结构基本周期

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高层结构整体性能指标解析

高层结构整体性能指标解析

高层建筑结构设计整体性能指标控制1.平均重度《高混规》5.1.8条文说明目前国内钢筋混凝土结构高层建筑由恒载和活载引起的单位面积重力,框架与框架-剪力墙结构约为12kN/m2~14kN/m2,剪力墙和筒体结构约为13kN/m2~16kN/m2,而其中活荷载部分约为2kN/m2~3kN/m2,只占全部重力的15%~20%,活载不利分布的影响较小。

另一方面,高层建筑结构层数很多,每层的房间也很多,活载在各层间的分布情况极其繁多,难以一一计算。

【注】平均重度可用于衡量荷载输入的准确性与初步判断结构构件尺寸合理性。

2.结构基本周期结构基本周期可用于判断结构质量和刚度等结构特性合理性的指标。

一般7度区剪力墙结构T=0.1N,N为楼层层数,6度区与8度区上下浮动。

3.结构整体位移角(弹性)4.楼层剪重比根据《抗规》5.2.5【注】《抗规》5.2.5条文说明地震影响系数在长周期段下降较快,对于基本周期大于3.5s的结构,由此计算所得的水平地震作用下的结构效应可能太小。

而对于长周期结构,地震动态作用中的地面运动速度和位移可能对结构的破坏具有更大影响,但是规范所采用的振型分解反应谱法尚无法对此作出估计。

出于结构安全的考虑,提出了对结构总水平地震剪力及各楼层水平地震剪力最小值的要求,规定了不同烈度下的剪力系数,当不满足时,需改变结构布置或调整结构总剪力和各楼层的水平地震剪力使之满足要求。

例如,当结构底部的总地震剪力略小于本条规定而中、上部楼层均满足最小值时,可采用下列方法调整:若结构基本周期位于设计反应谱的加速度控制段时,则各楼层均需乘以同样大小的增大系数;若结构基本周期位于反应谱的位移控制段时,则各楼层i均需按底部的剪力系数的差值△λ0增加该层的地震剪力——△F Eki=△λ0G Ei;若结构基本周期位于反应谱的速度控制段时,则增加值应大于△λ0G Ei,顶部增加值可取动位移作用和加速度作用二者的平均值,中间各层的增加值可近似按线性分布。

结构基本自振周期计算

结构基本自振周期计算

W
---风荷载组合系数;一般结构可不考虑,风荷载起控制作用的高层建筑应
采用0.2;
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3.8.3结构抗震承载力验算
(2)截面抗震验算
S R RE
S---包含地震作用效应的结构构件内力组合的设计值; R---结构构件承载力设计值; RE ---承载力抗震调整系数;
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3.8.3结构抗震承载力验算
3.4.1能量法
位移: xi(t)Xisi nt()
速度: x (t)Xicots()
mn
当体系振动达到平衡位置时,体系变形
位能为零,体系动能达到最大值Tmax
Tmax12ω2 in1 miXi2
m1
xn (t)
x2 (t) x1 (t )
当体系振动达到振幅最大值时,体系动能为零,
位能达到最大值Umax
无论结构是否有偏心,地震地面运动产生的结构扭 转振动均是存在的。
★扭转作用会加重结构的震害 《规范》规定对质量和刚度明显不均匀、不对称结构 应考虑水平地震作用的扭转效应
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3.6竖向地震作用
抗震设计中,一般不考虑竖向地震作用的影响 震害表明:
1、在高烈度区,竖向地面运动的影响是明显的 2、竖向地震作用对高层建筑、高耸及大跨结构
3.4结构自振周期及振型的实用计算方法
能量法是根据体求解以剪切型为主的框架结构
mn
xn (t)
设体系作自由振动,任一质点i的位移:
xi(t)Xisi nt()
3.4.1能量法
速度为 x (t)X ico ts()
m1
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x2 (t) x1 (t )
竖向地震作用。
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3.8.1地震作用及计算方法

结构基本自振周期计算

结构基本自振周期计算
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
u g (t )
刚心 质心
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。 无论结构是否有偏心,地震地面运动产生的结构扭 转振动均是存在的。 ★扭转作用会加重结构的震害 《规范》规定对质量和刚度明显不均匀、不对称结构 应考虑水平地震作用的扭转效应
4、8度和9度时的大跨度结构、长悬臂结构,9度时的高层建筑,应考虑 竖向地震作用。
3.8.1地震作用及计算方法
2、抗震计算方法的确定 1、高度不超过40m,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, 宜采用底部剪力法等简化方法。 2、除上述以外的建筑结构,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多遇地震下的补充计算。
j
规范要求:9度时,高层建筑楼层的竖向地震作用 效应应乘以1.5的增大系数。
3.6.2大跨度结构的竖向地震作用

大跨度结构:跨度大于24m的钢屋架和预应力混凝土 屋架,各类网架和悬索屋盖
《抗震规范》:大跨度结构的竖向地震作用取其重力荷载 代表值GE和竖向地震作用系数λv的乘积
F v G EVk E
[ e ]
1/550
1/800 1/1000 1/1000 1/300
3.8.5罕遇地震作用下结构弹塑性变形验算
⑴应进行罕遇地震作用下薄弱层弹塑性变形验算的结构 为: 1)8度Ⅲ、Ⅳ类场地和9度时,高大的单层钢筋混凝土柱 厂房的横向排架; 2)7-9度时楼层屈服强度系数小于0.5的钢筋混凝土框 架结构; 3)高度大于150m的钢结构; 4)甲类建筑和9度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢 结构; 5)采用隔震和消能减震设计的结构。

原子结构与周期表

原子结构与周期表

原子结构与周期表原子是构成物质的基本单位。

当我们想要理解物质世界时,了解原子的结构是一个必经之路。

本文将介绍原子的基本结构和周期表,希望能为读者提供一些帮助。

一、原子结构原子由质子、中子和电子三种基本粒子组成。

其中质子和中子构成了原子核,而电子围绕原子核旋转。

每个原子都有一个不同的原子序数(Z),它代表了这个原子所拥有的质子数量。

原子的质量数(A)由质子数和中子数之和决定。

例如,氢原子具有一个质子和一个电子,所以其质子数或原子序数为1,质量数为1。

电子围绕原子核的轨道被称为能级。

低能级的电子离原子核更近,能量也更低;而高能级的电子则更远离原子核,能量更高。

当电子受到能量激励时,它会从低能级跃迁到更高的能级,这样一个原子就会变得激发。

当电子回到较低的能级时,会释放能量,此时我们可以观察到一种特定光谱。

二、周期表周期表是化学家用来组织元素的一种工具。

它分为横行(周期)和纵列(族)。

横行排列的元素有着相似的电子外壳结构,而不同周期的元素则有着不同的电子排布方式。

纵列排列的元素拥有相似的化学性质。

周期表中的元素按照原子序数递增的顺序排列。

最轻的元素是氢,而最重的元素则是锕。

长期以来,元素周期表一直是开展化学和物理研究的基础。

三、元素周期表的改变尽管现代元素周期表是基于元素原子序数的,但它的排列方式早已不断变化和演化。

有些元素周期表会使用电子层数或化学性质来排列元素。

每种排列方式都有其对特定问题提供的优势和限制。

最近,人们对元素周期表进行了一些有趣的研究。

例如,研究人员通过创建一个“自由元素周期表”来了解元素是如何在超越常规温度和压力的条件下发生化学反应的。

这种研究为改进材料科学和精细化学工程的技术奠定了基础。

四、本文结论原子结构和周期表是了解物质世界的基础。

电子、质子和中子的每个组成部分,以及它们如何交互或排列,全部有助于我们进一步了解元素。

周期表则帮助化学家和物理学家更好地组织元素,使它们更便于研究。

一、原子结构与元素周期表

一、原子结构与元素周期表
ns1ns2np6周期数能层数能层与周期最外层电子排布式1s11s2七个周期短周期长周期周期数二一三元素种类2四五六88181832ns1n1d110ns2ns2np6ns1n2f110ns2ns2np614n1d1相应能级组中所含能级1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d未完七个周期短周期长周期周期数二一三元素种类四五六288181832七各周期所含元素的种数等于相应能级组中各轨道中最多容纳的电子数之和周期数与能级组的关系未完我们能量相近的能级划分为一组称为能级组
例1、已知某元素的原子序数是25,写出 该元素原子的价电子层结构式,并指出 该元素所属的周期和族。 解:∵原子序数为25.∴该元素核外有25e-, 其排布式为[Ar]3d54s2, 属d区过渡元素。 最高能级组数为4,其中有7个价电子, 故该元素是第四周期ⅦB族。
例2、已知某元素在周期表中位于第五周期、 ⅥA族位置上。试写出该元素基态原子的电 子排布式、元素名称、元素符号和原子序数。 解:∵位于第五周期, ∴价电子是第五能级组,即5s4d5p, 又∵是ⅥA族,∴价电子排布为5s25p4, 这时4d必是全充满的, ∴电子排布式[Kr]4d105s25p4 碲,Te,原子序数是52。
16个族
ⅢB~Ⅷ
Ⅷ族
ⅠB 、ⅡB
5个区
0 族
族与价电子
族序数﹦价电子数
在周期中有18个纵列,除零族元素中He (1s2)与其它稀有气体ns2np6不同外,一般 说来,其它每个族序数和价电子数是相等的 主族元素: 族序数=原子的最外层电子数=价电子数 副族元素: 大多数族序数=(n-1)d+ns的电子数=价电子数
五个区:s、p、d、ds、f
ⅠA
ⅡA

关于结构设计中各种周期的解惑

关于结构设计中各种周期的解惑

关于结构设计中各种周期的解惑结构设计中碰到最多的周期大致有四个:场地(地震动)卓越周期、设计特征周期、结构自振周期、结构基本周期,四个周期或多或少存在一定的联系,首先了解一下各周期的含义。

卓越周期是指随机振动过程中出现概率最多的周期,常用以描述地震动或场地特性。

地震波在土层中传播,由于土层的过滤特性与选择放大作用(过滤与放大通过不同性质界面的多次反射来实现),周期与场地土固有周期接近的地震波得到增强(通过共振作用放大),此周期称为场地(地震动)卓越周期。

设计特征周期也可称为设计反应谱特征周期,是指地震影响系数曲线下降段起始点对应的周期值,与地震震级、震中距和场地类别等因素有关,规范通过设计地震分组和场地类别反映,场地越软,震级、震中距越大,值越大。

结构自振周期是结构的动力特性之一,按某一振型完成一次自由振动所需的时间,仅与结构的质量m、刚度k有关,可通过特征值分析求解。

结构基本周期是结构按基本振型完成一次自由振动所需的时间。

地震动卓越周期反映的是场地土动力特性,与场地覆土厚度、土层剪切波速及岩土阻抗比(土地震效应的三要素)有关,前两者影响频谱,后者影响幅值。

一般来讲震级、震中距越大,高频分量被长距离传播路径所过滤,低频(长周期)分量越显著;软土地基上卓越周期显著,而硬土地基上则包含多种频率成分,卓越周期不显著(可以包含若干个),如下图。

设计特征周期针对的是设计反应谱,因此数落一下设计反应谱的来历很有必要。

为了迎合结构设计,将不同的地震动记录的反应谱曲线加以统计平均(均值反应谱),再利用数学上的平滑拟合,基于安全或经济因素的修正,便得到设计反应谱。

设计反应谱并不针对某个特定地震波,而是据大量地震动的综合认识预估结构地震作用的一种规定。

即设计反应谱不是真正的反应谱,是经验物理领域的概念,设计特征周期的物理意义不很明确。

从反应谱的分段区间来看,设计特征周期可以认为是速度与位移控制段的分界周期。

地震动卓越周期与设计特征周期存在必然联系吗?答案是否定的,顶多也就是特定地区的统计关系。

PKPM结构设计参数(精)

PKPM结构设计参数(精)

PKPM结构设计参数1。

风荷载风压标准值计算公式为:WK=βzμsμZ W.其中:βz=1+ξυφz/μz在新规范中,基本风压Wo略有提高,而建筑的风压高度变化系数μE、脉动增大系数ξ、脉动影响系数υ都存在减小的情况。

所以,按新规范计算的风压标准值可能比89规范大,也可能比89规范小。

具体的变化包括下面几条:1)、基本风压::新的荷载规范将风荷载基本值的重现期由原来的30年一遇改为50年一遇:新高规3。

2.2条规定:对于B级高度的高层建筑或特别重要的高层建筑,应按100年一遇的风压值采用。

2)、地面粗糙度类别:由原来的A、B、C类,改为A、B、C、D类。

C类是指有密集建筑群的城市市区;D类为有密集建筑群,且房屋较高的城市市区。

3)、凤压高度变化系数:A、B、C类对应的风压高度变化系数略有调整。

新增加的D类对应的风压高度变化系数最,比C类小20%到50%.4)、脉动增大系数:A、B、C类对应的脉动增大系数略有调整。

新增加的D类对应脉动增大系数比89规范小,约5%到10%.与结构的材料和形式有关.5)、脉动影晌系数:在89高规中,脉动影响系数仅与地面粗糙度类别有关,对应A、B、C类的脉动影响系数分别为,0。

48、0.53和0。

63。

在新规范中,脉动影响系数不仅与地面粗糙度类别有关,而且还与建筑的高宽比和总高度有关,其数值都小于89高规。

如C类、高度为5Om、高宽比为3的建筑,υ=0.46,比89高规小28%,若为D类,则小37%.6)、结构的基本周期:脉动增大系数ξ与结构的基本周期有关(WoT12)。

结构的基本周期可采用结构力学方法计算,对于比较规则的结构,也可以采用近似方法计算:框架结构T=(0.08—1.00)N:框剪结构、框筒结构T=(0.06—0。

08)N:剪力墙结构、筒中筒结构T=(0。

05—0.06)N.其中N为结构层数.2.地震作用1)、抗震设防烈度::新规范改变了抗震设防烈度与设计基本地震加速度值的对应关系,增加了7度(0.15g〉和8度(0.30g)两种情况(见新抗震规范表3。

化学元素周期表的基本结构和分类原则是什么

化学元素周期表的基本结构和分类原则是什么

化学元素周期表的基本结构和分类原则是什么化学元素周期表是化学元素按照一定规律排列的表格,通过周期表我们可以了解到元素的基本性质、原子结构以及元素之间的关系。

本文将介绍化学元素周期表的基本结构以及分类原则。

一、化学元素周期表的基本结构1. 元素周期表的排列方式化学元素周期表按照一定的规则排列,一般可以分为横排(周期)和竖排(族)。

横排代表元素的周期数,竖排代表元素所属的族。

2. 元素周期表的重要信息在化学元素周期表中,每个元素的方块内通常包含有如下的信息:- 元素符号:用来表示该元素的简写,例如H代表氢元素。

- 原子序数:表示元素在周期表中的位置,也表示了元素的原子核中质子的数量,例如氢元素的原子序数为1。

- 原子质量:代表元素一个普通原子的平均质量,通常以原子单位表示。

- 元素名称:元素符号对应的名称,例如H对应氢元素。

二、化学元素周期表的分类原则1. 以周期数为基础的分类元素周期表的周期数表示了元素的电子层数,不同周期的元素拥有不同数量的电子层。

第一周期元素只有1个电子层,第二周期元素有2个电子层,以此类推。

这种分类方式将元素按照电子层的增加顺序进行排列。

2. 以族为基础的分类元素周期表的族数表示了元素的化学性质。

同一族的元素具有相似的化学性质,这是由于它们具有相同的电子结构。

例如,第一族是碱金属元素,它们都是高活性金属,具有较低的电离能和较大的电负性。

3. 分类的规律在化学元素周期表中,元素的性质和周期、族的位置有一定的规律性。

同一周期中,元素的原子半径和电离能呈现出规律性的变化。

同一族中,元素的化学性质相似,往往具有相同的氧化态和化合价。

此外,除了周期数和族数,元素周期表还可以根据元素的其他性质进行分类,如金属和非金属元素的区分,化学元素周期表还可以根据以往的研究发现的新元素进行更新和扩展。

综上所述,化学元素周期表是一种以周期数和族为基础的分类体系,展示了元素的基本结构和化学性质的规律。

通过学习和理解元素周期表,我们可以更好地了解和研究元素及其化合物的性质和应用。

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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。

自振周期是结构按某一振型完成一次自由振动所需的时
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。

结构在地震作用下的反应与建筑物的动力特性密切相关,建筑物的自振周期是主要的动力特征,与结
周期相等或接近时,建筑物的震害较为严重。

基本周期应该取决于建筑物的结构形式,各种结构形式都是定数。

结构自振周期是结构在水平作用下的震动周期,是变数。

结构在地震作用下的反应与建筑物的动力特性密切相关,建筑物的自振周期是主要的动力特征,与结构的质量和刚度相关。

经验表明,当建筑物的自振周期与场地的卓越周期相等或接近时,建筑物的震害较为严重。

结构的基本周期可采用结构力学方法计算,对于比较规则的结构,也可以采用近似方法计算:
框架结构 T=()N
框剪结构、框筒结构 T=()N
剪力墙结构、筒中筒结构 T=()N
其中N为结构层数。

也可采用结构分析得到的结构第1平动周期。

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