反应谱是在给定的地震加速度作用期间内，单质点体系的最大位移反应、速度反应和加速度反应随质点自振周期变化的曲线。用作计算在地震作用下结构的内力和变形。更直观的定义为：一组具有相同阻尼、不同自振周期的单质点体系，在某一地震动时程作用下的最大反应，为该地震动的反应谱。
反应谱理论考虑了结构动力特性与地震动特性之间的动力关系，通过反应谱来计算由结构动力特性(自振周期、振型和阻尼)所产生的共振效应，但其计算公式仍保留了早期静力理论的形式。地震时结构所受的最大水平基底剪力，即总水平地震作用为:
FEK= αG
其中α为地震影响系数，即单质点弹性体系在地震时最大反应加速度。另一方面地震影响系数也可视为作用在质点上的地震作用与结构重力荷载代表值之比。
目前，反应谱分析法比较成熟，一些主要国家的抗震规范均将它作为基本设计方法。不过，它主要适合用于规则结构。对于不规则结构以及高层建筑，各国规范多要求采用时程分析法进行补充计算。
地震作用反应谱分析本质上是一种拟动力分析，它首先使用动力法计算质点地震响应，并使用统计的方法形成反应谱曲线，然后使用静力法进行结构分析。但它并不是结构真实的动力响应分析，只是对于结构动力响应最大值进行估算的近似方法，在线弹性范围内，反应谱分析法被认为是高效而且合理的方法。反应谱分为加速度反应谱、速度反应谱和位移反应谱。基于不同周期结构相应峰值的大小，我们可以绘制结构速度及加速度的反应谱曲线。一般情况下，随着周期的延长，位移反应谱为上升曲线，速度反应谱为平直曲线，加速度反应谱为下降曲线，目前结构设计主要依据加速度反应谱。
加速度反应谱在短周期部分为快速上升曲线，并且在结构周期与场地特征周期接近时出现峰值，后面更大范围为逐渐下降阶段。峰值出现的时间与对应的结构周期和场地特征周期有关。一般来说结构自振周期的延长，地震作用将减小。当结构自振周期接近场地特征周期时，地震作用最大。
反应谱分析方法需要先求解一个方向地震作用响应，再基于三个正交方向的分量考虑结构总响应，即基于振型组合求解一个方向的地震响应，再基于方向组合求解结构总响应。
振型组合方法有SRSS法，CQC法。
1.SRSS法
SRSS法是平方和平方根法，这种方法假定所有最大模态值在统计上都是相互独立的，通过求各参与阵型的平方和平方根来进行组合。该法不考虑各振型间的藕联作用，实际上结构模态都是相互关联的，不可避免的存在藕联效应，对那些相邻周期几乎相等的结构，或者不规则结构不适用此法。《抗规》GB50011-2010规定的SRSS法为如下所示：
2.CQC法
CQC法是完全平方根组合方法，以随机振动理论为基础，考虑了振型阻尼引起的临近振型之间的藕联效应，它是比SRSS法更加合理的方法，扭转效应明显的结构一般考虑用此法。《抗规》GB50011-2010规定的CQC法为如下所示：
方向组合方法SRSS法。
SRSS法是平方和平方根法，这种方法假定所有最大模态值在统计上都是相互独立的，通过求各参与振型的平方和平方根来进行组合。该法不考虑两个方向地震峰值统计的相关性，因此组合值是相对比较保守的。
反应谱理论局限性：
1.反应谱理论尽管考虑了结构的动力特性，然而在结构设计中，它仍然把地震惯性力作为静力来对待，所以它只能称为准动力理论。
2.表征地震动的三要素是振幅、频谱和持续时间。在制作反应谱过程中虽然考虑了其中的前两个要素，但始终未能反映地震动持续时间对结构破坏程度的重要影响。
3.反应谱是根据弹性结构地震反应绘制的，引用反映结构延性的结构影响系数后，也只能笼统地给出结构进入弹塑性状态的结构整体最大地震反应，不能给出结构地震反应的全过程，更不能给出地震过程中各构件进入弹塑性变形阶段的内力和变形状态，因而也就无法找出结构的薄弱环节。
时程分析法是将动力作用以时间函数的形式引入微分方程，对结构物的运动微分方程直
接进行逐步积分求解的一种动力分析方法，即基于振型叠加法或其他方法在地震作用的整个过程中对结构的响应进行完整计算得到结构在动力荷载作用下结构在每一时刻的响应以及响应的变化情况。由时程分析可得到各个质点随时间变化的位移、速度和加速度动力反应，进而计算构件内力和变形的时程变化。时程分析的积分方法是此类型分析的关键问题之一。
时程分析法在数学上称步步积分法,抗震设计中也称为"动态设计"。由结构基本运动方程输入地面加速度记录进行积分求解，以求得整个时间历程的地震反应的方法。此法输入与结构所在场地相应的地震波作为地震作用,由初始状态开始, 一步一步地逐步积分,直至
地震作用终了。是对工程的基本运动方程，输入对应于工程场地的若干条地震加速度记录或人工加速度时程曲线，通过积分运算求得在地面加速度随时间变化期间结构的内力和变形状态随时间变化的全过程，并以此进行结构构件的截面抗震承载力验算和变形验算。
理论上时程分析是最准确的结构地震响应分析方法，随着计算机运行速度的提高，最初时程分析在计算时间方面的困难已经被解决，另外，随着结构设计领域的不断发展，结构分析早已超出线弹性的范围，面对更多非线性问题，反应谱法动力分析是没有任何意义的，这时就需要动力时程分析。
时程分析法需要复杂的计算，以及详尽而有针对性的场地信息，这一点并不是所有实际工程都能提供的，，另外时程分析会输出地震作用整个过程每一时刻的结构位移及内力响应，对于这些信息的统计需要大量的工作量，并且难以形成直接指导结构设计的信息。所以理论上时程分析是最准确的结构地震响应分析方法，但是由于其分析的复杂性，且地震波的随机性，因此一般只是把它作为反应谱分析的验证方法，能满足大部分结构规范要求和工程师需求的仍然是地震作用的反应谱分析。
时程分析的不足恰好是反应谱分析方法的优点，光滑设计反应谱是地震运动的平均值，它仅包括计算每个振型中的位移和构件力的最大值，因此不需要对多条地震波进行复杂计算。并且结构反应谱分析所给出的结构响应信息可以很方便地应用于结构设计，避免了对整个时间范围内结构响应的处理。
时程分析和反应谱分析的区别有以下几点：
从理论上讲，如果反映谱分析所用的反映谱是时程分析分析时用的地震波所产生的反映谱，而分析又限於弹性阶段，两者几乎没有差别，因为反映谱分析(取足够的模态)只是忽略了影响很小的高阶效应；但是如果结构进入非弹性阶段，只能用时程分析。
反应谱法有几个假设：
结构是弹性反应,反应可以叠加；
无土层与结构的相互作用；
质点的最大反应即为其最不利反应；
地震是平稳随机过程。
而时程分析是把地震过程按时间步长分为若干段，在每个时间段内进行弹性分析，算出反应，然后再调整刚度和阻尼。也就是步步积分。
①反应谱方法是一种拟静力方法，虽然能够同时考虑结构各频段振动的振幅最大值和频谱两个主要要素，但对于持时这一要素未能考虑，震害调查表明，有些按反应谱理论设计的结构，在未超过设防烈度的地震中，也遭受到了严重的破坏，这充分说明了持时要素在设计中应该被考虑。
②反应谱方法忽略了地震作用的随机性，不能考虑结构在罕遇地震下逐步进入塑性时，因其周期、阻尼、振型等动力特性的改变，而导致结构中的内力重新分布这一现象。
③反应谱方法假设结构所有支座处的地震动完全相同，忽略基础与土层之间的相互作用。
时程分析方法是一种相对比较精细的方法，不但可以考虑结构进入塑性后的内力重分布，而且可以记录结构响应的整个过程。但这种方法只反映结构在一条特定地震波作用下的性能，往往不具有普遍性。我国反应谱方法所应用的反应谱曲线是255条地震波的地震反应的平均值，而非包络值，体现的是共性，但无法反映结构进入塑性时的整体结构性能。时程方法体现的是结构对具体某条地震波的反应，不同地震波作用下结果的差异很大，需要合理选波。
当结构遭遇地震作用时，即使结构主体保持弹性变形状态，结构次要构件的永久变形也将耗散一定的能量，从理论上讲这部分能量是很难估计的。在结构动力分析中，这部分能量耗散是通过阻尼来定义和实现的。对于数值计算本身，为获得稳定解，多数增量求解法也需加入一定的人工阻尼或数值阻尼。
结构反应谱分析和时程分析都需要考虑结构阻尼的影响。一般情况下，结构阻尼是通过模态阻尼比来定义的。阻尼比也就是相应阶模态阻尼与其临界阻尼的比值。一般在结构反应谱分析和时程分析过程中，混凝土结构的模态阻尼比一般选为0.05，表示振动的两个相邻
极大值之间的衰减比为0.73,而且每个周期的应变能损耗为46.7%.钢结构的模态阻尼比一
般选为0.02，每个周期的应变能损耗为22.7%.阻尼比设置大小对结构的影响是非常关键的。振型阻尼比的数值应该是在0~1之间。在过去的结构动力分析中，一般情况下各振型所采用的是相同的阻尼比，但实测数据表明，结构高振型的阻尼比一般大于低振型的阻尼比。
另外，质量和刚度比例阻尼也经常用于结构非线性增量分析中。这一阻尼类型也被称为Rayleigh阻尼，它是假设阻尼矩阵与质量矩阵,刚度矩阵成正比。从物理意义上讲，质量比例阻尼的假设意味着存在有外部支承的阻尼器，而使用刚度比例阻尼对结构高阶振型具有阻尼增加效应。虽然Reyleigh型阻尼没有经过物理论证，而且它的使用对大多数结构来说是难以解释的，但使用这一阻尼方式可以用较大的时间积分步长获得稳定的数值结果。除此，目前结构中经常使用阻尼器,隔振器等非线性连接单元，这些连接单元与一般的结构构件不同，其目的是主动耗散结构的应变能或削弱能量传输，从力学模型来看，这类连接单元本身具备较大的阻尼值。
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反应谱法与时程分析法在设计地震下的比较 摘 要：以反应谱法与时程分析法的原理为依据，结合实际桥梁单墩模型进行抗震分析，从而得出这两种方法的异同以及它们所适用的范围，并结合它们的优缺点，优化结构动力分析方法的优化。 关键词：反应谱；时程分析；单墩模型；设计地震 0 前言 在桥梁抗震计算中，早期采用简化的静力法，5O 年代后发展了动力法的反应谱理论，近2O 年来对重要结构物采用动力法的动态时程分析法和功率谱法进行研究也比较普遍，但目前常用的方法是线弹性反应谱法、弹塑性动力时程分析法和等效静力分析法等几种方法。其中，反应普法和时程分析法在抗震分析中运用最为广泛。 1 反应谱理论 1.1 反应谱法原理 单质点体系在地面运动作用下，运动方程为[18] ： .. . g m x c x kx m x ⋅⋅ ++=- （1） (1)式中： m —质点质量； .. x —质点相对加速度； . x —质点相对速度； x —质点相对位移。 根据单质点体系的振动理论，由Duhamel 积分可知： [][]..0 1 exp ()sin ()t t g x x t t d ξωτωττω= --⋅-⎰ (2)
对上式微分两次可得加速度(在一般情况下，阻尼比ξ的数值很小，可略去 阻尼比的乘积项)，得到单质点体系的地震相对加速度反应的表达式。最后得绝对加速度的表达式为： .. .. .. ()0 ()()()sin ()t t g a D g D s x t x t x e t d ξωτωτωττ--=+=-⎰ (3) 进而得到作用在质点上的地震力为()a F t m S =⋅。 1.2 反应普法的优缺点 反应谱法以其概念清晰、计算简单而被广泛应用，至今仍是各国规范的基本计算方法。反应谱法根据规范按四类场地土给出的设计反应谱进行计算，对于量大面广的常规桥梁，只取少数几个低阶振型就可以求得较为满意的结果，计算量少；并且反应谱法将时变动力问题转化为拟静力问题，易于为工程师接受，这些都是反应谱法的优点所在。 由于目前采用的反应谱法对结构地震力采用弹性反应谱理论，反应谱法的最大缺点是假定结构是弹性状态，原则上只适用于弹性结构体系。然而地震是一种不经常发生的偶然荷载，一般允许结构在强烈地震中进入非线性状态，弹性反应谱法不能直接使用。另外，地震反应谱失掉相位信息，经叠加得到的结构反应最大值是一个近似值，尽管可能是一个很好的近似值，但各种叠加方案都有一定的局限性，不是任何情况下都能给出满意的结果。计算结果只能给出最大反应值，而不能给出发生反应的全过程。在抗震设计中最大的内力反应是最受关注的，但相邻截面的最大反应或即使在同一截面上各个内力的最大反应发生的时刻各不相同，在结构强度或应力验算中应取发生在同一时刻的反应值，如最大弯矩相应的轴力和剪力，或最大轴力相应的弯矩和剪力等，这一点反应谱无法做到。 2 时程分析理论 2.1 时程分析原理
从理论上讲，如果反映谱分析所用的反映谱是时程分析分析时用的地震波所产生的反映谱，而分析又限於弹性阶段，两者几乎没有差别，因为反映谱分析(取足够的模态)只是忽略了影响很小的高阶效应。 但是如果结构进入非弹性阶段，只有用时程分析 反应普法有几个假设:1,结构是弹性反应,反应可以叠加;2,无土结的相互作用;3,质点的最大反应即为其最不利反应;4,地震是平稳随机过程. 而时程分析是把地震过程安时间步长分为若干段,在每时间段内安弹性分析,算出反应,然后再调整刚度和阻尼.总得一句话,就是步步积分法! ①反应谱方法是一种拟静力方法，虽然能够同时考虑结构各频段振动的振幅最大值和频谱两个主要要素，但对于持时这一要素未能得到体现，震害调查表明，有些按反应谱理论设计的结构，在未超过设防烈度的地震中，也遭受到了严重的破坏，这充分说明了持时要素在设计中应该被考虑。 ②反应谱方法忽略了地震作用的随机性，不能考虑结构在罕遇地震下逐步进入塑性时，因其周期、阻尼、振型等动力特性的改变，而导致结构中的内力重新分布这一现象。 ③反应谱方法假设结构所有支座处的地震动完全相同，忽略基础与土层之间的相互作用。 时程分析方法是一种相对比较精细的方法，不但可以考虑结构进入塑性后的内力重分布，而且可以记录结构响应的整个过程。但这种方法只反应结构在一条特定地震波作用下的性能，往往不具有普遍性。 我国反映谱方法的曲线是由255条地震波的地震反映的平均值，而非包络值，体现的是共性，但无法反映结构进入塑性的整体结构性能。时程方法体现的是具体某条地震波的反映，不同地震波作用下结果的差异也很大，需要合理选波。 底部剪力法/反应谱法/时程分析法一些有用的概念 https://www.doczj.com/doc/af19235555.html,/histruct/blog/item/465ce38787299023c75cc357.html 从传统的观点来看，底部剪力法，反应谱法和时程分析法是三大最常用的结构地震响应分析方法。那么正确的认识它们的一些关键概念，对于建筑结构的抗震设计具有非常重要的意义。HiStruct在此简单的总结一些，全当抛砖引玉。 1. 底部剪力法 高规规定：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高层建筑结构，可采用底部剪力法。底部剪力法适用于基本振型主导的规则和高宽比很小的结构，此时结构的高阶振型对于结构剪力的影响有限，而对于倾覆弯矩则几乎没有什么影响，因此采用简化的方式也可满足工程设计精度的要求。底部剪力法尚有一个重要的意义就是我们可以用它的理念，简化的估算建筑结构的地震响应，从而至少在静力的概念上把握结构的抗震能力，它还是很有用的。 2. 反应谱方法 高规规定：高层建筑结构宜采用振型分解反应谱法。对质量和刚度不对称、不均匀的结构以及高度超过100m 的高层建筑结构应采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法。反应谱的振型分解组合法常用的有两种：SRSS和CQC。虽然说反应谱法是将并非同一时刻发生的地震峰值响应做组合，仅作为一个随机振动理论意义上的精确，但是从实际上它对于结构峰值响应的捕捉效果还是很不错的。一般而言，对于那些对结构反应起重要作用的振型所对应频率稀疏的结构，并且地震此时长，阻尼不太小（工程上一般都可以满足）时，SRSS是精确的，频率稀疏表面上的反应就是结构的振型周期拉的比较开；而对于那些结构反应起重要
sap2000动力分析总结 1、 sap2000反应谱分析里有一个scale放大系数是怎么回事？应该怎么输入？ 答： （1）scale不仅调峰值，整个加速度时程都会乘以这个系数。 marry11 （2）新的抗震规范，规定了不同地震烈度下，多遇和罕遇地震对应的地震加速度时程曲线的最大值，如8度地区对应的设计基本地震加速度为 0.16g。 marry11 （3）scale就是个放大系数，让最后得到的数值为程序需要，比如在反应谱分析中，如果输入的地震系数，那么scale就是g（要注意单位，如果采用m，就输入9.8，如果是mm，就输入9800），如果反应谱直接输入了谱加速度，那么scale就是1。在时程分析中也同理。 Xfjiang 说明：在“定义”－“反应谱函数”中选择chinese2002添加反应谱函数时，在此界面中的“加速度”栏中的各个数值代表不同时间的地震影响系数，而地震反应谱。 （4）楼上说得对，但是输入1时也要注意单位，因为sap本身要求这个地方输的不是简单的放大系数，而是与单位有关的一个加速度，因此要注意单 位。 Ngmxf （5）我个人觉得是这样，这个系数有2个作用：一个是进行地震方向组合；还可以用来修正反应谱曲线中的数值，因为大多数人都是按照规范中的地震影响系数曲线公式去得到反应谱曲线的，这个曲线纵坐标是地震影响系数。所以可以在反应谱分析选项中用这个scale factor去调整，即把scale factor设为重力加速度，单位一定要搞清楚。 sap的原意应该是进行地震方向组合用的。如果当时在输反应谱曲线时就把纵坐标变为影响系数乘以重力加速度的话那第二个作用就不存在了。 Z625 （6）g就是那个scale，还是同意这个，Scale还是取决于单位，比如国内通常取用9.8，因为大家用的都是 m 、N、s。当用英制的时候就要注意单位的变换了，用Kip, ft, 时 scale 是32.2。用lb, in时，scale 取386。其实就是为了使用不同单位时的统一。 Zucchini963 （7）我根据例题换算过,在N.m的状况下取该9.8。 scueng 2、在sap里面如何对桁架结构进行稳定性分析，具体如何操作啊？ 答：
地震响应的反应谱法与时程分析比较地震响应分析是地震工程领域中一项重要的研究内容，用于描述地震荷载对结构物产生的动态响应。常用的地震响应分析方法有反应谱法和时程分析法。反应谱法和时程分析法在地震响应分析中各有优缺点，本文将对两种方法进行比较。 首先，反应谱法是一种基于地震输入和结构特性的简化方法，适用于结构相对简单、不涉及复杂非线性行为的分析。反应谱法通过建立结构的响应谱与地震输入谱进行比较，确定结构的最大响应，并用于设计结构的抗震能力。反应谱法的优点在于简化计算过程，能够提供结构的峰值加速度、速度以及位移等重要参数。同时，反应谱法可以通过改变地震输入谱来研究结构的响应变化情况，从而进行参数分析和优化设计。然而，反应谱法也有一些缺点，例如只考虑了结构的最大响应，对于结构的时间历史响应和非线性行为的分析能力有限。 相比之下，时程分析法是一种更为精确和全面的地震响应分析方法。时程分析法基于结构的动力学特性，通过模拟地震波在结构上的传播和结构的动力响应，计算出结构各个时刻的加速度、速度和位移等响应参数。时程分析法适用于复杂结构和涉及非线性行为的分析，能够提供结构的详细时程响应，并能够考虑结构的动力参数变化和非线性效应。时程分析法的优点在于可以全面考虑结构的动态响应特性，对于复杂结构和高等级抗震设计具有更好的适应性。然而，时程分析法需要大量的计算资源和长时间的计算周期，对于大型结构和大规模的地震模拟较为困难，并且需要考虑更多的输入参数和模型假设，使得计算过程更加复杂和繁琐。 总的来说，反应谱法和时程分析法在地震响应分析中各有优劣。反应谱法适用于结构相对简单、不涉及复杂非线性行为的分析，计算简化，能
ANSYS地震力分析之时程分析 我们知道反应谱分析法是现代抗震设计的基本理论，它能反映出结构在不同自振周期和阻尼比下的最大反应，也就是在给定地震加速度时间过程下，粘滞阻尼体系的最大反应相对于自振周期和阻尼系数的函数关系。 但是反应谱分析中要用来地震参数，如地震动反应谱值受人为因素影响太大。而且，反应谱分析仅能给出结构各振型反应的最大值，而丢失了与最大值有关且对振型组合又非常重要的信息，如结构位移（或应力、弯矩）最大值发生的时间及其正负号，使得各振型最大值的组合陷入困境。所以，反应谱方法在实际分析中依然存在较大的误差。 国外相关试验研究也做出了总结，认为： 1）模态分析可以获得比较准确的自然频率和振型； 2）对于应力应变只能定性的分析应力危险区和应变过大区域，不能定量的分析；但是可以为产品的初期设计提供改善依据和参考； 利用ANSYS计算地震力除了反应谱分析法之外还有时间历程响应分析法。 时间历程响应理论的分析方法是通过输入对应于工程场地的若干条地震加速度记录或人工加速度时程曲线，通过积分运算求得在地面加速度随时间变化期间结构的内力和变形状态随时间变化的全过程，并以此进行结构构件的界面抗震承载力验算和变形验算。而且时间历程方法的另一个特点就是能够进行非线性的动力学性能分析，虽然在分析计算中将消耗大量的时间,但弥补了反应谱理论的 缺陷和不足。 在框架地震力分析中，步骤分为以下几个步骤： 1）建立模型 2）加边界条件 3）静力分析 4）模态分析
5）地震时程分析 一、静力分析 ①施加重力加速度 acel,0.-9.8 ②施加均布于梁上的压力 sfbeam,,2,pres,150000,150000 ③结果后处理 etable,saxl,ls,1建立轴力单元结果表格 etable,epelaxl,lepel,1建立轴应变单元结果表格 二、模态分析 antype,modal modopt,lanb,20,0,100,,off mxpand,20,,,yes modopt命令，用来定义模态分析选项，参数为 MODOPT, Method, NMODE, FREQB, FREQE, Cpxmod/PRMODE, Nrmkey, --, BlockSize lanb是模态提取方法选项，20表示模态扩展数量，0表示自己感兴趣的频率范围，在这里表示频率范围为0~100Hz，freqb开始频率其默认值，程序会自动计算，freqe其默认值为1e8， Nrmkey表示是模态振型是否进行正则化处理，其默认值为对质量矩阵的正则化，mxpand命令，用来定义模态扩展数 MXPAND MXPAND, NMODE, FREQB, FREQE, Elcalc, SIGNIF, MSUPkey Nmode的值设为-1时，表示不扩展，如果是0则扩展所有 Elcalc表示是否计算单元结果和反力，默认是不计算， Msupkey表示是否将单元结果写入模态分析结果中，当elcalc设置为yes 后，msupkey默认值为yes，会对单元结果写入模态分析结果中，用于后面的模态叠加 三、地震时程分析 因为时程分析主要了解结构在任意载荷作用下下的动力响应，所
发电厂房墙体地震响应的反应谱法与时程分析比较 1问题描述 发电厂房墙体的基本模型如图1所示： 图1 发电厂墙体几何模型 基本要求：依据class 9_10.pdf的最后一页的作业建立ansys模型,考虑两个水平向地震波的共同作用(地震载荷按RG1.60标准谱缩放,谱值如下)，主要计算底部跨中单宽上的剪力与弯矩最大值,及顶部水平位移。要求详细的ansys反应谱法命令流与手算验证过程。以时程法结果进行比较。分析不同阻尼值(0.02,0.05,0.10)的影响。 RG1.60标准谱 (1g=9.81m/s2) (设计地震动值为0.1g) 频率谱值(g) 33 0.1 9 0.261 2.5 0.313 0.25 0.047 与RG1.60标准谱对应的两条人工波见文件rg160x.txt与rg160y.txt
2数值分析框图思路与理论简介 2.1理论简介 该问题主要牵涉到结构动力分析当中的时程分析和谱分析。时程分析是用于确定承受任意随时间变化荷载的结构动力响应的一种方法。谱分析是模态分析的扩展，是用模态分析结果与已知的谱联系起来计算模型的位移和应力的分析技术。 2.2 分析框架： 时程分析：在X和Z两个水平方向地震波作用下，提取底部跨中单宽上的剪力、弯矩值和顶部水平位移，并求出最大响应。 谱分析：先做模态分析，再求谱解，由于X和Z两个方向的单点谱激励，因此需进行两次谱分析，分别记入不同的工况最后组合进行后处理得出结够顶部水平位移、底部单宽上剪力和弯矩的最大响应。 3有限元模型与荷载说明 3.1 有限元模型 考虑结构的几何特性建立有限元模型，首先建立平面几何模型，并将模型进行合理的切割，采用plane42单元，使用映射划分网格的方法生产平面单元（XOY平面）。然后，采用solid45单元，设置拖拉方向的单元尺寸并清楚初始平面单元plane42，将平面单元进行拖拉，最后生成发电厂墙体的有限元立体几何模型。单元总数为6060个，总节点数为8174个，有限元模型如图2所示： 图2 发电厂墙体有限元模型 3.2 荷载说明
浅谈弹塑性动力时程分析方法 对于结构地震响应分析方法，发展到目前为止，可以归纳为以下三个发展阶段：静力法、拟静力法（即反应谱法）、动力法（主要为时程分析法）。 在结构进入弹塑性阶段后，结构的一些构件进入屈服状态、结构刚度发生变化、产生塑性区域。而弹性静力法忽略了结构的动力特性和结构的非刚性等重要特性，此时已经不再适用，因此使用弹性静力法已经不能满足现代建筑结构的设计要求。反应谱法能考虑结构的动力特性及其与地震作用之间的相互关系，但它不能给出结构地震反应的全过程，更无法给出各构件进入弹塑性变形阶段的内力和变形状态。为了研究和计算高层建筑结构的弹塑性变形，有必要进行结构的弹塑性分析。目前，结构的弹塑性分析主要分为弹塑性动力分析和弹塑性静力分析两大类[1] [2]。 1 现有弹塑性分析方法综述 1.1 静力弹塑性分析方法 静力弹塑性分析方法，即我们常说的Push-over法，主要用于进行变形验算，尤其是在大震下的抗倒塌验算。它是结构地震相应分析的简化方法[3] [4] [5]。 Push-over法基本步骤大致如下[1]： （1）建立结构的计算模型、确定构件的相关参数以及要采用的恢复力模型。 （2）求出作用在结构上的竖向荷载并求出结构在竖向荷载作用下的内力，以便和水平荷载作用下的内力进行组合。 （3）根据结构的具体情况，确定对结构施加的水平荷载分布形式：倒三角或与第一振型等小的水平荷载模式。水平荷载施加于各楼层的质心处，逐渐单调增加侧向力，以产生的那里跟善意不计算所得的内力叠加后，刚好使一个或者一批构件开列进入屈服状态为宜。 （4）对于上一步进入屈服的构件进行修改，形成一个“新”的结构，修改结构的刚度矩阵并求出“新”结构的自振周期，不断重复第3步直到结构的侧向位移达到预定的目标位移、或是结构变成为机构为止。记录每一步的结构自振周期并累计每一步施加的荷载。
Sap2000精华贴集锦 1、sap2000反应谱分析里有一个scale放大系数是怎么回事？应该怎么输入？ 答： （1）scale不仅调峰值，整个加速度时程都会乘以这个系数。marry11 （2）新的抗震规范，规定了不同地震烈度下，多遇和罕遇地震对应的地震加速度时程曲线的最大值，如8度地区对应的设计基本地震加速度为0.16g。marry11 （3）scale就是个放大系数，让最后得到的数值为程序需要，比如在反应谱分析中，如果输入的地震系数，那么scale就是g（要注意单位，如果采用m，就输入9.8，如果是mm，就输入9800），如果反应谱直接输入了谱加速度，那么scale就是1。在时程分析中也同理。Xfjiang 说明：在“定义”－“反应谱函数”中选择chinese2002添加反应谱函数时，在此界面中的“加速度” 栏中的各个数值代表不同时间的地震影响系数α，而地震反应谱g T T S a ? =) ( ) (α 。 （4）楼上说得对，但是输入1时也要注意单位，因为sap本身要求这个地方输的不是简单的放大系数，而是与单位有关的一个加速度，因此要注意单位。Ngmxf （5）我个人觉得是这样，这个系数有2个作用：一个是进行地震方向组合；还可以用来修正反应谱曲线中的数值，因为大多数人都是按照规范中的地震影响系数曲线公式去得到反应谱曲线的，这个曲线纵坐标是地震影响系数。所以可以在反应谱分析选项中用这个scale factor去调整，即把scale factor设为重力加速度，单位一定要搞清楚。 sap的原意应该是进行地震方向组合用的。如果当时在输反应谱曲线时就把纵坐标变为影响系数乘以重力加速度的话那第二个作用就不存在了。Z625 （6）g就是那个scale，还是同意这个，Scale还是取决于单位，比如国内通常取用9.8，因为大家用的都是m 、N、s。当用英制的时候就要注意单位的变换了，用Kip, ft, 时scale 是32.2。用lb, in时，scale 取386。其实就是为了使用不同单位时的统一。Zucchini963 （7）我根据例题换算过,在N.m的状况下取该9.8。scueng 2、在sap里面如何对桁架结构进行稳定性分析，具体如何操作啊？ 答： （1）SAP2000并不能真正解决象类似桁架结构的整体稳定问题。对于局部构件的稳定问题则有点类似PKPM，套规范公式求应力比解决，而不是在有限元的层次上解决。SAP2000虽有BUCKLING分析，但仍不能解决整体稳定问题。BUCKLING分析最多只能得到一个整体稳定的理论上限值（相当于分岔屈曲中的欧拉值），而不能考虑包含了初始缺陷及材料塑性在内的极值稳定问题。我现在也没搞明白SAP2000中的BUCKLING分析具体的作用在哪里。我想是否顶多看一下前几阶模态是否正常，是否出现了局部稳定提前于整体稳定发生的情况以及看一个理论上的上限值（事实上这并没有意义）。在这一点上可以对比一下SAP2000和ANSYAS, ANSYS中BUCKLING的分析结果是要继续为下面的非线性分析提供初始缺陷用的，而SAP2000却到此为止了。因为初学，我不熟悉PUSH-OVER这样的分析，不知道PUSH-OVER 是否可以解决整体稳定问题，估计也不行。以上愚见，仅供参考。yxs_li
转时程分析法 来源：潘宇翔的日志 时程分析法又称直接动力法,在数学上又称步步积分法;顾名思义,是由初始状态开始一步一步积分直到地震作用终了,求出结构在地震作用下从静止到振动以至到达最终状态的全过程;它与底部剪力法和振型分解反应谱法的最大差别是能计算结构和结构构件在每个时刻的地震反应内力和变形; 当用此法进行计算时,系将地震波作为输入;一般而言地震波的峰值应反映建筑物所在地区的烈度,而其频谱组成反映场地的卓越周期和动力特性;当地震波的作用较为强烈以至结构某些部位强度达到屈服进入塑性时,时程分析法通过构件刚度的变化可求出弹塑性阶段的结构内力与变形;这时结构薄弱层间位移可能达到最大值,从而造成结构的破坏,直至倒塌; 作为高层建筑和重要结构抗震设计的一种补充计算,采用时程分析法的主要目的在于检验规范反应谱法的计算结果、弥补反应谱法的不足和进行反应谱法无法做到的结构非弹性地震反应分析; 时程分析法的主要功能有： 1校正由于采用反应谱法振型分解和组合求解结构内力和位移时的误差;特别是对于周期长达几秒以上的高层建筑,由于设计反应谱在长周期段的人为调整以及计算中对高阶振型的影响估计不足产生的误差; 2可以计算结构在非弹性阶段的地震反应,对结构进行大震作用下的变形验算,从而确定结构的薄弱层和薄弱部位,以便采取适当的构造措施; 3可以计算结构和各结构构件在地展作用下每个时刻的地震反应内力和变形,提供
按内力包络值配筋和按地震作用过程每个时刻的内力配筋最大值进行配筋这两种方式; 总的来说,时程分析法具有许多优点,它的计算结果能更真实地反映结构的地震反应,从而能更精确细致地暴露结构的薄弱部位; 时程分析法有关的几个问题： 1、恢复力特性曲线； 恢复力特性曲线应用于计算必须模型化,常用的有双线型模型与退化三线型模型；退化三线型模型附图能较好地反映以弯曲破坏为主的钢筋混凝土构件的的特性,所以适用于此类构件计算; 2、结构计算模型及分析方法； 3、地震波的选用； 4、时程分析计算结果的处理; 时程分析要依靠计算机及软件,作为一般的工程设计人员,只需要了解1、2两个问题的内容,为软件的选用及前期数据准备做基础;问题3、4的内容,特别是问题3的内容,设设计人员能够把握的,也是能否得到良好分析结果的重要因素; 目前结构动力时程分析模型主要有三种：三维空间模型、二维平面模型和层模型; 从理论上讲,三维空间模型最接近结构的实际情况,是较理想的分析模型,计算精度也高,但由于这种模型计算工作量巨大,在目前的微机硬件资源条件下,大型结构设计中很少采用; 二维平面模型和层模型对结构作了较多的简化处理,二维平面模型是将结构离散
反应谱是在给定的地震加速度作用期间内，单质点体系的最大位移反应、速度反应和加速度反应随质点自振周期变化的曲线。用作计算在地震作用下结构的内力和变形.更直观的定义为:一组具有相同阻尼、不同自振周期的单质点体系,在某一地震动时程作用下的最 大反应，为该地震动的反应谱. 反应谱理论考虑了结构动力特性与地震动特性之间的动力关系，通过反应谱来计算由结构动力特性(自振周期、振型和阻尼)所产生的共振效应，但其计算公式仍保留了早期静 力理论的形式.地震时结构所受的最大水平基底剪力，即总水平地震作用为：FEK= αG 其中α为地震影响系数，即单质点弹性体系在地震时最大反应加速度。另一方面地震影响系数也可视为作用在质点上的地震作用与结构重力荷载代表值之比。 目前，反应谱分析法比较成熟，一些主要国家的抗震规范均将它作为基本设计方法。不过，它主要适合用于规则结构。对于不规则结构以及高层建筑,各国规范多要求采用时程分析法进行补充计算。 地震作用反应谱分析本质上是一种拟动力分析，它首先使用动力法计算质点地震响应，并使用统计的方法形成反应谱曲线，然后使用静力法进行结构分析.但它并不是结构真实的动力响应分析,只是对于结构动力响应最大值进行估算的近似方法，在线弹性范围内，反应谱分析法被认为是高效而且合理的方法.反应谱分为加速度反应谱、速度反应谱和位移反应谱。基于不同周期结构相应峰值的大小,我们可以绘制结构速度及加速度的反应谱曲线。一般情况下，随着周期的延长，位移反应谱为上升曲线，速度反应谱为平直曲线，加速度反应谱为下降曲线，目前结构设计主要依据加速度反应谱。 加速度反应谱在短周期部分为快速上升曲线,并且在结构周期与场地特征周期接近时出现峰值，后面更大范围为逐渐下降阶段.峰值出现的时间与对应的结构周期和场地特征周期有关.一般来说结构自振周期的延长,地震作用将减小。当结构自振周期接近场地特征周期时,地震作用最大。 反应谱分析方法需要先求解一个方向地震作用响应，再基于三个正交方向的分量考虑结构总响应，即基于振型组合求解一个方向的地震响应，再基于方向组合求解结构总响应。 振型组合方法有SRSS法，CQC法。 1.SRSS法 SRSS法是平方和平方根法，这种方法假定所有最大模态值在统计上都是相互独立的,通过求各参与阵型的平方和平方根来进行组合。该法不考虑各振型间的藕联作用，实际上结构模态都是相互关联的,不可避免的存在藕联效应，对那些相邻周期几乎相等的结构，或者不规则结构不适用此法.《抗规》GB50011—2010规定的SRSS法为如下所示：
时程分析法 时程分析法又称直接动力法，在数学上又称步步积分法。顾名思义，是由初始状态开始一步一步积分直到地震作用终了，求出结构在地震作用下从静止到振动以至到达最终状态的全过程。它与底部剪力法和振型分解反应谱法的最大差别是能计算结构和结构构件在每个时刻的地震反应(内力和变形)。 当用此法进行计算时，系将地震波作为输入。一般而言地震波的峰值应反映建筑物所在地区的烈度，而其频谱组成反映场地的卓越周期和动力特性。当地震波的作用较为强烈以至结构某些部位强度达到屈服进入塑性时，时程分析法通过构件刚度的变化可求出弹塑性阶段的结构内力与变形。这时结构薄弱层间位移可能达到最大值，从而造成结构的破坏，直至倒塌。作为高层建筑和重要结构抗震设计的一种补充计算，采用时程分析法的主要目的在于检验规范反应谱法的计算结果、弥补反应谱法的不足和进行反应谱法无法做到的结构非弹性地震反应分析。 时程分析法的主要功能有： 1)校正由于采用反应谱法振型分解和组合求解结构内力和位移时的误差。特别是对于周期长达几秒以上的高层建筑，由于设计反应谱在长周期段的人为调整以及计算中对高阶振型的影响估计不足产生的误差。 2)可以计算结构在非弹性阶段的地震反应，对结构进行大震作用下的变形验算，从而确定结构的薄弱层和薄弱部位，以便采取适当的构造措施。 3)可以计算结构和各结构构件在地展作用下每个时刻的地震反应(内力和变形)，提供按内力包络值配筋和按地震作用过程每个时刻的内力配筋最大值进行配筋这两种方式。 总的来说，时程分析法具有许多优点，它的计算结果能更真实地反映结构的地震反应，从而能更精确细致地暴露结构的薄弱部位。 时程分析法有关的几个问题： 1、恢复力特性曲线； 恢复力特性曲线应用于计算必须模型化，常用的有双线型模型与退化三线型模型；退化三线型模型（附图）能较好地反映以弯曲破坏为主的钢筋混凝土构件的的特性，所以适用于此类构件计算。 2、结构计算模型及分析方法； 3、地震波的选用； 4、时程分析计算结果的处理。 时程分析要依靠计算机及软件，作为一般的工程设计人员，只需要了解1、2两个问题的内容，为软件的选用及前期数据准备做基础。问题3、4的内容，特别是问题3的内容，设设计人员能够把握的，也是能否得到良好分析结果的重要因素。 目前结构动力时程分析模型主要有三种：三维空间模型、二维平面模型和层模型。 从理论上讲，三维空间模型最接近结构的实际情况，是较理想的分析模型，计算精度也高，但由于这种模型计算工作量巨大，在目前的微机硬件资源条件下，大型结构设计中很少采用。二维平面模型和层模型对结构作了较多的简化处理，二维平面模型是将结构离散成一系列相互独立的“榀”，这种模型适用于刚度分布均匀、几何布置规则的结构。仅就独立的一榀而言，二维平面模型的弹塑性动力反应分析理论研究比较成熟，计算工作量有限，效率和精度都比较高，但由于建筑造型的多样化，结构不规则布置是经常的，将二维平面模型应用于不规则
反应谱法与时程分析法抗震分析对比 杨璐;陈虹;岳永志;李明飞 【摘要】为了研究反应谱法与时程分析法的地震响应对比分析,采用ABAQUS有限元分析软件对多层钢框架结构中的一榀钢框架建立计算模型,比较反应谱法和时程分析法在多层钢框架下的结构顶层位移、最大层间位移、层间位移角和Mises 应力值等地震响应.通过计算及模拟可知,由反应谱法得到的结构顶层位移是时程分析法的1.09倍,前者的最大层间位移及层间位移角是后者的1.07倍.结果表明,反应谱法和时程分析法在多层钢框架下的地震响应均符合规范要求,反应谱法计算的地震响应比时程分析法的地震响应大,反应谱法得到的地震响应偏于安全.分析结果为多层钢框架的抗震方法提供了理论支持. 【期刊名称】《沈阳工业大学学报》 【年(卷),期】2016(038)003 【总页数】6页(P331-336) 【关键词】多层钢框架;地震响应;反应谱法;时程分析法;地震波;加速度反应谱;有限元分析;数值模拟 【作者】杨璐;陈虹;岳永志;李明飞 【作者单位】沈阳工业大学建筑与土木工程学院,沈阳110870;沈阳工业大学建筑与土木工程学院,沈阳110870;辽宁省住房和城乡建设厅建筑节能与建设科技发展中心,沈阳110005;沈阳工业大学建筑与土木工程学院,沈阳110870 【正文语种】中文
【中图分类】TU352.11 地震是对人类危害很大的自然灾害之一，我国是一个地震多发国家，包括唐山和汶川在内的多个城市都遭受过地震的袭击，其中房屋倒塌造成大量的人员伤亡，为了有效地控制地震灾害，需要对工程结构进行抗震分析.在多遇地震地区，应广泛兴建多层钢框架结构，多层钢框架结构的抗震设计与震害预防分析逐渐得到了关注.在多层钢框架有限元模拟过程中，通常使用梁单元进行模拟计算[1-3].抗震分析方法主要采用反应谱法、时程分析法和等效静力法[4-6].等效静力法不考虑结构自身的动力特性，很少应用于抗震分析中；反应谱法比较简便实用，被广泛应用于抗震分析中；时程分析法能够准确地描述钢框架结构在地震下的变形过程.抗震规范推荐使用反应谱法和时程分析法[7-9].许多科研人员进行了相关方面的研究，孙建梅等[10]对大跨空间网壳结构下的反应谱法与时程分析法模拟计算结果差异及影响因素进行了研究；盛朝晖等[11]采用ANSYS有限元程序对巨型框架结构进行了抗震动力时程分析，并讨论了巨型框架结构在地震波作用下的动力位移及内力等地震响应. 然而，对多层钢框架的基于反应谱法和时程分析法的抗震研究对比并没有进行细致深入的研究.因此，本文运用ABAQUS有限元软件对一个多层钢框架结构进行抗震分析，研究其在相同地震波下反应谱法与时程分析法的计算差异. 1.1 反应谱法 地震反应谱是指单自由度体系在给定的地震作用下最大绝对加速度反应与体系自振周期的关系曲线.反应谱法实质上是把计算结构的动力问题转化为计算结构的静力问题，它是计算地震响应既考虑地面运动特征又考虑结构动力特性的一种抗震计算方法[12].应用反应谱法的计算步骤为：先根据地震波记录构造反应谱，再根据反应谱理论计算多层钢框架各阶振型的地震作用，最后通过组合叠加计算总的地震最大响应.
时程分析时地震波的选取及地震波的反应谱化 摘要：目前我国规范要求结构计算中地震作用的计算方法一般为振型分解反应 谱法。时程分析法作为补充计算方法，在不规则、重要或较高建筑中采用。进行 时程分析时，首先面临正确选择输入的地震加速度时程曲线的问题。时程曲线的 选择是否满足规范的要求，则需要首先将时程曲线进行单自由度反应计算，得到 其反应谱曲线，并按规范要求和规范反应谱进行对比和取舍。本文通过介绍常用 的数值计算方法及计算步骤，实现将地震加速度时程曲线计算转化成反应谱曲线，从而为特定工程在时程分析时地震波的选取提供帮助。 关键词：时程分析，地震波，反应谱，动力计算 1 地震反应分析方法的发展过程 结构的地震反应取决于地震动和结构特性。因此，地震反应分析的水平也是随着人们对 这两个方面认识的深入而提高的。结构地震反应分析的发展可以分为静力法、反应谱法、动 力分析法这三个阶段。在动力分析法阶段中又可分为弹性和非弹性（或非线性）两个阶段。[1] 目前，在我国和其他许多国家的抗震设计规范中，广泛采用反应谱法确定地震作用，其 中以加速度反应谱应用得最多。反应谱是指：单自由度弹性体系在给定的地震作用下，某个 最大反应量（如加速度、速度、位移等）与体系自振周期的关系曲线。反应谱理论是指：结 构物可以简化为多自由度体系，多自由度体系的地震反应可以按振型分解为多个单自由度体 系反应的组合，每个单自由度体系的最大反应可以从反应谱求得。其优点是物理概念清晰， 计算方法较为简单，参数易于确定。 反应谱理论包括如下三个基本假定：1、结构物的地震反应是弹性的，可以采用叠加原理 来进行振型组合；2、现有反应谱假定结构的所有支座处地震动完全相同；3、结构物最不利 的地震反应为其最大地震反应，而与其他动力反应参数，如最大值附近的次数、概率、持时 等无关。[1] 时程分析法是对结构物的运动微分方程直接进行逐步积分求解的一种动力分析方法。由 于此法是对运动方程直接求解，又称直接动力分析法。可直接计算地震期间结构的位移、速 度和加速度时程反应，从而描述结构在强地震作用下弹性和非弹性阶段的内力变化，以及结 构构件逐步开裂、屈服、破坏甚至倒塌全过程。 根据我国《建筑抗震设计规范》(GB5011-2010)(以下简称《抗规》)第5.1.2-3条要求，特 别不规则的建筑、甲类建筑和表5.1.2-1所列高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多 遇地震下的补充计算。此外《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010) (以下简称《高规》)第4.3.4条也有相关要求。 2 时程分析时地震波的选取要求 在进行时程分析时，首先面临地震波选取的问题。所选的地震波需要符合场地条件、设 防类别、震中距远近等因素。《抗规》对于地震波的选取主要有以下几点要求： 1、当取三组加速度时程曲线输入时，计算结果宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法 的较大值；当取七组及七组以上的时程曲线时，计算结果可取时程法的平均值和振型分解反 应谱法的较大值（其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3）。 2、弹性时程分析时，每条时程曲线计算所得结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法计 算结果的65%，多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计 算结果的80%。 3、多组时程曲线的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数 曲线在统计意义上相符。根据规范条文说明，所谓“统计意义上相符”指的是，多组时程波的 平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所用的地震影响系数曲线相比，在对应于结构主 要振型的周期点上相差不大于20%。但计算结果也不能太大，每条地震波输入计算不大于135%，平均不大于120%。 4、时程曲线要满足地震动三要素的要求，即频谱特性、有效峰值和持续时间均要符合规
[ 转] 时程分析法来源：潘宇翔的日志 时程分析法又称直接动力法，在数学上又称步步积分法。顾名思义，是由初始状态开始一步一步积分直到地震作用终了，求出结构在地震作用下从静止到振动以至到达最终状态的全过程。它与底部剪力法和振型分解反应谱法的最大差别是能计算结构和结构构件在每个时刻的地震反应（内力和变形）。 当用此法进行计算时，系将地震波作为输入。一般而言地震波的峰值应反映建筑物所在地区的烈度，而其频谱组成反映场地的卓越周期和动力特性。当地震波的作用较为强烈以至结构某些部位强度达到屈服进入塑性时，时程分析法通过构件刚度的变化可求出弹塑性阶段的结构内力与变形。这时结构薄弱层间位移可能达到最大值，从而造成结构的破坏，直至倒塌。 作为高层建筑和重要结构抗震设计的一种补充计算，采用时程分析法的主要目的在于检验规范反应谱法的计算结果、弥补反应谱法的不足和进行反应谱法无法做到的结构非弹性地震反应分析。 时程分析法的主要功能有： 1）校正由于采用反应谱法振型分解和组合求解结构内力和位移时的误差。特别是对于周期长达几秒以上的高层建筑，由于设计反应谱在长周期段的人为调整以及计算中对高阶振型 的影响估计不足产生的误差 2）可以计算结构在非弹性阶段的地震反应，对结构进行大震作用下的变形验算，从而确定结构的薄弱层和薄弱部位，以便采取适当的构造措施。 3）可以计算结构和各结构构件在地展作用下每个时刻的地震反应（内力和变形），提供按内力包
络值配筋和按地震作用过程每个时刻的内力配筋最大值进行配筋这两种方式。 总的来说，时程分析法具有许多优点，它的计算结果能更真实地反映结构的地震反应，从而能更精确细致地暴露结构的薄弱部位。 时程分析法有关的几个问题： 1、恢复力特性曲线； 恢复力特性曲线应用于计算必须模型化，常用的有双线型模型与退化三线型模型；退化三线型模型（附图）能较好地反映以弯曲破坏为主的钢筋混凝土构件的的特性，所以适用于此类构件计算。 2、结构计算模型及分析方法； 3、地震波的选用； 4、时程分析计算结果的处理。 时程分析要依靠计算机及软件，作为一般的工程设计人员，只需要了解1、2 两个问题的内容，为软件的选用及前期数据准备做基础。问题3、4 的内容，特别是问题3的内容，设设计人员能够把握的，也是能否得到良好分析结果的重要因素。 目前结构动力时程分析模型主要有三种：三维空间模型、二维平面模型和层模型。 从理论上讲，三维空间模型最接近结构的实际情况，是较理想的分析模型，计算精度也高，但由
时程反应谱换算 时程是描述地震动运动的时间历程。地震动是地震引起的地面振动，其运动特征可以通过时程来描述。时程可以用于评估结构物的地 震响应，是地震工程中重要的参数之一。 时程可以通过观测实际地震事件得到，也可以通过合成地震动进 行模拟获得。观测到的地震动通常以地震波形的形式进行记录，地震 波形是时域的表达方式。地震波形的单位是加速度、速度或位移，时 间单位是秒。地震波形可以反映地面在某一特定位置上的振动情况。 在地震工程中，时程是用来评估结构物抗震性能的重要参数之一。通过将地震波形输入结构物的动力分析模型，可以计算结构物的地震 响应，如位移、加速度、应力等。对于某一特定地震事件来说，不同 位置上的结构物受到的地震动可能会有所不同，因此需要根据不同位 置的地震动记录得到相应的时程数据。 时程分析可以有线性和非线性两种模型。线性时程分析假设结构 物的反应是线性的，即结构物的刚度和阻尼在地震作用下不发生变化。非线性时程分析考虑结构物在地震作用下发生的非线性行为，如屈曲、
破坏等。根据结构物模型的复杂程度和分析的目的，可以选择使用线 性时程分析或非线性时程分析方法。 反应谱是描述结构物地震响应的频域表达方式。反应谱可以通过 将时程信号进行傅里叶变换得到。在反应谱中，横坐标代表结构物的 周期，纵坐标代表结构物的地震反应。地震反应可以是加速度、速度 或位移的峰值值或响应谱。反应谱可以用来研究结构物在不同周期下 的地震反应情况，从而评估结构物的抗震性能。 反应谱分析是地震工程中常用的一种分析方法。通过反应谱分析，可以得到结构物在不同周期下的地震反应谱，进而评估结构物的抗震 性能。通常，设计地震动会以一种反应谱的形式给定，结构物的设计 需满足给定反应谱的限制条件。 反应谱和时程之间存在一种转换关系。时程可以通过反傅里叶变 换获得频域信息，从而得到反应谱。反应谱可以通过傅里叶变换得到 时程信息，从而得到结构物在地震作用下的运动情况。反应谱和时程 相互转换的过程中，会有信息的丢失，因此需要根据分析的目的和应 用的要求来选择使用时程还是反应谱来描述地震动。
[转]时程分析法 来源：潘宇翔的日志 时程分析法又称直接动力法，在数学上又称步步积分法。顾名思义，是由初始状态开始一步一步积分直到地震作用终了，求出结构在地震作用下从静止到振动以至到达最终状态的全过程。它与底部剪力法和振型分解反应谱法的最大差别是能计算结构和结构构件在每个时刻的地震反应(内力和变形)。当用此法进行计算时，系将地震波作为输入。一般而言地震波的峰值应反映建筑物所在地区的烈度，而其频谱组成反映场地的卓越周期和动力特性。当地震波的作用较为强烈以至结构某些部位强度达到屈服进入塑性时，时程分析法通过构件刚度的变化可求出弹塑性阶段的结构内力与变形。这时结构薄弱层间位移可能达到最大值，从而造成结构的破坏，直至倒塌。作为高层建筑和重要结构抗震设计的一种补充计算，采用时程分析法的主要目的在于检验规X反应谱法的计算结果、弥补反应谱法的不足和进行反应谱法无法做到的结构非弹性地震反应分析。时程分析法的主要功能有： 1)校正由于采用反应谱法振型分解和组合求解结构内力和位移时的误差。特别是对于周期长达几秒以上的高层建筑，由于设计反应谱在长周期段的人为调整以与计算中对高阶振型的影响估计不足产生的误差。 2)可以计算结构在非弹性阶段的地震反应，对结构进行大震作用下的变形验算，从而确定结构的薄弱层和薄弱部位，以便采取适当的构造措施。 3)可以计算结构和各结构构件在地展作用下每个时刻的地震反应(内力和变形)，提供按内力包络值配筋和按地震作用过程每个时刻的内力配筋最大值进行配筋这两种方式。总的来说，时程分析法具有许多优点，它的计算结果能更真实地反映结构的地震反应，从而能更精确细致地暴露结构的薄弱部位。时程分析法有关的几个问题： 1、恢复力特性曲线；恢复力特性曲线应用于计算必须模型化，常用的有双线型模型与退化三线型模型；退化三线型模型〔附图〕能较好地反映以弯曲破坏为主的钢筋混凝土构件的的特性，所以适用于此类构件计算。 2、结构计算模型与分析方法； 3、地震波的选用； 4、时程分析计算结果的处理。时程分析要依靠计算机与软件，作为一般的工程设计人员，只需要了解1、2两个问题的内容，为软件的选用与前期数据准备做基础。问题3、4的内容，特别是问题3的内容，设设计人员能够把握的，也是能否得到良好分析结果的重要因素。目前结构动力时程分析模型主要有三种：三维空间模型、二维平面模型和层模型。从理论上讲，三维空间模型最接近结构的实际情况，是较理想的分析模型，计算精度也高，但由于这种模型计算工作量巨大，在目前的微机硬件资源条件下，大型结构设计中很少采用。二维平面模型和层模型对结构作了较多的简化处理，二维平面模型是将结构离散成一系列相互独立的“榀〞，这种模型适用于刚度分布均匀、几何布置规则的结构。仅就独立的一榀而言，二维平面模型的弹塑性动力反应分析理论研究比较成熟，计算工作量有限，效率和精度都比较高，但由于建筑造型的多样化，结构不规则布置是经常的，将二维平面模型应用于不规则布置的复杂结构时有一定的局限性。层模型是一种利用力学等效方法的简化模型，它是把结构按层静力等效成质量弹簧串，然后再进行弹塑性动力反应分析。层模型把许多动力计算问题事先用静力方法处理了，所以，分析效率提高了，但计算精度有所损失。 2层模型它是把结构按层静力等效成质量弹簧串，然后再进行弹塑性动力反应分析。层模型只能通过时程分析找到薄弱层，不能找到具体的薄弱杆件。层模型动力时程分析计算由两部分组成，前一部分是层静力特性计算，这部分实际上就是一个小型的Push-over analysis计