地震作用的计算PPT课件
3.3.1 有关地震的一般概念
11
三、基本烈度 四、大震、中震和小震
五、设防烈度和抗震设防的类别
2、抗震设防的类别：我国建筑抗震设计规范根据 建筑重要性分为下列四类：
甲类建筑—特殊要求的建筑，如遇地震破坏会导
致严重后果的建筑等，必须经国家规定的批准权 限批准；
乙类建筑——国家重点抗震城市的生命线工程的 建筑；
3.3 地震作用的计算
3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4
有关地震的一般概念 结构抗震设计的方法 地震作用的计算 结构抗震验算方法概述
地震是指因地球内部缓慢积累的能量突然释放而 引起的地球表层的振动 。
地震波
地震波是地震发生时由震源地方的岩石破裂产生的弹性波。
地震波分为体波和面波。
体波 横波（S波） 纵波（P波）
横波特点:周期长、振幅大、
波速慢,100-800m/s
纵波特点:周期短,振幅小,
波速快,200-1400m/s
瑞利波 面波 乐甫波
杂波
面波比体波衰减慢、振幅大、 周期长、传播远。建筑物破坏 主要由面波造成。
P波开始
S波开始
面波开始
3.3.1 有关地震的一般概念
一、震级
一次地震的释放能量的大小，以里氏(Richer. C. F.学 者的姓氏命名)震级表示： ML=LogB – logB0
3.3.2 结构抗震设计的方法
16
二、抗震概念设计
抗震设计规范虽难于对概念设计的具体细节做出规定，但也已明确 提出了许多概念设计的一般原则，如3.3.1.4.1条款的有关场地、地基 的要求，3.4条款对各种结构体系的基本要求等。现将一概念设计的 一般原则归结如下：
3.3.1 有关地震的一般概念
15
二、抗震概念设计
概念设计是指一些计算中或在规范中难以作出 具体规定的问题，必须由工程师综合运用自身的 知识进行考虑和分析而形成的一种抗震的“理 念”。这些“理念”主要源自以历史震害的经验 总结、对结构或材料破坏机理的认识以及所掌握 的力学知识等。例如：选用怎样的体型有利于抗 震？故概念设计往往带有经验性，且往往贯穿在 方案选型及结构布置的过程中，也体现在计算简 图和计算结果的处理中。
第四代GB18306-2001《中国地震动参数区划图》（现 行）。
7
一、震级 二、烈度 三、基本烈度
四、大震、中震和小震
中震：超越概率为10%的地震；烈度相当于基本 烈度（重现期为475年）。
小震：众值烈度，超越概率为63.2%的地震。（重 现期为50年）。
大震：超越概率为2～3%的地震。（重现期为 2000年左右）。
B—两个水平方向的最大位移动值的平均值。 能量越大，震级就越大；震级相差一级，能量相差 约32倍；相差二级，能量相差1000倍。 一个6级地震相当于一个两万吨级的原子弹。
5
一、震级
二、烈度
地震时在一定地点震动的强烈程度。一次地震只有一个 震级，但对不同的地点（震中距不同），会造成不同的 烈度（破坏程度）。
我国采用12度区划。1999年国家地震向颁布实施的《中 国地震烈度表》（GB/T 17742—1999），属于将宏观 烈度与地面运动参数建立起联系的地震烈度表。如VI度： 多数人站立不稳
Amax 墙体出现裂逢 0.63 (m/s2)
Vmax 0.06 (m/s)
3.3.1 有关地震的一般概念 6
3.3.1 有关地震的一般概念
丙类建筑——甲、乙、丁类经外的建筑；
丁类建筑——次要的建筑，如遇地震破坏不易造 成人员伤亡和较大经济损失的建筑等。
3.3.1 有关地震的一般概念
12
四、大震、中震和小震 五、设防烈度和抗震设防的类别
六、抗震设防的起点 基本烈度为6度和6度以上地区的建筑物须 进行抗震设防；
《防震减灾法》第17条规定：“新建、扩 建、改建建设工程必须达到抗震设防要 求。”不能因改建而忽略抗震设计要求。
②中震可修： 即在设防烈度下，建筑结构可以出现损坏，经修理后仍 可以继续使用，并保证生命和设备的安全。
③大震不倒：当遭遇了千年不遇的罕遇地震（大震），建筑物会严重损 坏，但要求不倒塌，保证生命安全。所谓大震，一般指超出设计烈度 1~1.5度的地震。
3.3.1 有关地震的一般概念
14
3.3.2 结构抗震设计的方法
3.3.1 有关地震的一般概念
13
六、抗震设防的起点
七、抗震设计的原则或抗震设防的标准 三水准抗震设防要求，也称抗震设防的目标：小震不坏，
中震可修、大震不倒。
①小震不坏： 在建筑物使用期间内可能遇到的多遇地震（小震），即 相当于比设防烈度低1.5度的地震作用下，建筑结构应保持弹性状态 而不损坏，按这种受力状态进行内力计算和截面设计。
一、震级
二、烈度
三、基本烈度
地震具随机性，故需预测某地区未来一定时间内可能发 生的最大烈度，该工作具有重要意义。故提出基本烈度 的概念：“一个地区的基本烈度是指该地区今后50年期 限内，在一般场地条件下可能遭遇的超越概念为10%的 地震烈度。”
设计取用的设防标准：
第三代，国家地表局和建设部于1992年联合发布，《中 国地震烈度区划图（1990）》（已不使用）；
一、抗震设计的内容：
三个方面：概念设计、抗震计算和抗震构造措施。 二、抗震概念设计
概念设计是指一些计算中或在规范中难以作出具体规定的 问题，必须由工程师综合运用自身的知识进行考虑和分析而 形成的一种抗震的“理念”。这些“理念”主要源自以历史 震害的经验总结、对结构或材料破坏机理的认识以及所掌握 的力学知识等。例如：选用怎样的体型有利于抗震？故概念 设计往往带有经验性，且往往贯穿在方案选型及结构布置的 过程中，也体现在计算简图和计算结果的处理中。
3.3.1 有关地震的一般概念
8
3.3.1 有关地震的一般概念
9
fⅢ(Ⅰ)
3.3.1 有关地震的一般概念
小震
中震
（63.2％）（10％）
大震
（2-3％）
多
基
罕
遇
本
遇
烈
烈
烈
度
度
度
图1. 烈度概率密度函数
10
四、大震、中震和小震
五、设防烈度和抗震设防的类别 1、设防烈度：以基本烈度作为抗震设防的标准， 或说以Ⅱ类场地条件下，50年超越概率10%的不 同档次的峰值加速度值和作为地震动参数。故抗 震设计和设防的基础是2001年8月1日实施的《中 国地震动参数区划图》（GB18306——2001）， 必要时进行城市抗震设防区划（经中央批准）， 或对具体工程进行地震安全性评价等确定该地区 或项目的地震动参数。
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三、基本烈度 四、大震、中震和小震
五、设防烈度和抗震设防的类别
2、抗震设防的类别：我国建筑抗震设计规范根据 建筑重要性分为下列四类：
甲类建筑—特殊要求的建筑，如遇地震破坏会导
致严重后果的建筑等，必须经国家规定的批准权 限批准；
乙类建筑——国家重点抗震城市的生命线工程的 建筑；
3.3 地震作用的计算
3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4
有关地震的一般概念 结构抗震设计的方法 地震作用的计算 结构抗震验算方法概述
地震是指因地球内部缓慢积累的能量突然释放而 引起的地球表层的振动 。
地震波
地震波是地震发生时由震源地方的岩石破裂产生的弹性波。
地震波分为体波和面波。
体波 横波（S波） 纵波（P波）
横波特点:周期长、振幅大、
波速慢,100-800m/s
纵波特点:周期短,振幅小,
波速快,200-1400m/s
瑞利波 面波 乐甫波
杂波
面波比体波衰减慢、振幅大、 周期长、传播远。建筑物破坏 主要由面波造成。
P波开始
S波开始
面波开始
3.3.1 有关地震的一般概念
一、震级
一次地震的释放能量的大小，以里氏(Richer. C. F.学 者的姓氏命名)震级表示： ML=LogB – logB0
3.3.2 结构抗震设计的方法
16
二、抗震概念设计
抗震设计规范虽难于对概念设计的具体细节做出规定，但也已明确 提出了许多概念设计的一般原则，如3.3.1.4.1条款的有关场地、地基 的要求，3.4条款对各种结构体系的基本要求等。现将一概念设计的 一般原则归结如下：
3.3.1 有关地震的一般概念
15
二、抗震概念设计
概念设计是指一些计算中或在规范中难以作出 具体规定的问题，必须由工程师综合运用自身的 知识进行考虑和分析而形成的一种抗震的“理 念”。这些“理念”主要源自以历史震害的经验 总结、对结构或材料破坏机理的认识以及所掌握 的力学知识等。例如：选用怎样的体型有利于抗 震？故概念设计往往带有经验性，且往往贯穿在 方案选型及结构布置的过程中，也体现在计算简 图和计算结果的处理中。
第四代GB18306-2001《中国地震动参数区划图》（现 行）。
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一、震级 二、烈度 三、基本烈度
四、大震、中震和小震
中震：超越概率为10%的地震；烈度相当于基本 烈度（重现期为475年）。
小震：众值烈度，超越概率为63.2%的地震。（重 现期为50年）。
大震：超越概率为2～3%的地震。（重现期为 2000年左右）。
B—两个水平方向的最大位移动值的平均值。 能量越大，震级就越大；震级相差一级，能量相差 约32倍；相差二级，能量相差1000倍。 一个6级地震相当于一个两万吨级的原子弹。
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一、震级
二、烈度
地震时在一定地点震动的强烈程度。一次地震只有一个 震级，但对不同的地点（震中距不同），会造成不同的 烈度（破坏程度）。
我国采用12度区划。1999年国家地震向颁布实施的《中 国地震烈度表》（GB/T 17742—1999），属于将宏观 烈度与地面运动参数建立起联系的地震烈度表。如VI度： 多数人站立不稳
Amax 墙体出现裂逢 0.63 (m/s2)
Vmax 0.06 (m/s)
3.3.1 有关地震的一般概念 6
3.3.1 有关地震的一般概念
丙类建筑——甲、乙、丁类经外的建筑；
丁类建筑——次要的建筑，如遇地震破坏不易造 成人员伤亡和较大经济损失的建筑等。
3.3.1 有关地震的一般概念
12
四、大震、中震和小震 五、设防烈度和抗震设防的类别
六、抗震设防的起点 基本烈度为6度和6度以上地区的建筑物须 进行抗震设防；
《防震减灾法》第17条规定：“新建、扩 建、改建建设工程必须达到抗震设防要 求。”不能因改建而忽略抗震设计要求。
②中震可修： 即在设防烈度下，建筑结构可以出现损坏，经修理后仍 可以继续使用，并保证生命和设备的安全。
③大震不倒：当遭遇了千年不遇的罕遇地震（大震），建筑物会严重损 坏，但要求不倒塌，保证生命安全。所谓大震，一般指超出设计烈度 1~1.5度的地震。
3.3.1 有关地震的一般概念
14
3.3.2 结构抗震设计的方法
3.3.1 有关地震的一般概念
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六、抗震设防的起点
七、抗震设计的原则或抗震设防的标准 三水准抗震设防要求，也称抗震设防的目标：小震不坏，
中震可修、大震不倒。
①小震不坏： 在建筑物使用期间内可能遇到的多遇地震（小震），即 相当于比设防烈度低1.5度的地震作用下，建筑结构应保持弹性状态 而不损坏，按这种受力状态进行内力计算和截面设计。
一、震级
二、烈度
三、基本烈度
地震具随机性，故需预测某地区未来一定时间内可能发 生的最大烈度，该工作具有重要意义。故提出基本烈度 的概念：“一个地区的基本烈度是指该地区今后50年期 限内，在一般场地条件下可能遭遇的超越概念为10%的 地震烈度。”
设计取用的设防标准：
第三代，国家地表局和建设部于1992年联合发布，《中 国地震烈度区划图（1990）》（已不使用）；
一、抗震设计的内容：
三个方面：概念设计、抗震计算和抗震构造措施。 二、抗震概念设计
概念设计是指一些计算中或在规范中难以作出具体规定的 问题，必须由工程师综合运用自身的知识进行考虑和分析而 形成的一种抗震的“理念”。这些“理念”主要源自以历史 震害的经验总结、对结构或材料破坏机理的认识以及所掌握 的力学知识等。例如：选用怎样的体型有利于抗震？故概念 设计往往带有经验性，且往往贯穿在方案选型及结构布置的 过程中，也体现在计算简图和计算结果的处理中。
3.3.1 有关地震的一般概念
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3.3.1 有关地震的一般概念
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fⅢ(Ⅰ)
3.3.1 有关地震的一般概念
小震
中震
（63.2％）（10％）
大震
（2-3％）
多
基
罕
遇
本
遇
烈
烈
烈
度
度
度
图1. 烈度概率密度函数
10
四、大震、中震和小震
五、设防烈度和抗震设防的类别 1、设防烈度：以基本烈度作为抗震设防的标准， 或说以Ⅱ类场地条件下，50年超越概率10%的不 同档次的峰值加速度值和作为地震动参数。故抗 震设计和设防的基础是2001年8月1日实施的《中 国地震动参数区划图》（GB18306——2001）， 必要时进行城市抗震设防区划（经中央批准）， 或对具体工程进行地震安全性评价等确定该地区 或项目的地震动参数。
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风荷载及地震作用课件
ERA
风荷载定义
风荷载是指风对建筑物产生的压力或吸力。
风荷载是指由于风的作用而产生的对建筑物的压力或吸力，这种力可以导致建筑 物产生弯曲、剪切和振动等效应，从而影响建筑物的安全性和稳定性。
风荷载类型
风荷载可分为平均风和脉动风两类。
平均风是指在一段时间内风速和风向 相对稳定的风，它对建筑物的作用力 是恒定的。脉动风则是指风速和风向 随时间变化的阵风或旋风，它对建筑 物的作用力是变化的。
02
地震作用是地震工程和结构抗震 设计的重要依据，也是地震灾害 评估和抗震减灾的重要基础。
地震作用的类型
水平地震作用
扭转地震作用
指地震动引起的水平方向的地面振动 ，是建筑物和构筑物受地震影响的主 要来源。
指地震动引起的地面振动中，水平方 向和垂直方向的振动发生相位差的现 象，对结构抗扭性能的要求较高。
地质构造和地表地质
地质构造和地表地质条件对地震波的传播和地表受到的地震作用有重 要影响。
建筑物和设施的类型、结构形式和抗震性能
不同类型的建筑物和设施以及不同的结构形式和抗震性能对地震作用 的影响也有所不同。
04
地震作用计算
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
地震烈度计算
总结词
针对风荷载与地震作用的共同影响，应加强结构整体性 和冗余度设计，提高结构抵抗灾害的能力。
详细描述
某核电站采用特殊的设计方案，针对风荷载和地震作用 进行了专项评估和加固措施，确保了核反应堆的安全运 行和周边居民的生命财产安全。
ERA
风速计算
平均风速
根据气象资料，确定某一地点的 平均风速，通常采用10米高度处 的风速。
阵风系数
风荷载定义
风荷载是指风对建筑物产生的压力或吸力。
风荷载是指由于风的作用而产生的对建筑物的压力或吸力，这种力可以导致建筑 物产生弯曲、剪切和振动等效应，从而影响建筑物的安全性和稳定性。
风荷载类型
风荷载可分为平均风和脉动风两类。
平均风是指在一段时间内风速和风向 相对稳定的风，它对建筑物的作用力 是恒定的。脉动风则是指风速和风向 随时间变化的阵风或旋风，它对建筑 物的作用力是变化的。
02
地震作用是地震工程和结构抗震 设计的重要依据，也是地震灾害 评估和抗震减灾的重要基础。
地震作用的类型
水平地震作用
扭转地震作用
指地震动引起的水平方向的地面振动 ，是建筑物和构筑物受地震影响的主 要来源。
指地震动引起的地面振动中，水平方 向和垂直方向的振动发生相位差的现 象，对结构抗扭性能的要求较高。
地质构造和地表地质
地质构造和地表地质条件对地震波的传播和地表受到的地震作用有重 要影响。
建筑物和设施的类型、结构形式和抗震性能
不同类型的建筑物和设施以及不同的结构形式和抗震性能对地震作用 的影响也有所不同。
04
地震作用计算
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
地震烈度计算
总结词
针对风荷载与地震作用的共同影响，应加强结构整体性 和冗余度设计，提高结构抵抗灾害的能力。
详细描述
某核电站采用特殊的设计方案，针对风荷载和地震作用 进行了专项评估和加固措施，确保了核反应堆的安全运 行和周边居民的生命财产安全。
ERA
风速计算
平均风速
根据气象资料，确定某一地点的 平均风速，通常采用10米高度处 的风速。
阵风系数
小学科学《地震的成因及作用》优质课件
19
18
二、注重小组讨论，强化互动效率 小学科学本来就是一门以探究为基础的学科，因此教师在带领学生学习这门学科的时候，应当 注重引导学生进行深入的探究。很多时候小学生并不愿意一个人去钻研某些科学知识，但是如果此 时教师能够注重小组讨论，为学生营造出和谐的互动气氛，那么相信学生能够积极地参与到小组讨 论活动当中去，加强对科学知识的理解与思考，强化活动效率。由于小学生年龄较小，在让他们进 行小组讨论的时候，教师需要注意提供及时的指导。在带领学生设计种子发芽实验的时候，为了能 够体现出互动在整体教学过程中的价值，我在课堂中引导学生进行合作讨论。第一个讨论的内容是 绿豆种子发芽所需要的条件，我将学生分为学习小组，并引导他们在小组内进行积极的讨论，讨论 结束之后，将所得到的结果反馈给我。最终学生总结出绿豆种子发芽需要浇水，需要种到土里并且 要有合适的温度。经过讨论，学生对于这节课的重点内容之一有了准确的把握。其次我引出了第二 部分讨论的内容：如果改变其中的一个条件会有怎样的结果？可以改变哪些条件？如何用实验证明？ 第二部分的讨论内容提出之后，小组里的成员立刻对问题进行了记录，并且通过合作与交流来共同 探讨问题，比如说在绿豆种子发芽过程中不同的浇水量、光照程度会对发芽产生哪些影响等等。教 师通过有效的小组讨论，能够让学生在学习的过程中表现出更加浓厚的积极性，同时也能够引导他 们发挥自己的学习主体作用，对科学知识进行合理的探究。这样的教学方法，不仅适用于小学科学 教学，更适用于处于发展中的学生。
11
二、探索
做一个地球结构的模型。
（3）切开模型，观察它的剖面。
12
三、研讨
1.地球内部结构是怎样的？
地球的内部结构分为三层,由内到外依次是地核、地幔、地壳。
13
三、研讨
18
二、注重小组讨论，强化互动效率 小学科学本来就是一门以探究为基础的学科，因此教师在带领学生学习这门学科的时候，应当 注重引导学生进行深入的探究。很多时候小学生并不愿意一个人去钻研某些科学知识，但是如果此 时教师能够注重小组讨论，为学生营造出和谐的互动气氛，那么相信学生能够积极地参与到小组讨 论活动当中去，加强对科学知识的理解与思考，强化活动效率。由于小学生年龄较小，在让他们进 行小组讨论的时候，教师需要注意提供及时的指导。在带领学生设计种子发芽实验的时候，为了能 够体现出互动在整体教学过程中的价值，我在课堂中引导学生进行合作讨论。第一个讨论的内容是 绿豆种子发芽所需要的条件，我将学生分为学习小组，并引导他们在小组内进行积极的讨论，讨论 结束之后，将所得到的结果反馈给我。最终学生总结出绿豆种子发芽需要浇水，需要种到土里并且 要有合适的温度。经过讨论，学生对于这节课的重点内容之一有了准确的把握。其次我引出了第二 部分讨论的内容：如果改变其中的一个条件会有怎样的结果？可以改变哪些条件？如何用实验证明？ 第二部分的讨论内容提出之后，小组里的成员立刻对问题进行了记录，并且通过合作与交流来共同 探讨问题，比如说在绿豆种子发芽过程中不同的浇水量、光照程度会对发芽产生哪些影响等等。教 师通过有效的小组讨论，能够让学生在学习的过程中表现出更加浓厚的积极性，同时也能够引导他 们发挥自己的学习主体作用，对科学知识进行合理的探究。这样的教学方法，不仅适用于小学科学 教学，更适用于处于发展中的学生。
11
二、探索
做一个地球结构的模型。
（3）切开模型，观察它的剖面。
12
三、研讨
1.地球内部结构是怎样的？
地球的内部结构分为三层,由内到外依次是地核、地幔、地壳。
13
三、研讨
地震作用计算ppt课件
0.9 0.05 - 0.5 5
1——直线下降段的斜率调整系数； 1 0 . 0 2 ( 0 . 0 5 - ) / 8
2——阻尼调整系数，小于0.55时，
应取0.55。
2
1
0.05 - 0.06 1.7
8
二、 多质点体系水平地震作用
结构总的地震作用
F E k a 1G e q
0 0.1 Tg
T(s)
5Tg
6.0
4
a
第五章 地震作用 第三节 2amax 单质a 点(TTg体) 系2am水ax 平地震作用
0.45a max
a [2 0.2 -1(T - 5Tg )]amax
0 0.1 Tg
T (s)
5Tg
6.0
曲线由四部分组成
➢0＜T＜0.1区段，a为向上倾斜的直线
➢0.1＜T＜Tg区段，a为水平线
16
质点i的竖向地震作用标准值
Fvi
GiH i
n
FEvk
GiH i
i 1
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。
17
（二）大跨度结构的竖向地震计算
F E vk vG E
v ——竖向地震作用系数，按表采用；
GE ——重力荷载代表值。
结构类型
平板型网架、 钢屋架
➢Tg＜T＜5Tg区段，a为下降的曲线
➢5Tg＜T＜6.0s区段，a为下降直线
5
a
第五章 地震作用 第三节 2amax 单质a 点(TTg体) 系2am水ax 平地震作用
0.45a max
a [2 0.2 -1(T - 5Tg )]amax
0 0.1 Tg
《地震荷载计算》课件
现代虚无主义的源起与本质探析现代虚无主义最早产生于18世纪末的德国思想界，传入中国的过程与虚无主义在德国的产生非常相似，均是后现代化国家在后起压力下打压传统文化后，产生的一种悲观、虚无思想。
现代虚无主义其本质是将“虚无”作为信仰，否定一切价值。
当下必须直面现代虚无主义问题和危害，坚定社会主义核心价值体系的价值引领作用。
标签：虚无主义；利己主义；无政府主义；个人主义现代虚无主义诞生之初有着深刻的历史背景，倡导的自我为中心的价值目标与资产阶级价值观有着紧密的联系，与马克思主义价值观大相径庭。
改革开放后，虚无主义作为一种政治思潮开始歪曲历史、颠倒是非，当下中国特色社会主义建设的过程中，必须正视虚无主义的种种现象，理清虚无主义的实质和严重危害，坚定不移地走中国特色社会主义道路。
一、现代虚无主义的源起“虚无主义”最早来源于拉丁语，意为“什么都没有”。
现代意义上的虚无主义起源于德国，早在18世纪末19世纪初，德国还处于封建邦国林立落后的神圣罗马帝国时代，面对英国、荷兰、法国现代化的成功，巨大的外部压力迫使其尽快转型。
德国在现代化的过程中快速引进新的启蒙文化，加速启动现代化进程，尤其是启蒙文化的引进使传统社会秩序、文化理念和人们的价值观受到很大冲击，甚至开始质疑传统。
康德、费希特等一批哲学家大力推崇启蒙文化的过程中，对有悖于启蒙的一切传统进行质疑，这一做法必然会把人们心目中长期形成的崇高、神圣的价值弱化掉，而新的价值观尚未形成，人们的内心空虚占据上风，现代虚无主义就是在质疑传统、人们内心空虚的背景下诞生的。
就像恩格斯分析启蒙运动的社会效应时所说的：“以往的一切社会形式和国家形式、一切传统观念，都被当作不合理的东西扔到垃圾堆里去了；到现在为止，世界上所遵循的只是一些成见；过去的一切只值得怜悯和鄙视。
”[1]在批判传统的过程中，宗教被看作德国落后的根源，只有揭穿存在社会生活、政治生活、经济生活中所有形态的上帝和神灵，才能解放思想推动社会的进步。
第三章2 工程结构地震反应分析与抗震验算.ppt
h 1 ---直线下降段的斜率调整系数；按下式确定
h1 = 0.02 + (0.05 - z ) / 8 当h1 < 0时，取h1 = 0
h2 - -阻尼调整系数，h2 < 0.55时，取h2 = 0.55
h2
=1+
0.05 - z 0.06 +1.7z
Tg : 特征周期，见表3.2
max：水平地震系数的最大值 α max = kβ max ,β max= 2.25
结构在地震持续过程中经受的最大地震作用为
F
=
F (t ) max
= m &x&(t) + &x&g (t) max
= mSa
= mg Sa
&x&g (t) max = Gk = G
&x&g (t) max
g
G ---集中于质点处的重力荷载代表值；
g ---重力加速度
= Sa
&x&g (t) max
地震特征周期分组的特征周期值（s）
场地类别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
第一组 0.25
0.35
0.45 0.65
查表确定 Tg Tg = 0.3
第二组 0.30
0.40
第三组 0.35
0.45
0.55 0.75 0.65 0.90
例：单层单跨框架。屋盖刚度为无穷大，质量集中于屋 盖处。已知设防烈度为8度，设计地震分组为二组，Ⅰ类 场地；屋盖处的重力荷载代表值G=700kN，框架柱线刚 度 ic = EIc / h = 2.6104 kN m ,阻尼比为0.05。试求该结构多 遇地震时的水平地震作用。
教科版(秋)五年级科学上册2.3地震的成因及作用 课件(共18张ppt)
（× ）
②地震是由气候变化造成的。
（× ）
③地震会带来极大的破坏，如房屋倒塌、道路损毁等。
（√ ）
④地震发生时没有声响，静悄悄的。
（× ）
⑤地震时，在室外非常安全，不用避震。
（× ）
基础达标
（3）将正确答案的序号填在括号里。
①绝大多数地震是由（ B ）造成的。
A.火山爆发
B.岩层断裂
C.山洪暴发
（2）下列选项中，由地震形成的地貌是（C ）。
资料1：1976年7月28日，河北省唐山市 发生了里氏7.8级地震。地震使地面出现 了裂缝、塌陷，铁轨也扭曲变形了。
探索：地震情景及给地表带来的变化
分析地震给地表带来的改变：地震会给地形地貌带 来怎样的改变呢？
2008年5月12日， 四川省汶川县发 生了里氏8级地 震。地震使山体 滑坡，阻塞河道， 形成了堰塞湖。
A.平原
B.盆地
C.堰塞湖
（3）地震往往会给人类带来巨大的灾难。地震发生时，下列做法中错误的是
（ B ）。
A.如果在一楼，就迅速离开房间，跑到室外空旷的地方去
B.快速跑到窗边或阳台上，大声呼救
C.如果来不及离开房间，就躲在坚固的家具底下或空间狭小的卫生间里
（4）为了研究地震的成因，小明将一叠纸平放在桌面上，然后把手压在纸的两
研讨问题，拓展认识
研讨1：根据我们掌握的事实，我们能为先前对岩 石弯曲原因的猜测找到依据吗？
研讨问题，拓展认识
研讨2：地震是怎样发生的？地震能给地表带来哪 些改变？这个改变是剧烈的还是缓慢的？
基础达标
（1）填空题。 ①地震形成的原因是_地__壳__运__动_____。
②地震会使地表形态发生巨大变化，这种变化是__短__暂__而__剧__烈__（填“短暂而剧
地震作用的计算和抗震验算
17.7 地震作用的计算和抗震验算
17.7.1 地震作用的概念 地震作用——振动过程中作用于建筑结构上的惯性力。 结构的地震反应——结构振动时的速度、加速度及位移等。 各类建筑结构的地震作用，应满足以下要求： 1 一般情况下，应允许在建筑结构的两个主轴方向分别计算 水平地震作用并进行抗震验算，各方向的水平地震作用应由 该方向抗侧力构件承担。 2 有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于 15 °时，应分 别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。 3 质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震 作用下的扭转影响；其他情况，应允许采用调整地震作用效 应的方法计入扭转影响。 4 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；
1
17.7.2 单质点体系的地震作用
１.计算简图 单自由度弹性体系：
将结构参与振动的全部质量集中于一点，用无重量的弹性直杆 支承于地面形成单质点体系，当该体系只作单向振动时，就形成了 一个单自由度体系。如等高单层厂房、水塔等
单质点弹性体系计算简图 （a）单层厂房及简化体系；（b）水塔及简化体系
2
17.7.2 单质点体系的地震作用
地震作用下的质点位移分析
将所有微分脉冲作用后产生的自由振动叠加，得总位移反应
上式为杜哈默积分，它与通解之和就是微分方程的全解。即
8
17.7.2 单质点体系的地震作用
由Duhamel积分可得零初始条件下质点相对于地面的位移为
最大位 移反应
质点相对于地面的速度为
质点相对于地面的最大速度反应为
9
17.7.2 单质点体系的地震作用
由上式可见，结构的自振周期与其质量和刚度的大小有关。质 量越大，则其周期就越长，而刚度越大，则其周期就越短。
17.7.1 地震作用的概念 地震作用——振动过程中作用于建筑结构上的惯性力。 结构的地震反应——结构振动时的速度、加速度及位移等。 各类建筑结构的地震作用，应满足以下要求： 1 一般情况下，应允许在建筑结构的两个主轴方向分别计算 水平地震作用并进行抗震验算，各方向的水平地震作用应由 该方向抗侧力构件承担。 2 有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于 15 °时，应分 别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。 3 质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震 作用下的扭转影响；其他情况，应允许采用调整地震作用效 应的方法计入扭转影响。 4 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；
1
17.7.2 单质点体系的地震作用
１.计算简图 单自由度弹性体系：
将结构参与振动的全部质量集中于一点，用无重量的弹性直杆 支承于地面形成单质点体系，当该体系只作单向振动时，就形成了 一个单自由度体系。如等高单层厂房、水塔等
单质点弹性体系计算简图 （a）单层厂房及简化体系；（b）水塔及简化体系
2
17.7.2 单质点体系的地震作用
地震作用下的质点位移分析
将所有微分脉冲作用后产生的自由振动叠加，得总位移反应
上式为杜哈默积分，它与通解之和就是微分方程的全解。即
8
17.7.2 单质点体系的地震作用
由Duhamel积分可得零初始条件下质点相对于地面的位移为
最大位 移反应
质点相对于地面的速度为
质点相对于地面的最大速度反应为
9
17.7.2 单质点体系的地震作用
由上式可见，结构的自振周期与其质量和刚度的大小有关。质 量越大，则其周期就越长，而刚度越大，则其周期就越短。
地震作用的计算和抗震验算
7
17.7.2
单质点体系的地震作用
今以任一微分脉冲作用进行讨论，设它 在t=τ－dτ时开始作用，作用时间为 x dτ，则冲量大小为 g (t )d 动量增量为 mx( ) 从动量定理，得
g (t )d x
由通解式可求得当τ－dτ时，作用 一个 g (t )d 微分脉冲的位移反应为 x ( ) x ( t ) g dx( ) e sin ' (t )d 地震作用下的质点位移分析 ' 将所有微分脉冲作用后产生的自由振动叠加，得总位移反应
质点相对于地面的最大加速度反应为
10
17.7.2
单质点体系的地震作用
地震反应谱：主要反映地面运动的特性 最大相对位移 最大相对速度 最大加速度 最大反应之间的关系 在阻尼比、地面运动确定后，最大反应只是结构周期的函数。 单自由度体系在给定的地震作用下某个最大反应与体系自振周 期的关系曲线称为该反应的地震反应谱。
h=5m
地震影响系数最大值（阻尼比为0.05） （2）求水平地震影响系数
地震影响 烈度
6 0.04 ----7 0.08(0.12) 0.50(0.72) 8 0.16(0.24) 0.90(1.20) 9 0.32 1.40
查表确定
多遇地震 罕遇地震
22
17.7.2
单质点体系的地震作用
例：单层单跨框架。屋盖刚度为无穷大，质量集中于屋 盖处。已知设防烈度为8度，设计地震分组为二组，Ⅰ类 场地；屋盖处的重力荷载代表值G=700kN，框架柱线刚 度 ,阻尼比为0.05。试求该结构多 遇地震时的水平地震作用。 解： （1）求结构体系的自振周期 （2）求水平地震影响系数 查表确定
地震特征周期分组的特征周期值（s）
17.7.2
单质点体系的地震作用
今以任一微分脉冲作用进行讨论，设它 在t=τ－dτ时开始作用，作用时间为 x dτ，则冲量大小为 g (t )d 动量增量为 mx( ) 从动量定理，得
g (t )d x
由通解式可求得当τ－dτ时，作用 一个 g (t )d 微分脉冲的位移反应为 x ( ) x ( t ) g dx( ) e sin ' (t )d 地震作用下的质点位移分析 ' 将所有微分脉冲作用后产生的自由振动叠加，得总位移反应
质点相对于地面的最大加速度反应为
10
17.7.2
单质点体系的地震作用
地震反应谱：主要反映地面运动的特性 最大相对位移 最大相对速度 最大加速度 最大反应之间的关系 在阻尼比、地面运动确定后，最大反应只是结构周期的函数。 单自由度体系在给定的地震作用下某个最大反应与体系自振周 期的关系曲线称为该反应的地震反应谱。
h=5m
地震影响系数最大值（阻尼比为0.05） （2）求水平地震影响系数
地震影响 烈度
6 0.04 ----7 0.08(0.12) 0.50(0.72) 8 0.16(0.24) 0.90(1.20) 9 0.32 1.40
查表确定
多遇地震 罕遇地震
22
17.7.2
单质点体系的地震作用
例：单层单跨框架。屋盖刚度为无穷大，质量集中于屋 盖处。已知设防烈度为8度，设计地震分组为二组，Ⅰ类 场地；屋盖处的重力荷载代表值G=700kN，框架柱线刚 度 ,阻尼比为0.05。试求该结构多 遇地震时的水平地震作用。 解： （1）求结构体系的自振周期 （2）求水平地震影响系数 查表确定
地震特征周期分组的特征周期值（s）
建筑结构抗震第3章地震作用计算(一)分解
第3章 地震作用计算（一） ——地震反应分析
结构的地震反应：
在地运动的干扰下，结构运动状态（位移、速 度、加速度）的变化及由此产生的内力及变形的 变化。
结构的地震反应分析：
用计算的方法来确定结构的地震反应，也就是 考虑地震作用的结构计算方法。（地震力理论）
§3.0 概述
抗震计算设计的过程：计算地震作用 （荷载）—— 计算结构的地震作用效应（内 力、变形）—— 承载力计算 —— 变形验算
地震作用有三个方向：两个水平方向，一 个竖向.
• 一般情况下，应允许在建筑结构的两个主轴 方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算 ，各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力 构件承担。
• 有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于 15° 时，应分别计算各抗侧力构件方向的水 平地震作用。
二、振动微分方程及其解答
强迫力。
x(t )
c m
x(t)
k m
x(t)
xg
(t)
x(t) 2 2
c km
k m
x(t)
k m
2
x(t
)
xg
(t
)
2、单自由度自由振动
x(t) 2 x(t) 2 x(t) 0
几个基本物理量：振动频率、自振周期、阻尼比
圆频率 周期 频率 阻尼比
k
m
T
2
f 1
T
2
c km
c
2m
对结构地震反应分析的基本认识
难以准确计算。 算不准的原因： 1 需准确知道地面运动，而这是不确定的。 2 结构材料的力学性能的不确定性。 3 结构和地基的相互影响、协同工作的不确
定性。
基本问题：
• 用什么物理量描述地震作用？ • 地震作用大小与哪些因素有关？
结构的地震反应：
在地运动的干扰下，结构运动状态（位移、速 度、加速度）的变化及由此产生的内力及变形的 变化。
结构的地震反应分析：
用计算的方法来确定结构的地震反应，也就是 考虑地震作用的结构计算方法。（地震力理论）
§3.0 概述
抗震计算设计的过程：计算地震作用 （荷载）—— 计算结构的地震作用效应（内 力、变形）—— 承载力计算 —— 变形验算
地震作用有三个方向：两个水平方向，一 个竖向.
• 一般情况下，应允许在建筑结构的两个主轴 方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算 ，各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力 构件承担。
• 有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于 15° 时，应分别计算各抗侧力构件方向的水 平地震作用。
二、振动微分方程及其解答
强迫力。
x(t )
c m
x(t)
k m
x(t)
xg
(t)
x(t) 2 2
c km
k m
x(t)
k m
2
x(t
)
xg
(t
)
2、单自由度自由振动
x(t) 2 x(t) 2 x(t) 0
几个基本物理量：振动频率、自振周期、阻尼比
圆频率 周期 频率 阻尼比
k
m
T
2
f 1
T
2
c km
c
2m
对结构地震反应分析的基本认识
难以准确计算。 算不准的原因： 1 需准确知道地面运动，而这是不确定的。 2 结构材料的力学性能的不确定性。 3 结构和地基的相互影响、协同工作的不确
定性。
基本问题：
• 用什么物理量描述地震作用？ • 地震作用大小与哪些因素有关？
地震作用计算——地震反应分析 PPT
在特定的干扰作用下，单自由度弹性体系的最大反应与 自振周期T的变化关系曲线即反应谱。
基本思路：实际应用时根据结构体系的自振周期找到对 应的加速度反应峰值，在结合结构上的质量（或重力荷载） 求出结构所受地震作用力和结构变形。计算出的结构体系的 最大反应随自振周期的变化曲线就是反应谱。
fR cx (t) C —阻尼系数
＊惯性力 fI
——质量与绝对加速度的乘积
fIm [ x g(t) x (t)]
§4.2 结构动力学方法——弹性解答
4.2.2 振动微分方程及解答
一、单自由度体系
Famk tc x x tm x txt a xt xt 质点m的绝对加速度:
g （ ) ( )
xg (t) x(t)
fR
fI
fS
假定地基 完全刚性
xg (t) x(t)
——地面水平位移，可由地震
时地面运动实测记录求得。
——质点对于地面的相对弹性 位移或相对位移反应。
作用在质点上的三种力：
＊弹性恢复力 fs
——使质点从振动位置回到平衡位置的力
fs kx(t)k —刚度系数
＊阻尼力 fR
——使结构振动衰减的力，由外部介质阻力、 构件和支座部分连接处的摩擦和材料的非弹性 变形以及通过地基散失能量（地基振动引起） 等原因引起
例:若为两个自由度,令n=2，则有
将求出的w1、w2分别代回方程，可求出X1 、X2的相对值。
对应于w1为第一振型：
X11 X12
k12
k1112m2
对应于w2为第二振型：
X21 k12
X22 k11 22m1
§4.2 结构动力学方法——弹性解答
4.2.2 振动微分方程及解答
基本思路：实际应用时根据结构体系的自振周期找到对 应的加速度反应峰值，在结合结构上的质量（或重力荷载） 求出结构所受地震作用力和结构变形。计算出的结构体系的 最大反应随自振周期的变化曲线就是反应谱。
fR cx (t) C —阻尼系数
＊惯性力 fI
——质量与绝对加速度的乘积
fIm [ x g(t) x (t)]
§4.2 结构动力学方法——弹性解答
4.2.2 振动微分方程及解答
一、单自由度体系
Famk tc x x tm x txt a xt xt 质点m的绝对加速度:
g （ ) ( )
xg (t) x(t)
fR
fI
fS
假定地基 完全刚性
xg (t) x(t)
——地面水平位移，可由地震
时地面运动实测记录求得。
——质点对于地面的相对弹性 位移或相对位移反应。
作用在质点上的三种力：
＊弹性恢复力 fs
——使质点从振动位置回到平衡位置的力
fs kx(t)k —刚度系数
＊阻尼力 fR
——使结构振动衰减的力，由外部介质阻力、 构件和支座部分连接处的摩擦和材料的非弹性 变形以及通过地基散失能量（地基振动引起） 等原因引起
例:若为两个自由度,令n=2，则有
将求出的w1、w2分别代回方程，可求出X1 、X2的相对值。
对应于w1为第一振型：
X11 X12
k12
k1112m2
对应于w2为第二振型：
X21 k12
X22 k11 22m1
§4.2 结构动力学方法——弹性解答
4.2.2 振动微分方程及解答