中加速度以g为单位自有它的道理。首先，粗略使用时可以看作g=10m/s2或者=1000cm/s2，所以只要将前面的系数放大10倍或1000倍就是实际的加速度值，而以g为单位以后，系数记忆起来比较好记，系数本身的量级不大也不小，使用方便，书写也方便，不容易出错。比如，如果以cm/s2为单位，那么1.5g 就要写成1500cm/s2，其中的1500显得数量大了一些，如同你去市场买钢材，如果以kg为单位，那么100吨就必须写成100000kg，数值既显得大，感觉也不直观。还有，如果你去买金戒指，如果以kg为单位，那么5g黄金戒指就要写成0.005kg，看起来是不是很不舒服，而且头脑中的形象也不直观呢？所以，人们总是希望用一种恰当的量作为单位，使得书写尽可能简单而且容易得到直观的感觉。在抗震分析中采用g为单位还有一个重要原因，也就是为了与重力加速度进行比较，特别是在考虑竖向地震作用时，要使一个放置在地面的重物在地震中跳离地面，那么重物必须获得向上的大于1g的加速度，由此可以直观的感觉竖向地震加速度的强弱程度。由于人类很难测量到大于1g 的地震记录，以前总认为地震加速度不可能大于1g，并且发生过很多争论，但后来观察到一些巨大的石块在地震中发生位置移动，并

设计基本加速度和水平地震影响系数的关系

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设计基本加速度和水平地震影响系数的关系今天这篇文章的由头,完全是因为前天晚上的一个疑问:01版抗规中的设计基本地震加速度--－--“0．05g、0.1g。。。”等。既然规范里有数据，为什么又不参与计算？列出以上数据的意义是什么呢？这些东西和水平地震影响系数又是怎么样个关系呢？找遍网络与现有书籍，无此解释,只好自力更生，艰苦奋思。谁知越牵越多，牵出好多东西。先从这个疑问总结吧。一、关于设计基本地震加速度关于设计基本地震加速度的意义所在,我翻遍手头的所有资料发现最好还是从89与200１及20１0几版抗规的对比中寻找解释,列表如下：项目GＢＪ1１-８9 GB5001１-20０1及2010 地震影响表征采用设防烈度采用设计基本地震加速度、设计特征周期表证设计基本地震加速度（g) 无６度７度8度9度０．05 ０.1(０.15） 0.２ (0．３) 0.4 设计特征周期按设计近震或远震和场地类别确定按设计地震分组和场地类别确定:表5. １．4-1 可以看出,８9版抗规中并没有设计基本地震加速度这项定义，此定义完全是01版的新生事物。意义到底何在?意义就在于对地震影响的表征。89版采用的是设防烈度对地震影响进行表征。而在01及10版的抗规中,对地震影响的表征，已经舍去了设防烈度,进而采取“设计基本地震加速度、设计特征周期”。此做法优点何在?第一,设防烈度的划分标准偏于现象，改用设计基本地震加速度后,可以用具体参数来表征地震影响-----更科学、更“规范”,我想这是那些规编们最看重的一点优势；第二,采用设计基本地震加速度后,可以清楚的表征7度半(0.15ｇ）与８度半（0.3g）的概念，拓宽了抗震设防烈度的概念-－---更“延伸”;第三,设计基本地震加速度还是根据设防烈度进行分类的,原则上用基本地震加速度去表征与用现象去区分地震影响并不矛盾----－更“统一”。写到这里，想起了本科毕业时去城乡设计院面试的情景。虽然一晃六年过去了，那时的情景还是历历在目。面试我的那老总，坐在宽大的老板桌后面,他问的我那几个都会的问题由于时间久远都记不得了,只是那个没答的问题让我记忆犹新,“咱这儿的设计基本地震加速度是多少?”坏菜,那会儿的我刚出校门，这名词依稀在考试中见过两次而已，当即败下阵来。要是换成今天？可惜世上没有后悔药。设计基本地震加速度——相应于设防烈度的地震地面运动峰值加速度,即为５0年设计基准期超越概率１0%的地震加速度的设计取值二、关于地震影响系数地震影响系数的由来: 不管是底部剪力法，还是振型分解反应谱法,结构总水平地震作用标准值的根本计算方法,始终是牛顿第二定律的变体：F=αＧ以上公式的α即为地震影响系数，其实就是加速度除以了一个小g（重力加速度);G为质点的重量。对于初学者来说，上面的公式虽然简单,但一上来还是不容易看透本本质。其实,如果把F=αG中的α乘以一个g，同时Ｇ除以一个g,这不就是经典的牛顿第二定

反应谱理论与人工模拟地震波技术简介

第３３卷第２６期?１０６?２００７年９月山西建筑ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥＶｄ３３Ｎｏ．２６Ｓｅｐ．２００７文章编号：１００９—６８２５｛２００７）２６—０１０６—０３反应谱理论与人工模拟地震波技术简介邱玉国王玉富摘要：介绍了反应谱理论的发展历程和国内外研究现状，分析了研究问题的思路，指出了利用反应谱理论来解决实际工程时遇到的问题，并简单介绍了国外对人工模拟地震波技术的应用和研究，为抗震理论提供了参考依据。关键词：反应谱理论，地震波，随机振动，非弹性地震波中图分类号：ＴＵ３５２文献标识码：Ａ１概述反应谱理论是建筑结构抗震设计的重要理论基础之一。从２０世纪５０年代开始，反应谱理论逐渐成为结构抗震设计的重要方法，经过５０多年的发展，目前这种方法已经为世界上大多数国家的设计规范所采用。但是，由于地震产生机理和作用效果的复杂性，采用反应谱理论进行分析和设计与工程实践还存在很多与实际不相符合之处。此外，对于反应地震重要特性的时间问题，反应谱法也无能为力。人工模拟地震波技术是近年来才发展起来的一项新的结构抗震设计的技术手段，目前主要用于计算机模拟和特别重要结构模型的振动台试验。它能够通过模拟地震波的特性来用于对结构进行时程分析，是～种新兴的、具有革命性意义的试验手段。图２数值模拟结果２．３计算结果分析通过数值模拟和试验得到瓦斯管承载力等数值如表２所示。表２数值模拟和试验结果Ｉ研究方法承载力仆但ａ最大应变／％最大剪应力／ＳＰａＩ数值模拟７．１４Ｏ．０８４２１６０室内试验６．６２０．０９６４３结语通过对丁集煤矿瓦斯管材质和整体抗外压的试验研究以及数值模拟分析，可以获得如下重要结论：１）通过对管材材质的试验研究表明：工作管材质采用Ｑ３４５，尺寸为柘３０ｒｆｌｌＴｌ×１４ｉｎｌｎ，能够满足强度和稳定性要求。２）瓦斯管整体抗外压试验结果表明：工作管抗外压承载力为６，６２ＭＰａ；通过大变形有限元数值计算，采用变形稳定性控制其承载力，结果为７．１４ＭＰａ，两者数值十分接近，说明用文中方法模拟大直径瓦斯管的承载力是可行的。参考文献：［１］李正来．瓦斯抽排钻孔定向技术的改进［Ｊ］．安徽科技，２００６（３）：４９—５０．［２］汪东生．瓦斯抽排技术治理本煤层采空区瓦斯涌出的实践［Ｊ］．煤矿安全，２００６（１）：１３—１５．［３］张敦伍，任胜杰．瓦斯抽排钻孔防偏斜实践［Ｊ］．矿业安全与环保，２００５（８）：６７—６８．［４］刘克功，范再良，赵新华．采空区瓦斯抽排法治理综放面瓦斯超限［Ｊ］．煤，１９９８（２）：４８—５０．ＳｔｕｄｙｉｎｇｏｎｒａｄｉａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｌａｒｇｅｐｉｐｅｉｎｍｉｎｅＴＯＮＧＷｅｎ－ｌｉｎＡｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎｄｖａｌｕｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｈａｖｅｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅＤｉｎｇｉｉｃｏａｌｍｉｎｅｌａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒｇａｓｔｕｂｅｕｎｄｅｒｍｅｃｈａｎｉｃｓｃｈａｒａｃｔｅｒ—ｉｓｔｉｅ．Ｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｄ：ｔｈｅｌａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒｇａｓｔｕｂｅｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅｌｉｎｅｎｃｉｒｃｌｅｓｐｒｅｓｓｅｓｓｈａｐｅ，ｉｔｓｓａｆｅｔｙｆａｃｔｏｒｒｅａｃｈｅｓ３．０，ｉｔｉｓｄｅｓｉｇｎｔｈｅｌａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒｇａｓｔｕｂｅａｎｄｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｐｍｖｉｄｅｓｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒｇａｓｔｕｂｅ，ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｉｎｌａｂ，ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｓｔａｂｉｌｉｔｙｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅｌ收稿日期：２００７．０４．０６作者简介：邱玉国（１９７３。），男，工程师，辽宁工程技术大学软件学院，辽宁阜新１２３０００王玉富（１９７０．），男，工程师，中铁十九局集团第三工程有限公司，辽宁辽阳１１１０００