竖向地震作用计算
边坡竖向地震力计算公式
边坡竖向地震力计算公式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：边坡是指山体或者其他土体的边缘区域，其形成、稳定和灾害防治一直是工程领域中的热点问题。
在地震发生时，边坡往往会承受到严重的竖向地震力，这会对边坡的稳定性造成极大的影响。
正确计算边坡竖向地震力是非常重要的。
边坡竖向地震力的计算公式是基于力学原理和地震力学理论建立的，其目的是通过计算得出边坡在地震作用下承受的竖向地震力，从而评估边坡的稳定性。
一般来说，边坡竖向地震力的计算公式包括两个方面：地震作用下的有效水平力和竖向地震力的分解计算。
地震作用下的有效水平力是指地震作用下地表土体受到的水平分布载荷。
在计算边坡竖向地震力时，需要首先确定地震作用下的有效水平力大小。
通常，可以采用强震动参数、地震波矩、地震谱等进行计算，得出地震作用下的有效水平力。
水平向下的地震力是指地震作用下，地表土体受到的向下的水平力。
通常可以通过地震力的垂直分量和边坡的倾角来计算得出，其计算公式为：F_down = F_h*sinαF_down为水平向下的地震力，F_h为地震作用下的有效水平力，α为边坡的倾角。
τ_v = W/g * Iτ_v为竖向剪应力，W为地震作用下的重力分量，g为重力加速度，I为边坡的惯性阻力。
综合考虑水平向下的地震力和竖向剪应力，可以得出边坡竖向地震力的综合计算公式为：这个综合公式综合考虑了地震作用下的效果水平力和竖向剪应力，能够更加准确地反映边坡在地震作用下的受力情况，为边坡的稳定性评估提供了重要依据。
需要注意的是，在实际工程中，边坡竖向地震力的计算还需要考虑土体的物性参数、边坡的几何形态、地质条件等因素，需要综合考虑多个因素进行合理的计算。
为了准确评估边坡的稳定性，还需要进行现场监测和实测数据的分析，结合计算结果进行综合评估。
边坡竖向地震力的计算公式是一个复杂的问题，需要综合考虑多个因素来进行合理的计算。
通过正确计算边坡竖向地震力，可以为边坡的设计、施工和维护提供有力支持，保障边坡的工程安全和稳定性。
工程结构抗震设计：竖向地震作用计算题
1 (398.51 797.02 1195 53 1594 04 1992 55 2391 05 2789 56 . . . . . 10 3188 07 386.82 3985 09) 1.5 . . 1 21918 1.5 kN 10 3287 70kN .
FEvk v maxGeq
Geq 105375 kN
结构的总竖向地震作用标准值 FEvk
0.208105375 kN 21918 kN
2012-12-25
现今各层层高均为4.0m
FVik
Gi H i
G H
j 1 i
10
FEvk
i
14.050 H i 21918 14050 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40) ( Hi 21918 kN 220
2012-12-25
因此，结构的总重力荷载代表值
GE Gi 14050 10 kN
i 1
10
140500 kN
结构等效总重力荷载代表值
Geq 0.75GE 0.75140500 kN 105375 kN
工程结构抗震设计竖向地震作用计算题
结构的总竖向地震作用标准值 FEvk
FEvk v maxGeq
0.208105375kN
21918kN
2020/4/11
现今各层层高均为4.0m
FVik
Gi Hi
10
FEvk
Gi Hi
j 1
14.050 Hi 21918
14050(4 8 12 16 20 24 28 32 36 40)
2020/4/11
因此，结构的总重力荷载代表值
10
GE Gi 14050kN 10 i1 140500kN
结构140500kN 105375kN
2020/4/11
vmax 0.65 0.32 0.208
Geq 105375 kN
2020/4/11
❖ 结构的总竖向地震作用标准值 FEvk
❖ 现今为9度区，在多遇地震影响下的水平地震影响
系数最大值，max 0.32 。
烈度
地震影响
6
7
8
9
多遇地震 0.04 0.08（0.12） 0.16（0.24） 0.32
罕遇地震 0.28 0.50（0.72） 0.90（1.20） 1.4
1 (398.51 797.02 1195.53 1594.04 1992.55 2391.05 2789.56 10 3188.07 386.82 3985.09) 1.5 1 21918kN 1.5
10 3287.70kN
2020/4/11
按重力荷载代表值比例分配，中柱A将受到1/3的竖向地震作 用轴向力标准值，即
NEvk 1/ 3 3287 .7 1095 .90kN
2020/4/11
Hi 21918kN 220
高层建筑结构设计水平地震作用
水平荷载与结构计算简化原则
第二节 地震作用
一、特点
地震时，地震波产生地面运动，通过房屋基础使上部结构产生振动， 这就是地震作用。地震作用使结构产生的运动称为地震反应，包括位移、 速度、与加速度，加速度将使结构产生惯性力，过大的惯性力将会影响 结构的正常使用，甚至造成结构的破坏。 地震波使建筑房屋产生竖向振动和水平振动，一般对房屋的破坏主要 由水平振动造成。设计中主要考虑水平地震作用，只有震中附近的高烈 度区域才考虑竖向地震作用。 地震动三要素： 1、强度：反应地震波的幅值，烈度大，强度大。 2、频谱：反应地震波的波形，1962年墨西哥地震时，墨西哥市a=0.05g， 但由于地震卓越周期与结构接近，从而破坏严重。 3、持时：反应地震波的持续时间，短则对结构影响不大。
动速度和位移可能对结构的破坏具有更大影响，但振型反应谱法或底部剪力尚无 法对此作出估计。出于结构安全的考虑，《高层规程》规定了结构各楼层水平地 震剪力最小值的要求，给出了不同烈度下的楼层地震剪力系数（即剪重比），结 构的水平地震作用效应应据此进行相应的调整。 水平地震作用计算时，结构各楼层对应于地震作用标准值的剪力应符合下式要 求：
1、计算范围： 水平地震作用：
• 6度区 （除甲类建筑和IV类场地上的较高房屋
外）可不算 • 7-9度区 （除可不进行上部结构抗震验算的房 屋外）均算
竖向地震作用：
•8、9度大跨度结构和长悬臂结构 •9度的高层建筑
2、水平地震作用的计算原则： – 一般正交布置抗侧力构件的结构，可沿纵横主轴方向分别计算 – 斜交布置抗侧力构件的结构，宜按平行于抗侧力构件方向计算 – 质量和刚度明显不均匀、不对称的结构，应考虑水平地震作用的 扭转影响
5、动力时程分析法
竖向地震作用计算
做出估计。为此，《抗震规范》处于结构安全的考虑，提出了对各楼层水平地震剪
力最小值的要求，即在进行结构抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应满足 下式要求：
Veki G j
j i
n
Veki 第i层对应于水平地震作用 标准值的楼层剪力；
剪力系数，按照表 3.7取值。
G j j层的重力荷载代表值
max 0.32 v max 0.65 max 0.208
各楼层重力荷载代表值为：
Gi 150001.0 0.5 2450 16225 KN
屋面重力荷载代表值（不考虑屋面活荷载）为：
G10 150001.0 0 15000 KN
结构总重力荷载代表值： 结构重力荷载代表值为：
而对于长周期结构地震动中的地面运动速度和位移可能对结构的破坏具有更大的影响但目前抗震规范采用的振型反应谱法无法对此由于地震影响系数在长周期段下降较快对于周期大于35s的结构计算所得结构地震作用效应一般偏小
3.2.5 楼层最小地震剪力的规定
由于地震影响系数在长周期段下降较快，对于周期大于 3.5s的结构，计算所得结构 地震作用效应一般偏小。而对于长周期结构，地震动中的地面运动速度和位移可能 对结构的破坏具有更大的影响，但目前《抗震规范》采用的 振型反应谱法无法对此
GE 16225 9 15000 161025 KN
Geq 161025 0.75 12076 .88KN
.88 25119 .9KN 结构的竖向地震作用标准值为： FEvk v max Geq 0.20812076 （2）
16225 4 FEv1 25119 .9 16225 4 16225 8 ... 16225 36 15000 4 546.98KN来自3.3 竖向地震作用的计算
结构基本自振周期计算 (1)
FEVK G V max eq
V max 0.65 H max
Geq 0.75 Gi
FVi
Gi H i
n
FEVK ---质点i的竖向地震作用标准值。
影响显著。
我国抗震设计《规范》规定，对下列建筑应考虑竖向地震 作用的不利影响： 1、8度和9度时的大跨度结构、长悬臂结构； 2、8度和9度时烟囱和类似的高耸结构； 3、9度时的高层建筑。
3.6.1高耸结构及高层建筑的竖向地震作用
分析结果表明： 高耸结构和高层建筑竖向第一振型的地震内力与竖向 前5个振型按“平方和开方”组合的地震内力相比较， 误差仅在5%--15%。 竖向第一振型的数值大致呈倒三角形式
1.建筑结构的偏心
m
主要原因：结构质量中心与刚度 中心不重合
质心：在水平地震作用下， 惯性力的合力中心
刚心：在水平地震作用下， 结构抗侧力的合力中心
质心
ug (t)
刚心
3.5结构的扭转地震效应
2.地震地面运动存在扭转分量 地震波在地面上各点的波速、周期和相位不同。建
筑结构基底将产生绕竖直轴的转动，结构便会产生扭转 振动。
高耸结构和高层建筑竖向地震作用可按与底部剪力法 类似的方法计算。
3.6.1高耸结构及高层建筑的竖向地震作用
（1）竖向反应谱及竖向振动周期 竖向地震反应谱: 与水平地震反应谱的形状相差不大 竖向反应谱的加速度峰值约为水平反应谱的1/2至2/3。 可利用水平地震反应谱进行分析。
V 0.65 H
Ⅰ类场地的竖向和水平平均反应谱
x2 (t)
m1
x1 (t)
3.4.1能量法
位移： xi(t) X i sin( t ) 速度： x(t) Xi cos(t )
建筑结构抗震总复习第五章-地震作用和结构抗震设计要点
6度时建造于IV类场地上较高的高层建筑（高于40米的钢筋混 凝土框架，高于60米的其他钢筋混凝土民用房屋和类似的工业 厂房，以及高层钢结构房屋），7度和7度以上的建筑结构（生 土房屋和木结构房屋等除外），应进行多遇地震作用下的截面 抗震验算。
FEk——结构总水平地震作用标准值； a1 ——相应于结构基本自振周期的水平地震影响
系数值，多层砌体房屋、底部框架和多层
内框架砖房，宜取水平地震影响系数最大
Hale Waihona Puke 值；第五章 地震作用和结构抗震设计要点
Geq——结构等效总重力荷载，单质点应取总重力荷载代 表值，多质点可取总重力荷载代表值的85%；
Fi ——质点 i 的水平地震作用标准值 Gi ,Gj ——分别为集中于质点i 、j 的重力荷载代表值； Hi ,Hj ——分别为质点 i 、j 的计算高度；
改变了地基运动的频谱组成，使接近结构自振频率的分量获 得加强； 改变了地基振动加速度峰值，使其小于邻近自由场地的加速 度幅值； 由于地基的柔性，使结构的基本周期延长； 由于地基的柔性，有相当一部分振动能量将通过地基土的滞 回作用和波的辐射作用逸散至地基，使得结构振动衰减，地 基愈柔，衰减愈大；
第五章 地震作用和结构抗震设计要点
第五章 地震作用和结构抗震设计要点
1. 建筑的分类与抗震设防 1.1 建筑抗震设防类别：
（1） 特殊设防类：指使用上有特殊设施，涉及国家公共 安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特 别重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑。简称甲类。 （2）重点设防类：指地震时使用功能不能中断或需尽快恢 复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡 等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑。简称乙类。 （3）标准设防类：指大量的除1、2、4款以外按标准要求 进行设防的建筑。简称丙类。 （4）适度设防类：指使用上人员稀少且震损不致产生次生 灾害，允许在一定条件下适度降低要求的建筑。简称丁类。
竖向地震作用计算
竖向地農作用计算
5.3.1 9度时的髙层建筑，其竖向地震作用标准值应按下列公式确立(图
5.3.1)：楼层的竖向地箴作用效应可按各构件承受的重力荷载代表值的比例
分配，并宜乘以增大系数1.5o
(53.1-1)
(53.1-2)
式中FEvk—结构总竖向地展作用标准值；
F“^一一质点i的竖向地處作用标准值；
倫际——竖向地窓影响系数的最大值，可取水平地虎影响系数最大值的65%：
G旳——结构等效总重力荷载，可取氏重力荷载代表值的75%。
5.3.2跨度、长度小于本规范第5.1.2条第5款规左且规则的平板型网架屋盖和跨度大于24m的
屋架、屋盖横梁及托架的竖向地震作用标准值，宜取其重力荷载代表值和竖向地後作用系数的乘积；竖向地箴作用系数可按表532釆用。
结构类型烈度
场地类别
I II1IL IV
平板型网架、钢屋架8可不计算(0.10)0.08 (0.12)0.10 (0.15) 90」50」50.20
钢筋混凝土同架80.10 (0.15)0.13 (0.19)0.13 (0.19) 90200.250.25
5.33长悬臂构件和不属于本规范第5.3.2条的大跨结构的竖向地谡作用标准值，8度和9度可分别取该结构、构件重力荷载代表值的10%和20%,设汁基本地丧加速度为0.30g时，可取该结构、构件重力荷载代表值的15%
震作用计算简图
5.3.4大跨度空间结构的竖向地震作用，尚可按竖向振型分解反应谱方法计算。
其竖向地震影响系数可采用本规范第5.1.4-5.1.5条规左的水平地震影响系数的65%,但特征周期可均按设il•第一组采用。
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8 度
1、跨度＞24m的楼盖结构
2、悬挑长度＞2m的悬挑结构
3、隔震结构
4、地下空间综合体等体型复杂的地下结构
5．1．1第4款8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑，应计算竖向地震作用。
注：8、9度时采用隔震设计的建筑结构，应按有关规定计算竖向地震作用。
14.2.33)地下空间综合体等体型复杂的地下结构，8、9度时尚宜计及竖向地震作用。
9度
高层建筑
9度
1、跨度＞18m的楼盖结构
2、悬挑长度＞1.5m的悬挑结构
3、高层建筑
4、隔震结构
5、地下空间综合体等体型复杂的地下结构
注：
《高规》3．8．2当仅考虑竖向地震作用组合时，各类结构构件的承载力抗震调整Байду номын сангаас数均应取为1．0。
《抗规》10.2.6 7度时，矢跨比小于1/5的单向平面桁架和单向立体桁架结构可不进行沿桁架的水平向以及竖向地震作用计算。
《抗规》12.2.1隔震层以上结构的水平地震作用应根据水平向减震系数确定；其竖向地震作用标准值，8度(0．20g)、8度(0．30g)和9度时分别不应小于隔震层以上结构总重力荷载代表值的20％、30％和40％。用5.3.1 5.3.2和 5.3.3计算出竖向地震力（aMax应采用12.2.5调整后的）不小于本条。
《烟规》5．5．13 抗震设防烈度为6度和7度时，可不计算竖向地震作用；8度和9度时，应计算竖向地震作用。竖向地震计算方法见 5.5.5条。
《装配式混凝土结构技术规程》 10．2节 外挂墙板设计时应考虑竖向地震作用，竖向地震作用标准值可取水平地震作用标准值的0．65倍。
《高规》4.3.13~4.3.15为竖向地震作用计算，4.3.13所有类型竖向作用和4.3.15大悬臂大跨度结构计算应与4.3.13包络；《抗规》5.3.1为计算9度高层竖向作用，5.3.2为8度和9度多高层大跨结构，5.3.3为8度和9度多高层长悬臂结构；5.3.3和5.3.2在9度高层结构且为大悬臂大跨度时应于5.3.1包络；
竖向地震作用计算
《高规》
《抗规》
设防烈度
结构类型
规范条文
设防烈度
结构类型
规范条文
6度
7度（0．10g）
1、高位连体连体结构的连接体（如连体位置高度超过80m时）
10．5．36度和7度（0．10g）抗震设计时，高位连体结构的连接体宜考虑竖向地震的影响。
6度
7度（0．10g）
非高层建筑不需考虑
5.1.1
7 度（0.15g）
8 度
1、跨度＞24m 的楼盖结构
2、跨度＞8m 的转换层结构
3、悬挑长度＞2m的悬挑结构
4、连体结构的连接体(4.3.2条文说明)
5、8.2.3 板柱剪力墙结构柱上板带配筋，8度时尚宜计入竖向地震影响。
4．3．2高层建筑中的大跨度、长悬臂结构，7度(0.15g)、8度抗震设计时应计入竖向地震作用。9度抗震设计时应计算竖向地震作用。