内蒙古科技大学：《结构抗震设计》课程教学课件（讲稿）03 结构地震反应分析与抗震验算

第3章 结构地震反应分析与结构抗震验算 本章是全课的重点！！！

第3章 结构地震反应分析与结构抗震验算 本章是全课的重点！！！

§3.1概述 基本概念： 地震作用与地震作用效应 地震作用：是指地面震动在结构上产生动力荷 载，俗称为地震荷载。注意：是间接作用 地震作用效应：地震作用产生结构的内力和变 形 结构动力特性 结构的自振周期、阻尼、振型等

§3.1 概述 基本概念： 地震作用与地震作用效应 地震作用：是指地面震动在结构上产生动力荷 载，俗称为地震荷载。 注意：是间接作用 地震作用效应：地震作用产生结构的内力和变 形 结构动力特性 结构的自振周期、阻尼、振型等

地震作用的简化： 地震作用简化为三个方向：两个水平方向， 一个竖向。 一般分别计算三个方向的 地震作用

地震作用简化为三个方向：两个水平方向， 一个竖向。 地震作用的简化： 一般分别计算三个方向的 地震作用

结构的地震反应： 结构的位移、速度、加速度及内力和变形。 结构的地震反应分析： 是结构地震作用的计算方法( 应属于结构 动力学的范畴》

是结构地震作用的计算方法 （应属于结构 动力学的范畴） 结构的地震反应： 结构的地震反应分析： 结构的 位移、速度、加速度 及内力和变形

地震作用下结构的计算方法 确定性方法 非确定性方法一随机振动分析 静态分析（最不利状态分析）》 动态分析（全过程时程分析）》 等效静力法 反应谱理论 弹性全过程分析 弹塑性全过程分析 简化的底部剪力法 振型分解反应谱法 本科生学习内容

等效静力法 简化的底部剪力法 振型分解反应谱法 反应谱理论 静态分析（最不利状态分析） 弹性全过程分析 弹塑性全过程分析 动态分析（全过程时程分析） 确定性方法 非确定性方法——随机振动分析 地震作用下结构的计算方法 本科生学习内容

§3.2单自由度弹性体系的地震反应分析 曾经的问题：一建筑物可假定为列体，质量为100t, 问该建筑的地震力在6一9度时，分别为多少？ F=ma F=ma 新的问题：两个建筑物的地震作用（地震力）一样大吗？ 地震作用的大小与什么有关？

§3.2 单自由度弹性体系的地震反应分析 ？ F=ma 曾经的问题：一建筑物可假定为刚体，质量为100t， 问该建筑的地震力在6—9度时，分别为多少？ ？ F=ma 新的问题：两个建筑物的地震作用（地震力）一样大吗？ 地震作用的大小与什么有关？

一，结构的计算简图 水平地震作用下结构的自由度简化

一、结构的计算简图 水平地震作用下结构的自由度简化

体系的自由度问题 一个自由质点，若不考虑其转动，则相对于 空间坐标系有3个独立的唯一分量，因而有三个 自由度（上下、左右、前后），而在平面内只有 两个自由度 如果忽略直杆的轴向变形，则 在平面内与直杆相连的质点 只有一个位移分量，即只有 个自由度

体系的自由度问题 一个自由质点,若不考虑其转动,则相对于 空间坐标系有3个独立的唯一分量,因而有三个 自由度（上下、左右、前后）,而在平面内只有 两个自由度. 如果忽略直杆的轴向变形,则 在平面内与直杆相连的质点 只有一个位移分量,即只有一 个自由度

二、单自由度弹性体系的运动方程 1、运动方程建立 作用于质量血上的水平方向的力： (1) 弹性恢复力S=一Kx “-”表示 (2) 阻尼力R=一Cx 与x方向相 x(0 反 O-*ma S x (t)

二、单自由度弹性体系的运动方程 作用于质量m上的水平方向的力： ⑴ 弹性恢复力 ⑵ 阻尼力 S Kx   R cx   ma   g x t x t  S R m “-”表示 与x方向相 反 1、运动方程建立

质量m的绝对加速度 a=戈+xg 由牛顿第二定律 F=a·m -kx-cx=m(+文g 单质点的地震作用 只要求解出戈，就求出了质点的地震作用

质量m的绝对加速度 由牛顿第二定律 a x   xg        ( ) F a m kx cx m x xg        ( ) F a m kx cx m x xg 单质点的地震作用 F a m kx cx m x        只要求解出 ( ) ，就求出了质点的 xg 地震作用