特征周期,自振周期
自振周期与特征周期
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自振周期:是结构本身的动力特性。与结构的高度H,宽度B有关。当自振周期与地震作用的周期接近时,共振发生,对建筑造成很大影响，加大震害。
特征周期：是建筑场地自身的周期，抗震规范中是通过地震分组和地震烈度查表
确定的。
结构的自振周期顾名思义是反映结构的动力特性，与结构的质量及刚度有关，具体对单自由度就只有一个周期，而对于多自由度就有同模型中采用的自由度相同的周期个数，周期最大的为基本周期，设计用的主要参考数据！
而特征周期是，在地震影响系数曲线中，水平段与下降段交点的横坐标，反映了地震震级，震源机制（包括震源深度）、震中距等地震本身方面的影响，同时也反映了场地的特性；如软弱土层的厚度，类型等场地类别，所以我认为特征周期同时反映了地震动及场地的特性！它在确定地震影响曲线时用到！
1.特征周期：是建筑物场地的地震动参数——由场地的地质条件决定；
2.自振周期有结构子身的结构特点决定——用结构力学方法求解；（主要指第一
振型的主振周期）
3.结构的自振周期主要是避免与场地的卓越周期重合产生共振；
4.卓越周期与特征周期有关；卓越周期由场地的覆盖土层厚度和土层剪切波速计
算求解（见工程地质手册）。
设计特征周期:抗震设计用的地震影响系数曲线中,反映地震等级,震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值.-----根据其所在地的设计地震分组和
场地类别确定.详见抗震规范.
自振周期:是结构本身的动力特性.与结构的H,B有关.当自振周期与地震作用的
1/f接近时,共振发生,对建筑造成很大影响.
另外：
目前就场地的有关周期，经常出现场地脉动(卓越)周期，地震动卓越周期和反应谱特征周期等名词。就以上3个周期概念来说，其确切的含义是清楚的，场地脉动周期是在微小震动下场地出现的周期，也可以说是微震时的卓越周期；地震动卓越周期是在受到地震作用下场地出现的周期，一般情况下它大于脉动周期(一般1.2～2.0)。场地卓越周期反应场地特征，地震动卓越周期不但反应场地特征，而且反应地震特征(如近、远震则明显不同)。由此可见二者震动干扰源有区别，另外反映的特征也是不同的。反应谱特征周期一般是指规范反应谱平台段与下降衰减段的拐点周期，它表示规范反应谱值随周期变化的突变特征，是平均意义上的参数，它综合反映场地和地震环境的影响。三者之间有一定关系，但概念不一
样，在工程上不能等同。
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结构自振周期、设计特征周期、场地卓越周期和脉动周期之间的关系
自振周期T：结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间，是结构固有的
特性。
基本周期T1：结构按基本振型完成一次自由振动所需的时间。通常需要考虑两个主轴方向的和扭转方向的基本周期。
设计特征周期Tg：抗震设计用的地震影响系数曲线的下降阶段起始点所对应的周期值，与地震震级、震中距和场地类别等因素有关。
场地卓越周期Ts：根据场地覆盖层厚度H和土层平均剪切波速Vs计算的周期，表示场地土最主要的振动特征。场地卓越周期只反映场地的固有特征，不
等同于设计特征周期。
场地脉动周期Tm：应用微震仪对场地的脉动、又称为”常时微动”进行观测所得到的振动周期。场地脉动周期反映了微震动情况下场地的动力特征，与强地震作用下场地的动力特性既有关系又有区别。
卓越周期,规范
卓越周期,规范 篇一：卓越周期与特征周期 结构自振周期是结构自由振动的周期； 结构基本周期是结构自振周期中最长（数值最大）的那个；场地卓越周期是场地自振周期中最容易被（地震）激励起的周期； 场地特征周期（设计特征周期）是设计地震反应谱曲线上平台段结束（最右端）的同期值. 产生了疑问:场地卓越周期和场地特征周期有关系吗? 知道一个不相干的，地震动的卓越周期：再振幅谱幅值最大的频率分量所对应的周期，在地震波通过覆盖土层传向地表的过程中，由于土层的过滤性与选择放大作用，地表地震动的卓越周期在很大程度上取决于场地的固有周期。 各条地震波的特征周期很难确定，规范反应谱上的特征周期是根据若干条平均后再进行削平处理而得到的拐点。 对地震波进行傅立叶变换，得到其傅立叶谱，观察其地震波峰值对应的周期，此周期便是地震波的特征周期。可以在ansys，sap等程序中轻松实现。 傅立叶谱幅值最大点对应的周期为地震动的卓越周期，不
是特征周期！特征周期是抗震规范中用到的概念，目的是确定规范谱的形状。它描述了结构所处的地震环境。实际上，规范谱不应看作真实的地震反应谱，这一点在其他帖子中已有论述。我个人的观点，规范是结构抗震理论应用方法的体现，如果研究抗震理论，似乎不应以抗震规范为准绳。因为规范是为使用者提供的标准，它必须为了工程的安全性和经济性做出一些折中，并不是完全意义上的理论或技术方法。 1、卓越周期是老早以前的提法，原意指的是引起建筑场地振动最显著的某条或某类地震波的一个谐波分量的周期，该周期与场地覆土厚度及土的剪切波速有关。对同一个场地而言，不同类型的地震波会得出不同的卓越周期，因此概念上存在矛盾。现在地震工程界已彻底摒弃这种提法； 2、场地与场地土是两个完全不同的概念，你所说的应是场地； 3、现在确定地震影响系数用的是场地特征周期。即首先根据场地覆土厚度及土的剪切波速确定建筑物的场地类别，并据此查表得场地特征周期，最后有设计地震分组和场地特征周期确定抗震设计所用的地震影响系数。 在结构布置时应使结构结构的第一自振周期避开场地的卓越周期， 以免场地、地基与结构形成共振或类共振” 卓越周期是通过地震波频率分析得到的所占能量最大的周
结构自振周期
场地土类别、结构自振周期、设计特征周期的概念解读常有众智平台朋友来询问场地土类别与地震力是什么关系，结构自振周期折减对结构的地震力有什么影响，设计特征周期是什么概念，土的卓越周期又是怎么回事，本文结合规范对这些内容进行了整理，对这几个概念的相关关系也做了一些论述，期望与大家一起交流学习，具体综述如下： 一、场地土类别 《建筑抗震设计规范》第4.1.6对场地土类别是这样划分的：建筑的 场地类别，应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按表4．1．6划分为四类，其中Ⅰ类分为Ⅰ0、Ⅰ1两个亚类。当有可靠的剪切波速和覆盖层厚度且其值处于表4．1．6所列场地类别的分界线附近时，应允许按插值方法确定地震作用计算所用的特征周期。 《抗规》第4.1.4条、4.1.5条对场地覆盖层的厚度及图层的等效剪切波束分别作了规定。 相关概念：
场地--工程群体所在地，具有相似的反应谱特征。其范围相当于厂区、居民小区和自然村或不小于1.0km2的平面面积。 与震害的关系：土质愈软覆盖层厚度愈厚，建筑震害愈严重，反之愈轻，软弱土层对地震力具有放大作用。历次大地震的经验表明，同样或相近的建筑，建造于Ⅰ类场地时震害较轻，建造于Ⅲ、Ⅳ类场地震害较重。 规范采取的相应措施：《抗规》第4.1.1条将场地划分为对建筑抗震有利、一般、不利和危险的地段。具体设计时，结构设计师对不利地段，应提出避开要求；当无法避开时应采取有效的措施。对危险地段，严禁建造甲、乙类的建筑，不应建造丙类的建筑。 另外《抗规》第3.3.2、4.1.8,、4.1.9对相关措施提出了严格要求，设计人员不应忽视。 二、结构自振周期 概念： 结构自振周期是结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间，是结构本身固有的动力特性，只与自身质量及刚度有关，结构有几个振型就有几个自振周期，一一对应。 应用：
周期折减系数
多层结构未强调周期折减，这是有一定道理的，因新规范的特征周期TG增长了，按结构自震周期的经验公式: 1 框架结构可取 TI= 0.10X层数； 2 框架-剪力墙结构可取TI= 0.08X层数； 3 剪力墙结构可取 TI= 0.04X层数； 这样，多层结构结构周期不折减地震剪力已经很大了，由其III，IV类土，五层以下房屋更为突出，如再折减，震剪力 可超过ＡＭＡＸ，这显然是不合理的。周期是否折减，要分析而定：一看周期长短，长--折，短--不折或少折， 当自震周期和特征周期很接近，折减就不合理了。二看剪重比，根据大小折或不折。
至于高层建筑结构：高规:3.1.17条规定得很清楚:当非承重墙体为填充砖墙时，高层建筑结构的计算自振周期折 减系数ψT可按下列规定取值: 1 框架结构可取0.6～0.7； 2 框架-剪力墙结构可取0.7～0.8； 3 剪力墙结构可取0.9～1.0。 对于其他结构体系或采用其他非承重墙体时，可根据工程情况确定周期折减系数 由于计算模型的简化和非结构因素的作用，导致多层钢筋混凝土框架结构在弹性阶段的计算自振周期（下简称“计算周期”）比真实自振周期（下简称“自振周期”）偏长。因此，无论是采用理论公式计算还是经验公式计算；无论是简化手算还是采用计算机程序计算，结构的计算周期值都应根据具体情况采用自振周期折减系数（下简称“折减系数”）加以修正，经修正后的计算周期即为设计采用的实际周期（下简称“设计周期”），设计周期=计算周期×折减系数。如果折减系数取值不恰当，往往使结构设计不合理，或造成浪费、或甚至产生安全隐患。诚然，折减系数是钢筋混凝土框架结设计所需要解决的一个重要问题。 影响自振周期因素是诸多方面的，加之多层钢筋混凝土框架结构实际工程的复杂性，抗震规范[1]没有、也不可能对折减系数给出一个确切的数值。许多文献中给出，当主要考虑填充墙的刚度影响时，折减系数可取0.6~0.7[4] [7]；根据填充墙的多少、填充墙开洞情况，其对结构自振周期影响的不同，可取0.50~0.90[2].这些都是以粘土实心砖为填充墙的经验值，不言而喻，采用不同填充墙体材料的折减系数是不相同的。当采用轻质材料或空心砖作填充墙，当然不应该套用实心砖为填充墙的折减系数。对于粘土实心砖外的其它墙体可根据具体情况确定折减系数[4]. 通过笔者的粗浅分析和工程实践摸索，指出影响自振周期的一些主要因素，并对折减系数的取值提出建议，供结构工程师参考。 计算周期与自振周期存在差异的诸多因素 结构计算分析总是要进行简化的，简化程度取决于当时的计算工具；简化是有条件的，而关键是简化模型尽可能符合真实受力模型。多层钢筋混凝土框架结构的计算周期往往与其自振周期有较大出入，笔者认为，此偏差主要来自计算模型的简化，没有计入那些难于准确计算的因素造成的。一分为二的说，没有计入的那些因素，常常使计算周期比自振周期长，在一定条件下也会使计算周期比自振周期短，主要表现为以下几方面： （一）造成计算周期比自振周期长的诸多原因 1. 填充墙的刚度影响 大多数多层钢筋混凝土框架结构的设计计算中，并没有计算填充墙、装修（饰）材料、支撑、设备等非结构构件的刚度。实际工程中，由于未考虑砖填充墙的刚度常常使计算周期比实测自振周期（下简称“实测周期”）大很多[7].填充墙的影响与填充墙的材料性能、数量、
地震荷载计算
地震荷载计算
4.6.1荷载的确定 a 恒载 屋面板重力值： 3.6 6.0710.8118.012 G kN =?? =屋面 楼 面板重力值：3.6 3.64.58.7 6.66 2.195.6522 G kN =?? +??=楼面 梁 重 力值 ： 3.6 3.6 4.0210.8 4.023 2.204129.5422 G kN =?+? ?+?=梁 每层柱重力值： 5.3693348.32G kN =??=柱1 墙重力值： 3.6 3.6910.8+3.69253.142 G kN =?? ?=女儿墙 3.6 3.610.3510.8210.282186.0522G kN ? ?=?+?+??= ??? 标墙 b 活载 3.6 0.510.89.722Q kN =??=屋面 3.6210.838.892 Q kN =??=楼面 重力荷载代表值：6 G G G G G =+++屋面板 梁 柱 女儿墙 118.01129.5448.3253.14349kN =+++= 5 G G G G G =+++梁 柱 楼面板 标墙 95.65129.5448.32186.05459.56kN =+++= 125 459.56G G G G G kN =====34
1 各层水平地震作用力的确定 根据设计资料，设防烈度为7度，h<30m ，建筑场地类别为Ⅱ类，故地震特征周期0.4 g T =，框架结 构基本自振周期1 T 按下公式计算： 1(0.08~0.1)T N = 自振周期：1 0.10.160.6T N ==?=s 1 1.4 1.40.40.56g T T s >=?= 则有顶部附加地震作用 则水平地震影响系数最大值 max 0.08 α= 水平地震影响系数 2max 1 ( )g T T γαηα= 建筑结构的阻尼比取值 0.05 ξ= 则有0.9γ= 2 1.0 η = 0.9 2max 1 0.4( )( ) 1.00.080.0560.6 g T T γαηα==??= 各层水平地震作用力的确定 1 0.850.85(459.565349)2249.78eq i G G KN ==??+=∑ 0.0562249.78126.0EK eq F G KN α==?= 因为1 1.4g T T ＞所以顶部附加地震作用系数 n 1=0.08T +0.01=0.058? 6 1 459.563+6+9+12+15+3491826962i i G H kN =??=∑（）
特征周期,自振周期
自振周期与特征周期 默认分类2010-01-24 20:59:28 阅读583 评论1 字号：大中小订阅 自振周期:是结构本身的动力特性。与结构的高度H,宽度B有关。当自振周期与地震作用的周期接近时,共振发生,对建筑造成很大影响，加大震害。 特征周期：是建筑场地自身的周期，抗震规范中是通过地震分组和地震烈度查表 确定的。 结构的自振周期顾名思义是反映结构的动力特性，与结构的质量及刚度有关，具体对单自由度就只有一个周期，而对于多自由度就有同模型中采用的自由度相同的周期个数，周期最大的为基本周期，设计用的主要参考数据！ 而特征周期是，在地震影响系数曲线中，水平段与下降段交点的横坐标，反映了地震震级，震源机制（包括震源深度）、震中距等地震本身方面的影响，同时也反映了场地的特性；如软弱土层的厚度，类型等场地类别，所以我认为特征周期同时反映了地震动及场地的特性！它在确定地震影响曲线时用到！ 1.特征周期：是建筑物场地的地震动参数——由场地的地质条件决定； 2.自振周期有结构子身的结构特点决定——用结构力学方法求解；（主要指第一 振型的主振周期） 3.结构的自振周期主要是避免与场地的卓越周期重合产生共振； 4.卓越周期与特征周期有关；卓越周期由场地的覆盖土层厚度和土层剪切波速计 算求解（见工程地质手册）。 设计特征周期:抗震设计用的地震影响系数曲线中,反映地震等级,震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值.-----根据其所在地的设计地震分组和 场地类别确定.详见抗震规范. 自振周期:是结构本身的动力特性.与结构的H,B有关.当自振周期与地震作用的 1/f接近时,共振发生,对建筑造成很大影响. 另外： 目前就场地的有关周期，经常出现场地脉动(卓越)周期，地震动卓越周期和反应谱特征周期等名词。就以上3个周期概念来说，其确切的含义是清楚的，场地脉动周期是在微小震动下场地出现的周期，也可以说是微震时的卓越周期；地震动卓越周期是在受到地震作用下场地出现的周期，一般情况下它大于脉动周期(一般1.2～2.0)。场地卓越周期反应场地特征，地震动卓越周期不但反应场地特征，而且反应地震特征(如近、远震则明显不同)。由此可见二者震动干扰源有区别，另外反映的特征也是不同的。反应谱特征周期一般是指规范反应谱平台段与下降衰减段的拐点周期，它表示规范反应谱值随周期变化的突变特征，是平均意义上的参数，它综合反映场地和地震环境的影响。三者之间有一定关系，但概念不一 样，在工程上不能等同。 --------------
建筑结构抗震考试复习题及答案
一、名词解释 1震级：按地震时所释放出的能量大小确定的等级标准。 2地震烈度：是指某一地区的地面及各类建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度。 3基本烈度：一个地区未来五十年内一般场地条件下可能遭受的具有10%超越概率的地震烈度值称为该地区的基本烈度。又叫偶遇烈度。 4设防烈度：就是基本烈度。同上。 5多遇烈度：在50年期限内，一般场地条件下，可能遭遇的超越概率为63％的地震烈度值，相当于50年一遇的地震烈度值。 6罕遇烈度：在50年期限内，一般场地条件下，可能遭遇的超越概率为2％～3％的地震烈度值，相当于1600～2500年一遇的地震烈度值。 7震中：震源在地表的投影点。震中也称震中位置，是震源在地表水平面上的垂直投影用经、纬度表示。实际上震中并非一个点，而是一个区域。 8震中距：地面上任何一点到震中的直线距离称为震中距。同样大小的地震，在震中距越小的地方，影响或破坏越重。 9震源：震动的发源处 10地震波：由震源向各个方向传播的地震能量的波叫地震波。11地震烈度表：评定地震烈度大小的标准和尺度。（采用1~12共12个等级划分的地震烈度表）12抗震设防措施：就是为达到抗震效果，在工程建设时对建筑物进行抗震设计并采取抗震设施。抗震措施是指除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括抗震构造措施。13抗震构造措施：根据抗震概 念设计原则，一般不需要计算而 对结构和非结构各部分必须采 取的各种细部要求。常见的有： 圈梁、防震缝等。 14沙土液化：在强烈地震作用 下，处于地下水位以下的沙土， 其性质可能发生明显的变化，致 使它的表现具有类似液体的特 征，这种现象，人们称之为沙土 液化。P55 15剪切波速：是指震动横波在土 内的传播速度，单位是m/s。 16建筑场地类别：根据建筑场 地覆盖层厚度和土层等效剪切 波速等因素，按有关规定对建设 场地所做的分类。用以反映不同 场地条件对基岩地震震动的综 合放大效应。（分为四类） 16建筑场地：指建筑物所在地， 大体相当于厂区、居民点和自然 村的区域范围,范围不应太小， 一般不小于0.5Km2 17特征周期：是指抗震设计用的 地震影响系数曲线中，反应地震 震级、震中距和场地类型等因素 的下降段起始点对应的周期值， 简称特征周期。 19抗震设计反应谱：设计反应 谱：结构抗震设计所采用的反应 谱，是基于实际地震记录的统计 谱和上海场地平均地质特征的 地震反应分析统计谱综合而成。 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。 20地震系数：是地震时地面最大 加速度与重力加速度的比值，以 K表示，是确定地震烈度的一个 定量指标。 21地震影响系数：地震影响系 数，采用加速度反应谱计算地震 作用。取加速度反应绝对最大值 计算惯性力作为等效地震荷载 F，F=αG，α为地震影响系数 22地震作用：地震引起的作用 于建筑物上的动荷载，分为水平 地震作用和竖向地震作用。 23重力荷载代表值：建筑抗震 设计用的重力性质的荷载，为结 构构件的永久荷载（包括自重） 标准值和各种竖向可变荷载组 合值之和。其组合值系数(不大 于一）根据地震时竖向可变荷载 的遇合概率确定。 24地震效应：是指地震产生的影 响。包括原生的影响，次生影响。 25楼层屈服强度系数：楼房等 建筑的各层按构件实际配筋和 材料强度标准值计算的楼层受 剪承载力和按罕遇地震作用标 准值计算的楼层弹性地震剪力 的比值；对排架柱，指按实际配 筋面积、材料强度标准值和轴向 力计算的正截面受弯承载力与 按罕遇地震作用标准值计算的 弹性地震弯矩的比值。 二、简答题 1、抗震设防的总目标是什么？ 抗震设防目标，是对于建筑结构 应具有的抗震安全性的要求。是 根据地震特点、国家的经济力 量、现有的科学技术水平，建筑 材料和设计施工的现状等综合 制定的，并随着经济和科学水平 的发展而提高。 2、三水准抗震设防目标是什 么？ 第一水准：当遭受低于本地区设 防烈度的多遇地震影响时，建筑 物一般不受损害或不需修理仍 可继续使用，简称小震不坏。 第二水准：当遭受相当于本地区 设防烈度的地震影响时，建筑物 可能损坏，但经一般修理即可恢 复正常使用，简称中震可修。 第三水准：当遭受高于本地区设 防烈度的罕遇地震影响时，建筑 不致倒塌或发生危及生命安全
几种周期的区分
结构基本周期、结构自振周期与设计特征周期、场地卓越周期之间的区别和联系。 结构基本周期:是指结构按基本振型完成一次自由振动所需的时间。 自振周期T：结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间，是结构本身的动力特性，仅与结构的质量m、刚度系数k有关。 设计特征周期:是在抗震设计用的地震影响系数曲线中，反映地震震级、震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值； 场地卓越周期:是根据覆盖层厚度H和土层剪切波速VS按公式T0=4H/VS计算的周期，表示场地土最主要的振动特性。 卓越周期按地震记录统计得到，地基土随软硬程度的不同有不同的卓越周期，可划分为四级： 一级——稳定基岩，卓越周期是0.1-0.2s，平均为0.15s。 二级——一般土层，卓越周期为0.21-0.4s，平均为0.27s。 三级为松软土层，卓越周期在二级和四级之间。 四级——为异常松软的土层，卓越周期为0.3-0.7s，平均为0.5s. 特征周期Tg：即建筑场地自身的周期，是建筑物场地的地震动参数，在地震影响系数曲线中，水平段与下降段交点的横坐标，反映了地震震级，震源机制（包括震源深度）、震中距等地震本身方面的影响，同时也反映了场地的特性；如软弱土层的厚度，类型等场地类别等。 在抗震设计规范中，设计特征周期Tg与场地类别有关：场地类别越高（场地越软），Tg越大；地震震级越大、震中距离越远，Tg越大。Tg越大，地震影响系数α的平台越宽，对于高层建筑或大跨度结构，基本周期较大，计算的地震作用越大。 剪切波速是指震动横波在土内的传播速度，单位是m/s。可通过人为激震的方法产生震动波，在相隔一定距离处记录振动信号到达时间，以确定横波在土内的传
振动的各种周期
卓越周期 目录 定义 卓越周期分级 几种周期及相关概念 场地卓越周期、特征周期对建筑物的影响 定义 predominant period 地震时，从震源发出的地震波在土层中传播时，经过不同性质地质界面的多次反射，将出现不同周期的地震波。若某一周期的 地震波与地基土层固有周期相近，由于共振的作用，这种地震波的振幅将得 到放大，此周期称为卓越周期。由多层土组成的厚度很大的沉积层，当深部 传来的剪切波通过它向地面传播时就会发生多次反射，由于波的叠加而增强，使长周期的波尤为卓越。卓越周期的实质是波的共振，即当地震波的振动周 期与地表岩土体的自振周期相同时，由于共振作用而使地表振动加强。巨厚 冲积层上低加速度的远震，可以使自振周期较长的高层建筑物遭受破坏的主 要原因就是共振。 卓越周期分级 卓越周期按地震记录统计得到，地基土随软硬程度的不同有不同的卓越 周期，可划分为四级：一级——稳定基岩，卓越周期是0.1-0.2s，平均为0.15s。二级——一般土层，卓越周期为0.21-0.4s，平均为0.27s。三级为松软土层，卓越周期在二级和四级之间。四级——为异常松软的土层，卓越周期为 0.3-0.7s，平均为0.5s. 几种周期及相关概念 自振周期T：结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间，是结构本 身的动力特性，仅与结构的质量m、刚度系数k有关。 基本周期T1:是指结构按基本振型完成一次自由振动所需的时间。 基本振型：单质点体系在谐波的作用下的振型称为基本振型：任一地震 波都可以分解为若干谐波的叠加，多质点体系按振型分解法计算地震作用时，可以简化为具有基本振型的等效单质点体系进行分析。而对建筑结构而言， 有时又称为主振型，一般是指每个主轴方向以平动为主的第一振型。 高阶振型：相对于低阶振型而言。一般来说，低阶振型对结构振动的影 响要大于高阶振型的影响。对一般较规则的建筑物，选择的振型个数可以取 其地震作用计算时的质点数（大多数情况下为楼层数），若质点数较多时， 根据计算结果可以只取前几个振型（即低阶振型）进行叠加。 特征周期Tg：即建筑场地自身的周期，是建筑物场地的地震动参数，在地震影响系数曲线中，水平段与下降段交点的横坐标，反映了地震震级，震 源机制（包括震源深度）、震中距等地震本身方面的影响，同时也反映了场 地的特性；如软弱土层的厚度，类型等场地类别等。 在抗震设计规范中，设计特征周期Tg与场地类别有关：场地类别越高（场地越软），Tg越大；地震震级越大、震中距离越远，Tg越大。Tg越大，地
地震时的几种周期
地震发生时，由震源发出的地震波传至地表岩土体，迫使其振动，由于表层岩土体对不同周期的地震波有选择放大作用，某种岩土体总是以某种周期的波选择放大得尤为明显而突出，使地震记录图上的这种波记录得多而好。这种周期即为该岩土体的特征周期，也叫做卓越周期。由多层土组成的厚度很大的沉积层，当深部传来的剪切波通过它向地面传播时就会发生多次反射，由于波的叠加而增强，使长周期的波尤为卓越。卓越周期的实质是波的共振，即当地震波的振动周期与地表岩土体的自振周期相同时，由于共振作用而使地表振动加强。巨厚冲积层上低加速度的远震，可以使自振周期较长的高层建筑物遭受破坏的主要原因就是共振。 2. 几种周期及相关概念 自振周期T：结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间，是结构本身的动力特性，与结构的高度H、宽度B有关。 基本周期T1:是指结构按基本振型完成一次自由振动所需的时间。 基本振型：单质点体系在谐波的作用下的振型称为基本振型：任一地震波都可以分解为若干谐波的叠加，多质点体系按振型分解法计算地震作用时，可以简化为具有基本振型的等效单质点体系进行分析。而对建筑结构而言，有时又称为主振型，一般是指每个主轴方向以平动为主的第一振型。 高阶振型：相对于低阶振型而言。一般来说，低阶振型对结构振动的影响要大于高阶振型的影响。对一般较规则的建筑物，选择的振型个数可以取其地震作用计算时的质点数（大多数情况下为楼层数），若质点数较多时，根据计算结果可以只取前几个振型（即低阶振型）进行叠加。 特征周期Tg：即建筑场地自身的周期，是建筑物场地的地震动参数，在地震影响系数曲线中，水平段与下降段交点的横坐标，反映了地震震级，震源机制（包
周期折减系数确定
周期折减的目的是为了充分考虑非承重填充砖墙刚度对结构自振周期的影响。因为周期小的结构，其刚度较大，相应吸收的地震力也较大。若不做周期折减，则结构偏于不安全。根据《高规》3.3.17 条规定，当非承重墙体为实心砖墙时，ψT可按下列规定取值：框架结构0.6~0.7；框架－剪力墙结构0.7~0.8；剪力墙结构0.9~1.0。实际取值时可根据填充墙的数量和刚度大小来取上限或下限。当非承重墙体为空心砖或砌块时，ψT可按下列规定取值：框架结构0.8~0.9（我们都取0.8——爱莲注）；框架－剪力墙结构0.9~1.0；剪力墙结构可取0.95。当结构的第一自振周期T1≤Tg时，不需进行周期折减，因为此时地震影响系数由程序自动取结构自振周期与特征周期的较大值进行计算。 周期折减系数是根据建筑中隔墙的多少及刚度来取值的。因为隔墙不参与结构的抗震计算，但它们的存在会使得结构周期变小，也就是说，有隔墙的建筑在pkpm结构计算周期的时候都把周期算大了。根据隔墙的多少，可以把周期折减系数取值为0.7～1.0。 周期折减系数就是了考虑填充墙对结构的影响，由于填充墙的存在，使得结构在早期弹性阶段会有很大的刚度因此会吸收很大的地震力。但因为计算软件只计算了梁，柱，钢筋砼墙等构件的刚度（并没有考虑填充墙的刚度），并由此刚度求得结构自振周期。使得实际的刚度比计算的刚度大。实际周期比计算周期小，若以计算周期来计算地震力，地震力会偏小，使结构偏不安全，因此对地震力再放大些是很有必要的。 应该注意的是：周期折减系数不改变结构的自振特征，只改变地震影响系数，折减系数视填充墙的多少而定。 周期折减系数是根据隔墙数量及材料有关系。一般厂房类隔墙较少可取 0.9，办公或住宅隔墙偏多一般可取0.7～0.8；采用轻质隔墙与粘土砖或砌块，其周期折减亦应适当考虑。
抗震基本概念
·基本概念 地震：地球内部缓慢积累的能量突然释放而引起的地球表面的震动。 震源：地球内部断层错动并引起周围介质振动的部位称为震源。 震中：震源正上方的地面位置。 震中距：地面某处至震中的水平距离。 震中区/极震区：震中及其附近的地区。 震源深度：震中到震源的距离。（60、300km） 地震波分为体波和面波，体波分为纵波和横波，纵波周期短振幅小、横波周期长振幅大；面波周期长振幅大传播远。 地震动：由地震波传播所引发的地面振动。通过记录地面运动加速度来反映。 三要素：振幅、频谱、持续时间。 地震震级：根据地震仪记录的地震波图确定。震级每增加一级，能量增加30倍。 地震烈度：某一区域地表及建筑受某次地震影响的平均强弱程度。 基本烈度：一个地区在一定时期（我国50年）一般场地条件下按一定概率 （我国10%）可能遭到的最大地震烈度。是抗震设防的依据。 小震烈度/多遇烈度：50年限、地震烈度概率密度曲线的峰值烈度被超越概率为 63.2%时这一峰值烈度。 大震烈度/罕遇地震烈度：·····2%····· 设防烈度：按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。 基本烈度较多遇烈度高约1.55度，较罕遇烈度约低1度。 地震作用：质点受到的最大惯性力。 地震的破坏作用：地表破坏、建筑物破坏、次生灾害。 抗震基本准则：小震不坏、中震可修、大震不倒。 三水准抗震设防要求、两阶段设计方法。 抗震设计三层次：概念设计（基本原则）、抗震设计（定量）、构造措施（整体性、加强薄弱环节）。原则：注意场地选择、把握建筑体型、利用结构延性、 设置多道防线、重视非结构因素。 ·场地与地基 卓越周期：振幅谱中幅值最大的频率分量所对应的周期。若某一周期的地震波与地基土层固有周期相近，由于共振的作用，这种地震波的振幅将得到放大，此周期称为卓越周期。 覆盖层厚度：地下基岩或剪切波速大于500米每秒的坚硬土层质地表的距离。 场地类别：根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度确定。 地基土液化：饱和松散的砂土或粉土，地震时易发生液化，使地基承载力丧失或降低甚至喷砂冒水的现象。 液化地基根据液化指数大小分为三个等级：轻微、中等、严重。 ·抗震计算 地震反应：由地震动引起的结构内力、变形、位移及速度、加速度等统称。地震反应是动力反应，与地面运动及结构动力特性（自振周期、振型、阻尼）有关。 地震作用：质点受到的最大惯性力。是间接作用，不是荷载。 惯性力：质点的质量与绝对加速度（地面运动加速度与质点相对地面的加速度之和）的乘积。 阻尼力：由结构内摩擦及结构周围介质（空气、水）对结构运动的阻碍造成。与质点速度成正比，方向相反。c-阻尼系数 弹性恢复力；质点从振动位置恢复到平衡位置的力，由结构弹性变形产生。
满足规范剪重比要求的高层结构基本自振周期研究
满足规范剪重比要求的高层结构基本自振周期研究∗ 王福明;沈蒲生 【摘要】介绍了美国等国规范有关剪重比的规定，以及我国《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)和《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)中最小剪重比提出的背景，对高层结构满足现行规范剪重比要求的结构自振周期进行了分析。根据现行抗震规范的要求将地震影响系数曲线分为两种情况，又将每种情况下的地震影响系数曲线分为5段，分析了每段的结构自振周期与楼层最小地震剪力系数 值之间的关系，最后对结果进行合并，得到了满足规范要求的楼层最小地震剪力系数值的结构基本周期，根据结构的基本自振周期便可以判断该结构的剪重比是否能够满足规范剪重比的要求。通过工程实例对分析结果进行了验证。%The requirements of shear-weight ratio in the codes of United States and some other countries were in-troduced.The regulations and related contents regarding the minimum story shear for the seismic design of buildings issued in Chinese Code for Seismic Design of Buildings (GB 50011 - 2010)and Technical Specification for Concrete Structures of Tall Buildings (JGJ 3-2010)were briefly described.A comparison between Chinese code and other seismic design codes was made.The basic structural period of tall structures satisfying shear-gravity ratio of the code was introduced.Based on the requirement for seismic shear-gravity ratio,the curves of seismic influence coefficient can be divided into two situations.In either situation,the curves of seismic influence coefficient can be divided into five sections.In each section,the relationship between structural period and the minimum seismic shear gravity ratio was introduced.The
工业企业电气设备抗震鉴定标准
工业企业电气设备抗震鉴定标准 1 总则 1．0．1 为了使工业企业既有电气设备(以下简称：电气设备)经抗震鉴定和采取抗震措施后，达到抗震设防标准，以减轻电气设备地震破坏、避免人员伤亡、减少经济损失，制定本标准。 1．0．2 本标准适用于设计基本地震加速度值不大于0．40g(即抗震设防烈度9度及以下)地区，且电压等级为220kV及以下的工业企业既有电力变压器、电抗器、断路器、避雷器、电流(压)互感器、电瓷设备、电力电容器组(柜)、蓄电池组(柜)、开关柜、变流柜、控制(保护)屏、直流屏、应急电源装置和组合电器及其他电气设备的抗震鉴定和应采取的抗震措施。 本标准不适用于设计基本地震加速度值大于0．40g地区或有特殊要求的工业企业既有电气设备的抗震鉴定。 1．0．3 按本标准进行抗震鉴定和实施抗震措施的电气设备，当遭受本地区抗震设防烈度及以下地震影响时，应不致产生严重损坏，经简单维修可继续供电。 1．0．4 设计基本地震加速度为0．05g(即抗震设防烈度6度)及以上地区未进行抗震设防的电气设备。必须进行抗震鉴定和采取必要的抗震措施。 1．0．5 设计基本地震加速度值和抗震设防烈度应根据现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB 18306的有关规定确定；对已编制抗震设防区划的地区或已进行地震安全性评价的工程场地，可按批准的设计地震动参数或抗震设防烈度进行抗震鉴定。 1．0．6 电气设备的抗震鉴定除应符合本标准的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 术语和符号 2．1 术语 2．1．1 抗震措施seismic measures 除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括抗震构造措施。2．1．2 抗震设防seismic precaution 各类工程结构按照规定的可靠性要求，针对可能遭遇的地震危害性所采取的工程和非工程的防御措施。 2．1．3 抗震设防标准seismic precautionary criterion 衡量抗震设防要求高低的尺度，由抗震设防烈度或设计地震动参数及结构抗震设防类别确定。
抗震结构设计考试计算题及答案三道
1、某两层钢筋混凝土框架，集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等 kN 120021==G G ，每层层高皆为，各层的层间刚度相同m /kN 863021=∑=∑D D ；Ⅱ类 场地，设防烈度为7度，设计基本地震加速度为，设计分组为第二组，结构的阻尼比为05.0=ζ。 （1）求结构的自振频率和振型，并验证其主振型的正交性 （2）试用振型分解反应谱法计算框架的楼层地震剪力 解1）：（1）计算刚度矩阵 m kN k k k /17260286302111=⨯=+= m kN k k k /863022112-=-== m kN k k /8630222== （2）求自振频率 ])(4)()[(21 211222112121122211122212 122,1k k k k m m k m k m k m k m m m --++= ω ] )8630(863017260[(1201204)172601208630120()172601208630120[(120 12021 22--⨯⨯⨯-⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯= 28.188/47.27= s rad /24.51=ω s rad /72.132=ω （3）求主振型 当s rad /24.51=ω 1618.186301726024.5120212112111112=--⨯=-=k k m X X ω 当s rad /72.132=ω 1 618 .086301726072.13120212112212122-= --⨯=-=k k m X X ω （4）验证主振型的正交性 质量矩阵的正交性
0618.0000.112000120618.1000.1}]{[}{21=⎭⎬⎫ ⎩⎨⎧-⎥⎦⎤ ⎢⎣⎡⎭ ⎬ ⎫⎩⎨⎧=T T X m X 刚度矩阵的正交性 0618.0000.186308630863017260618.1000.1}]{[}{21=⎭ ⎬⎫⎩⎨⎧-⎥⎦ ⎤ ⎢⎣⎡--⎭ ⎬ ⎫⎩⎨⎧=T T X k X 解2）：由表3.2查得：Ⅱ类场地，第二组，T g =0.40s 由表3.3查得：7度多遇地震08.0max =α 第一自振周期g g T T T T 5s,200.1211 1<<== ωπ 第二自振周期g g T T T T 5s,458.0212 2<<== ωπ （1）相应于第一振型自振周期1T 的地震影响系数： 030.008.0200.140.09 .0max 9 .01 1=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛=ααT T g 第一振型参与系数 724.0618.11200000.11200618 .11200000.112002 22 1211 11=⨯+⨯⨯+⨯= = ∑∑==i i i n i i i m m φ φγ 于是：kN 06.261200000.1724.0030.01111111=⨯⨯⨯==G F φγα kN 17.421200618.1724.0030.02121112=⨯⨯⨯==G F φγα 第一振型的层间剪力： kN 17.421212==F V kN 23.68121111=+=F F V （2）相应于第二振型自振周期2T 的地震影响系数：
振型分解反应谱法
振型分解反应谱法 振型分解反应谱法是用来计算多自由度体系地震作用的一种方法。该法是利用单自由度体系的加速度设计反应谱和振型分解的原理，求解各阶振型对应的等效地震作用，然后按照一定的组合原则对各阶振型的地震作用效应进行组合，从而得到多自由度体系的地震作用效应。振型分解反应谱法一般可考虑为计算两种类型的地震作用：不考虑扭转影响的水平地震作用和考虑平扭藕联效应的地震作用。 适用条件 （1）高度不超过40米，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法计算。（此为底部剪力法的适用范围） （2）除上述结构以外的建筑结构，宜采用“振型分解反应谱法”。 （3）特别不规则的建筑、甲类建筑和规范规定的高层建筑，应采用时程分析法进行补充计算。 刚重比 刚重比是指结构的侧向刚度和重力荷载设计值之比，是影响重力二阶效应的主要参数 刚重比=Di*Hi/Gi Di-第i楼层的弹性等效刚度，可取该层剪力与层间位移的比值Hi-第i楼层层高 Gi-第i楼层重力荷载设计值 刚重比与结构的侧移刚度成正比关系；周期比的调整将导致结构
侧移刚度的变化，从而影响到刚重比。因此调整周期比时应注意，当某主轴方向的刚重比小于或接近规范限值时，应采用加强刚度的方法；当某主轴方向刚重比大于规范限值较多时，可采用削弱刚度的方法。同样，对刚重比的调整也可能影响周期比。特别是当结构的周期比接近规范限值时，应采用加强结构外围刚度的方法 规范上限主要用于确定重力荷载在水平作用位移效应引起的二 阶效应是否可以忽略不计。见高规5.4.1和5.4.2及相应的条文说明。刚重比不满足规范上限要求，说明重力二阶效应的影响较大，应该予以考虑。规范下限主要是控制重力荷载在水平作用位移效应引起的二阶效应不致过大，避免结构的失稳倒塌。见高规5.4.4及相应的条文说明。刚重比不满足规范下限要求，说明结构的刚度相对于重力荷载过小。但刚重比过分大，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少墙、柱等竖向构件的截面面积。 长细比 长细比=计算长度/回转半径。 所以很显然，减小计算长度或者加大回转半径即可。 这里需要注意的是，计算长度并非实际长度，而是实际长度乘以长度系数，长度系数则与柱子两端的约束刚度有关。说白了就是要看与柱相连的梁或者基础是否给力，如果这些构件的刚度越高，那么长度系数就越小，柱子的计算长度也就越短。 具体公式你可以去看钢结构规范，我记得长度系数的具体算法是附录