附录J 单层厂房横向平面排架地震作用效应调整
J.1 基本自振周期的调整
J.1.1按平面排架计算厂房的横向地震作用时，排架的基本自振周期应考虑纵墙及屋架与柱连接的固结作用，可按下列规定进行调整：
1，由钢筋混凝土屋架或钢屋架与钢筋混凝土柱组成的排架，有纵墙时取周期计算值的80%，无纵墙时取90%；
2，由钢筋混凝土屋架或钢屋架与砖柱组成的排架，取周期计算值的90%；
3，由木屋架、钢木屋架或轻钢屋架与砖柱组成排架，取周期计算值。
J.2 排架柱地震剪力和弯矩的调整系数
J.2.1钢筋混凝土屋盖的单层钢筋混凝柱厂房，按本规范第J.1.1条确定基本自振周期且按平面排架计算的排架柱地震剪力和弯矩，当符合下列要求时，可考虑空间工作和扭转影响，并按本规范第J.2.3条的规定调整：
1，7度和8度；
2，厂房单元屋盖长度与总跨度之比小于8或厂房总跨度大于12m；
3，山墙的厚度不小于240mm，开洞所占的水平截面积不超过总面积50%，并与屋盖系统有良好的连接；
4，柱顶高度不大于15m。
注：1，屋盖长度指山墙到山墙的间距，仅一端有山墙时，应取所考虑排架至山墙的距离；
2，高低跨相差较大的不等高厂房，总跨度可不包括低跨。
J.2.2钢筋混凝土屋盖和密铺望板瓦木屋盖的单层砖柱厂房，按本规范第J.1.1条确定基本自振周期且按平面排架计算的排架柱地震剪力和弯矩，当符合下列要求时，可考虑空间工作，并按本规范第J.2.3条的规定调整：
1，7度和8度；
2，两端均有承重山墙；
3，山墙或承重（抗震）横墙的厚度不小于240mm，开洞所占的水平截面积不超过总面积50%，并与屋盖系统有良好的连接；
4，山墙或承重（抗震）横墙的长度不宜小于其高度；
5，单元屋盖长度与总跨度之比小于8或厂房总跨度大于12m。
注：屋盖长度指山墙到山墙或承重（抗震）横墙的间距。
J.2.3排架柱的剪力和弯矩应分别乘以相应的调整系数，除高低跨度交接处上柱以外的钢筋混凝土柱，其值可按表J.2.3-1采用，两端均有山墙的砖柱，其值可按表J.2.3-2采用。
（表J.2.3-1移下页）
表J.2.3-1 钢筋混凝土柱（除高低跨交接处上柱外）考虑空间
法求得的地震剪力和弯矩应乘以增大系数，其值可按下式采用：
η＝ζ(1+1.7(n h /n 0)(G El /G Eh ) (J-2.4)
式中：η——地震剪力和弯矩的增大系数；
ζ——不等高厂房低跨交接处的空间工作影响系数，可按表J.2.4采用； n h ——高的跨数；
n 0——计算跨数，仅一侧有低跨时应取总跨数，两侧均有低跨时应取总跨数与
高跨跨数之和；
G El ——集中于交接处一侧各低跨屋盖标高处的总重力荷载代表值； G Eh ——集中于高跨柱顶标高处的总重力荷载代表值。
地震剪力和弯矩应乘以增大系数，当按底部剪力法等简化计算方法计算时，其值可按表J.2.5采用。
第五章 横向地震作用下框架结构的位移和内力 5.1横向框架自振周期的计算 结构自震周期采用经验公式： 552.08.159.22035.022.0035.022.03 1=?+=?+=B H T s 5.2水平地震作用及楼层地震剪力的计算. 本办公楼楼的高度不超过40m ，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切变形为主，故可采用底部剪力法计算用。 结构等效总重力荷载为： kN 39485) 8259482825066(85.085.0eq =+?+?==∑i G G 兰州市，抗震设防烈度8度，设计基本地震加速度0.10g ，多遇地震下 08.0max =α。设计地震分组第一组，二类场地，场地特征周期为0.35s 053 .008 .01)55 .0035( )( 9 .0max 2g 1=??==αηαγT T 结构总水平地震作用标准值： kN 213839485 053.0eq 1Ek =?==G F α 因为：s 53.01=T >s 49.035.04.14.1g =?=T ，所以应考虑顶部附加水平地震作用。又因为：s 35.0g =T ≤0.35s ，故顶部附加地震作用系数为： 1142.007 .055.008.007.008.016=+?=+=T δ 顶部附加水平地震作用为： kN 24221381142.0Ek 66=?==?F F δ 各质点横向水平地震作用按下式计算：
()6Ek 6 1 1δ-= ∑=F H G H G F j j j i i i (=i 1，2， (6) 地震作用下各楼层水平地震层间剪力为： ∑==n i j j i F V (i ＝1，2， (6) 各质点的横向水平地震作用及楼层地震剪力计算见表12。 表5—1 楼层地震剪力计算表 图5-1水平地震作用分布图 图5-2楼层地震剪力剪力分布图
结构地震反应分析与抗震验算计算题 3.1 单自由度体系，结构自振周期T=0.5S，质点重量G=200kN，位于设防烈度为8 度的Ⅱ类场地上，该地区的设计基本地震加速度为0.30g，设计地震分组为第一组，试计算结构在多遇地霞作用时的水平地震作用。 3.2 结构同题3.1，位于设防烈度为 8度的Ⅳ类场地上，该地区的设计基 本地震加速度为0.20g，设计地设分 组为第二组，试计算结构在多遇地震 作用时的水平地震作用。 3.3 钢筋混凝土框架结构如图所示， 横梁刚度为无穷大，混凝土强度等级 均为C25，一层柱截面450mm#215;450mm，二、三层柱截面均
为400mm#215;400mm，试用能量法计算结构的自振周期T1。 3.4 题3.2的框架结构位于设防烈度为8度的Ⅱ类场地上，该地区的设计基本地震加速度为0.20g，设计地震分组为第二组，试用底部剪力法计算结构在多遇地震作用时的水平地震作用。 3.5 三层框架结构如图所示，横梁刚度为无穷大，位于设防烈度为8度的Ⅱ类场地上，该地区的设计基本地震加速为0.30g, 设计地震分组为第一组。结构各层 的层间侧移刚度分别为k1=7.5#215; 105kN/m，k2=9.1#215;105kN/m，
k3=8.5#215;105 kN/m，各质点的质 量分别为m1=2#215;106kg, m2=2#215; 106kg, m3=1.5#215;105kg，结构的自 震频率分别为ω1=9.62rad/s, ω2=26.88 rad/s, ω3=39.70 rad/s, 各振型分别为: 要求: ①用振型分解反应谱法计算结构在多遇地震作用时各层的层间地震力; ②用底部剪力法计算结构在多遇地震作用时各层的层间地震剪力。 3.6 已知某两个质点的弹性体系(图3-6)，其层间刚度为
上海市工程建设规《建筑抗震设计规程》(DGJ08-9-2013)强制性条文 3 抗震设计的基本要求 3.1.1 抗震设防的所有建筑应按现行标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223 确定其抗震设防类别及其抗震设防标准。 3.3.1选择建筑场地时，应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料，对抗震有利、一般、不利和危险地段做出综合评价。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，禁建造甲、乙类的建筑，不应建造丙类的建筑。 3.4.1建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性。不规则的建筑应按规定采取加强措施；特别不规则的建筑应进行专门研究和论证，采取特别的加强措施；重不规则的建筑不应采用。 注：形体指建筑平面形状和立面、竖向剖面的变化。 3.5.2结构体系应符合下列各项要求： 1应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。 2应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。 3应具备必要的抗震承载力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力。 4对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力。 3.7.1 非结构构件，包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备，自身及其与结构主体的连接，应进行抗震设计。 3.7.4框架结构的围护墙和隔墙，应估计其设置对结构抗震的不利影响，避免不合理设置而导致主体结构的破坏。 3.9.1抗震结构对材料和施工质量的特别要求，应在设计文件上注明。 3.9.2 结构材料性能指标，应符合下列要求： 1 砌体结构材料应符合下列规定： 1)普通砖和多砖的强度等级不应低于MU10，其砌筑砂浆强度等级不应低于M5； 2)混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于MU7.5，其砌筑砂浆强度等级不应 低于Mb7.5。 2混凝土结构的材料应符合下列规定： 1) 混凝土的强度等级，框支梁、框支柱及抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核 芯区，不应低于C30；构造柱、芯柱、圈梁及其它各类构件不应低于C20； 2) 抗震等级为一级、二级、三级的框架和斜撑构件(含梯段)，其纵向受力钢筋采 用普通钢筋时，钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于 1.25；钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3，且钢筋 在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。 3钢结构的钢材应符合下列规定： 1) 钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85； 2) 钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率不应小于20%； 3) 钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。 3.9.4 在施工中，当需要以强度等级较高的钢筋替代原设计中的纵向受力钢筋时，应按照钢筋受拉承载力设计值相等的原则换算，并应满足最小配筋率要求。
第8章 水平地震作用下的内力和位移计算 8.1 重力荷载代表值计算 顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载：纵、横梁自重，半层柱自重，女儿墙自重，半层墙体自重。其他层重力荷载代表值包括：楼面恒载，50%楼面活荷载，纵、横梁自重，楼面上、下各半层柱及纵、横墙体自重。 8.1.1第五层重力荷载代表值计算 层高H=3.9m ，屋面板厚h=120mm 8.1.1.1 半层柱自重 （b ×h=500mm ×500mm ）:4×25×0.5×0.5×3.9/2=48.75KN 柱自重：48.75KN 8.1.1.2 屋面梁自重 ()()kN m m m kN m m m kN m m m kN 16.1472 )25.06.6(/495.145.06.616.3)3.03(/495.123.06.7/16.3=?-?+?-?+ +?+?-? 屋面梁自重：147.16KN 8.1.1.3 半层墙自重 顶层无窗墙（190厚）：()KN 25.316.66.029.3202.02019.025.14=??? ? ??-???+? 带窗墙（190厚）： ()()KN 98.82345.002.02019.025.1428.15.16.66.029.3202.02019.025.14=??? ??? ???????-?+???-???? ??-???+? 墙自重：114.23 KN 女儿墙：()KN 04.376.66.1202.02019.025.14=????+? 8.1.1.4 屋面板自重 kN m m m m kN 78.780)326.7(6.6/5.62=+???
8.1.1.5 第五层重量 48.75+147.16+114.23+37.04+780.78=1127.96 KN 8.1.1.6 顶层重力荷载代表值 G 5 =1127.96 KN 8.1.2 第二至四层重力荷载代表值计算 层高H=3.9m ，楼面板厚h=100mm 8.1.2.1半层柱自重：同第五层，为48.75 KN 则整层为48.75×2=97.5 KN 8.1.2.2 楼面梁自重： ()()kN m m m kN m m m kN m m m kN 3.1542)25.06.6(/6.145.06.63.3)3.03(/6.123.06.7/3.3=?-?+?-?+ +?+?-? 8.1.2.3半墙自重：同第五层，为27.66KN 则整层为2×27.66×4=221.28 KN 8.1.2.4楼面板自重：4×6.6×（7.6+3+7.6）=480.48 KN 8.1.2.5第二至四层各层重量=97.5+154.3+221.28+480.48=953.56 KN 8.1.2.6第二至四层各层重力荷载代表值为： ()KN G 61.111336.65.326.76.65.2%5056.9534-2=??+????+= 活载:Q 2-4=KN 05.160%5036.65.326.76.65.2=???+???）（ 8.1.3 第一层重力荷载代表值计算 层高H=4.2m ，柱高H 2=4.2+0.45+0.55=5.2m ，楼面板厚h=100mm 8.1.3.1半层柱自重： （b ×h=500mm ×500mm ）:4×25×0.5×0.5×5.2/2=65 KN 则柱自重：65+48.75=113.75 KN 8.1.3.2楼面梁自重：同第2层，为154.3 KN 8.1.3.3半层墙自重（190mm ）： ()()KN 14.3145.002.02019.025.142 8 .15.16.66.02 2.4202.02019.025.14=-?+???-??? ? ??-???+? 二层半墙自重（190mm ）：27.66 KN 则墙自重为：（31.14+27.66）×4=235.2 KN
大间距双柱墩接盖梁桥墩横向地震反应研究 发表时间：2019-09-21T12:35:09.547Z 来源：《基层建设》2019年第19期作者：黄海峰 [导读] 摘要用有限元方法对大间距双柱墩盖梁的简支梁桥横向地震反应进行了全桥模型计算分析，并与我国城市桥梁规范方法的结果进行了比较。 中国市政工程西北设计研究院有限公司广东分公司广东东莞 523900 摘要用有限元方法对大间距双柱墩盖梁的简支梁桥横向地震反应进行了全桥模型计算分析，并与我国城市桥梁规范方法的结果进行了比较。讨论了墩高等因素对简支梁桥横向地震反应的影响。研究表明：对于大间距双柱简支梁桥的横向抗震计算应该采用全桥模型计算；我国现行城市桥梁抗震规范中的简化计算方法误差较大。 关键词：简支梁桥；横向地震力；规范 1 工程背景 随着城市化快速发展，城市土地资源越来越稀有，在城市桥梁建设中也要尽可能利用桥下空间，因此桥梁结构越来越多地采用大间距双柱墩。对于普通的公路简支梁桥，一般认为，结构横向刚度比纵向刚度大的多，故横桥向不控制设计。因此人们对横桥向地震反应研究比较少，对横桥向地震力的计算方法及其沿各墩的分配认识也不够。大间距双柱墩，自振周期较小，地震力往往比顺桥向地震力大。近来的震害经验也表明，横桥向的地震问题应引起足够的重视。 由于桥梁上部结构的质量远大于桥墩的质量，因此上部结构的地震力是桥梁的主要地震荷载，正确计算上部结构的地震力、合理确定各墩分担的上部结构地震力是桥梁抗震设计的重要内容。我国城市桥梁抗震设计规范中均规定，对于简支梁桥，横桥向各墩的地震荷载，均按单墩模型用反应谱方法计算，即把一个墩相邻两跨质量的一半集中在墩顶，不计各墩之间由于上部结构所产生的联系，以及上部结构的变形。文献[5]中根据大量的现场振动测量结果指出：梁的振动所产生的惯性力，引起了梁与墩的耦联振动，在大多数情况下，相对于墩的横向刚度来说，梁是一个比较柔性的结构，在研究桥梁的横向地震力时，梁的横向振动通常是不可忽略的。由于上部结构地震力沿各墩的分配，主要由上部结构的基本横向振型确定，因此忽略梁的变形按单墩模型计算桥梁的横向地震力必然存在误差。 本文重点讨论了设计中按单墩计算简支梁桥墩横桥向地震力与建立全桥模型计算出的简支梁桥横桥向地震的差别。 2 计算方法及模型 本文选择4x30混凝土简支小箱梁桥计算讨论，上部结构采用小箱梁、桥墩均为大间距双柱墩，各墩横向抗弯惯性矩相同，计算中主梁的横截面面积及质量保持不变。 对上述结构，按有限元方法，把上部梁及桥墩简化为三维梁单元，周期及振型用子空间迭代法计算，地震力按反应谱方法计算，反应谱取文献[3]中的Ⅲ类场地反应谱，水平地震系数为0.1。支座是桥墩与上部结构的联结件，它确立了梁与墩顶之间的位移关系。本文主要研究双柱墩接盖梁简支小箱梁抗震计算，上部小箱梁按梁格法进行模拟，支座按实际模拟，墩底约束采用出口刚度模拟，其三维计算模型如下所示： 4x30m简支小箱梁全桥三维计算模型 3 计算结果及分析 3.1 各墩高相同时的计算结果 首先以4跨简支箱梁桥为研究对象，假设各墩高度相同，通过调整墩高讨论了有限元模型计算出的上部结构横向地震力与规范方法计算结果的差别。 本文计算中，墩高分别取6m，8m，10m，12m，14m (此时横向第一周期由0．33s增大到0.74s)。根据墩高不同的情况，有5种计算工况。由于假定桥的跨径及梁的线密度不变，因此按城市抗震规范[3]计算的各墩地震力及周期只与墩高有关，与其它因素无关，其计算结果如表1所示，采用MIDAS模型计算结果如表2所示。 表1 按规范不同高度桥墩自震周期和地震力对比 表2 MIDAS模型计算不同高度桥墩自震周期和地震力对比 横向第一周期、2号墩剪力的有限元计算结果与规范方法计算结果的比较如图2所示。其中相对误差按下式计算：相对误差=（有限计算结果-规范结果）/（规范结果）x100%。
上海市工程建设规范《建筑抗震设计规程》(DGJ08-9-2013)强制性条文 3 抗震设计的基本要求 3.1.1 抗震设防的所有建筑应按现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223 确定其抗震设防类别及其抗震设防标准。 3.3.1选择建筑场地时，应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料，对抗震有利、一般、不利和危险地段做出综合评价。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。 3.4.1建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性。不规则的建筑应按规定采取加强措施；特别不规则的建筑应进行专门研究和论证，采取特别的加强措施；严重不规则的建筑不应采用。 注：形体指建筑平面形状和立面、竖向剖面的变化。 3.5.2结构体系应符合下列各项要求： 1应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。 2应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。 3应具备必要的抗震承载力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力。 4对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力。 3.7.1 非结构构件，包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备，自身及其与结构主体的连接，应进行抗震设计。 3.7.4框架结构的围护墙和隔墙，应估计其设置对结构抗震的不利影响，避免不合理设置而导致主体结构的破坏。 3.9.1抗震结构对材料和施工质量的特别要求，应在设计文件上注明。 3.9.2 结构材料性能指标，应符合下列要求： 1 砌体结构材料应符合下列规定： 1)普通砖和多孔砖的强度等级不应低于MU10，其砌筑砂浆强度等级不应低于 M5； 2)混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于MU7.5，其砌筑砂浆强度等级不应 低于Mb7.5。 2混凝土结构的材料应符合下列规定： 1) 混凝土的强度等级，框支梁、框支柱及抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核 芯区，不应低于C30；构造柱、芯柱、圈梁及其它各类构件不应低于C20； 2) 抗震等级为一级、二级、三级的框架和斜撑构件(含梯段)，其纵向受力钢筋采 用普通钢筋时，钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于 1.25；钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3，且钢筋 在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。 3钢结构的钢材应符合下列规定： 1) 钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85； 2) 钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率不应小于20%； 3) 钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。
第五节 多自由度体系的水平地震作用 一、振型分解反应谱法 多质点弹性体系地震反应同单质点弹性体系一样，可以通过运动方程的建立和求解来实现。 假定建筑结构是线弹性的多自由度体系，利用振型分解和振型正交性原理，将求解n 个多自由度弹性体系的地震反应分析分解成n 个独立等效的单自由度体系的最大地震反应，分别利用标准反应谱，求得结构j 振型下，质点i 的F ，再按一般力学方法，求j 振型水平地震作用产生的作用效应（弯矩、剪力、轴力和变形），最后，按一定法则将各振型的作用效应进行组合，（但应注意，这种振型间作用效应的组合，并非简单的求代数和。）便可确定多自由度体系在水平地震作用下产生的作用效应。由于各个振型在总的地震效应中的贡献总是以自振周期最长的基本振型（第一振型）为最大，高振型的贡献随振型阶数增高而迅速减小。实际上，即使体系的自由度再多，也只计算对结构反应起控制作用的前k 个振型就够了，一般需考虑的振型个数k=2—3，即取前2—3个振型的地震作用效应进行组合，就可以得到精度很高的近似值，从而大胆减少计算工作量。 1、振型的最大地震作用 第j 振型I 质点最大地震作用 i ji j j ji G X F γα= 式中： j α —— 相应于第j 振型自振周期T 的地震影响系数 j γ —— j 振型的振型参与系数 ∑∑===n i ji i n i ji i j X m X m 121γ ji X —— j 振型i 质点的水平相对位移——振型位移 i G —— 集中于i 质点的重力荷载代表值 上述方法繁琐，工作量大，计算不方便，因此工程中为了简化计算，在满足一定条件下，可采用近似的计算法，即底部剪力法。 2、振型组合 （1）SRSS （平方和开方法） ∑=2 j S S （2）CQC （完整二次项组合法） 二、底部剪力法 1、 适用条件： （1） 高度不超过40m ； （2） 以剪切变形为主（房屋高宽比小于4） （3） 质量和刚度沿高度分布比较均匀 （4） 近似于单质点体系
地震作用标准值计算
地震作用标准值计算 (1)各层总重力荷载代表值计算 1．屋面层总重力荷载代表值 女儿墙重量： (1.95+0.51+0.875)×[(11.4+0.2)×2+(25+0.2)×2- (2.5+0.4×10+0.5×4)]=217.11kN 屋面板重量：6.4×(4-0.2-0.15)×(11.4-0.2-0.3-0.2)×2=499.90kN 7.7×(6-0.15×2)×(11.4-0.2-0.3-0.2)×2=939.25kN 5.9×[(6-0.2-0.15)×(2.5-0.3)×2+(2.5-0.3)×(3.6-0.3)] + 6.4×(1.8-0.25)×(2.5-0.3)=211.33kN 499.90+939.25+211.33=1650.48kN 电梯机房重量：0.91+2.366+1.333+3.465+1.43+3.887+25×0.3×0.3×1.5×2+ 25×0.2×0.2×(1.8×2+2.5×2)+5.9×1.6×2.3=50.453kN 楼梯间重量：(7.275+15.132+3.958)×2+(1.275+1.716+0.449+1.6
2)+ (2.61+5.148+1.346+0.486)=67.38kN 4.5×[(2.5-0.4)+(2.5-0.25-0.2)+( 5.4-0.3-0.25)+ (5.4-0.3-0.2)]=62.55kN 3.89+ 4.031+0.432+0.571=8.924kN 25×3×(0.4×0.4×3+0.5×0.5)=54.75 kN 5.9×(5.4-0.35)×(2.5-0.3)=65.55kN 67.38+62.55+8.924+54.75+65.55=2 59.15kN 楼梯板重量：25×(0.3×0.15/2×1.1×9+3×1.1×0.12+0.2×0.3×2.5)+ 3×1.1×2.3+ 17×0.02×[1.1×2.3+2.3×(0.2+0.2+0.2)+1.1×3]+2.1 2=31.38kN 8层柱重量：25×1.5×(0.4×0.4×9+0.5×0.5×5)=100.88kN 17×0.02×1.5×(0.4×4×9+0.5×4×5-0.2×2×14)=9.59 kN 100.88+9.59=110.47kN
6 地震作用下框架内力和侧移计算 6.1刚度比计算 刚度比是指结构竖向不同楼层的侧向刚度的比值。为限制结构竖向布置的不规则性，避免结构刚度沿竖向突变，形成薄弱层。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第3.4.2条规定：抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变。 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第3.5.2条规定：对框架结构，楼层与其相邻上层的侧向刚度比计的比值不宜小于0.7，且与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0.8。计算刚度比时，要假设楼板在平面内刚度无限大，即刚性楼板假定。 7.0939.0/1136076/10669082 11 >== = ∑∑mm N mm N D D γ，满足规范要求； ()8.0939.0/113607611360761136076/1066908334 321 2>=++?=++=∑∑∑∑mm N mm N D D D D γ，满 足规范要求。 依据上述计算结果可知：刚度比满足要求，所以无竖向突变，无薄弱层，结构竖向规则，故可不考虑竖向地震作用。将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，框架各层层间侧移刚度∑i D ，见表6-4。 表5-4框架各层层间侧移刚度 楼层 1层 2层 3层 4层 5层 6层 突出屋面层 ∑i D 1066908 1136076 1136076 1136076 1136076 1136076 258396 6.2水平地震作用下的侧移计算 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）附录C 中第C.0.2条可知：对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构、框架剪力墙结构和剪力墙结构，其基本周期可按公式6-1计算。 T T T μψ7.11= (6-1) 式中:1T ——框架的基本自振周期； T μ——计算结构基本自振周期的结构顶点假想位移，单位为m ； T ψ——基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数。
独塔双索面铁路斜拉桥抗震性能分析 近些年，随着桥梁设计和建造水平的提高，桥梁不断向轻型大跨方向发展。由于地震作用对桥梁安全性产生重大影响，因此需采取必要措施和技术提高桥梁结构的抗震性能。一般来说，传统意义上人们采用增大结构强度和刚度的方法来提高结构的整体性和抗震能力，但这种方法不能真正起到耗能的作用且在一定程度上不符合安全经济的要求[1~2]。在实际的桥梁工程中，通常采用更加合理的减震技术达到耗能减震的目的，常用的减震方法主要有三种：基础隔震、耗能减震和被动调谐减震[3]。 本文以穗盐特大铁路斜拉桥为例，对其安装E型钢阻尼支座和横向约束作用的减震体系结构抗震性能进行分析，并与无减震支座体系作用下的反应比较，讨论和分析减震措施的有效性。 1工程概况 穗盐路特大铁路斜拉桥是新建铁路贵阳至广州线上引入广州枢纽工程的一座四线铁路桥，即为引入新广州站客运专线场的四线客运专线桥，该桥处于R=1150m的曲线区段。该桥为四线铁路独塔双索面钢箱弯斜拉桥，其跨径分布为：32.6m+175m+175m+32.6m,桥宽24m（见图1）。该独塔斜拉桥设有一辅助墩，主梁与桥塔的连接处采用固结方式，主桥结构约束体系为：边墩设置两个纵向活动E型钢抗震阻尼支座，一个横向约束销钉；辅助墩设置三个双向活动支座，两个横向约束销钉。主塔、辅助墩和边墩下均为桩基础。主梁断面有钢箱梁和混凝土箱梁两种，两辅助墩之间采用钢箱梁，辅助墩与边墩之间则为混凝土箱梁。穗盐路铁路斜拉桥桥址所处地区的地震基本烈度为7度，峰值加速度为0.1g，特征周期为0.35s，场地类别为II类[4]。
图1 主桥总体布置图 穗盐路斜拉桥工程是一个大型的桥梁工程，投资很大，在政治经济上具有非常重要的地位，一旦遭到地震破坏，可能导致的生命财产以及间接经济损失将会非常巨大。因此，进行正确的抗震研究，确保其抗震安全性具有非常重要的意义。 2抗震设防标准和地震动输入 2.1抗震设防标准 确定工程的抗震设防标准需要在经济与安全之间进行合理平衡，这是桥梁抗震设防的合理原则。根据前期研究结果，穗盐路特大铁路斜拉桥采用100年10％（地震水平I，简称P1概率）和100年4％（地震水平II，简称P2概率）两种超越概率地震动进行抗震设防。具体性能目标可参见表1 表1 设防标准与相应的性能目标 2.2地震动输入 根据中国地震局地壳应力研究所提供的《贵广铁路贺州至广州段重点工程场地地震安全性评价报告》，得到100 年超越概率10%、4%两个概率水平的场址地表水平向加速度峰值 A、地震动反应谱特征周期g T等参数如下表2。 m 表2 场地设计地震动水平向峰值加速度及加速度反应谱（5％阻尼比）参数值 表的场地设计地震动水平向峰值加速度( A)及加速度反应谱参数值。竖向设计地震动参数 m 按相应的水平地震动的2/3取值。 在进行地震反应分析时，采用100年10％和100年4％的超越概率，阻尼比为5％的场地反应谱输入，如图2所示。考虑到斜拉桥作为柔性结构（阻尼比通常取3%），具体计算时，对反应谱进行阻尼调整，阻尼调整系数 C应按下式取 d 值：
附录H 单层厂房横向平面排架地震作用效应调整 H.1 基本自振周期的调整 H.1.1 按平面排架计算厂房的横向地震作用时，排架的基本自振周期应考虑纵墙及屋架与柱连接的固结作用，可按下列规定进行调整： 1 由钢筋混凝土屋架或钢屋架与钢筋混凝土柱组成的排架，有纵墙时取周期计算值的80%，无纵墙时取90%； 2 由钢筋混凝土屋架或钢屋架与砖柱组成的排架，取周期计算值的90%； 3 由木屋架、钢木屋架或轻钢屋架与砖柱组成排架，取周期计算值。 H.2 排架柱地震剪力和弯矩的调整系数 H.2.1 钢筋混凝土屋盖的单层钢筋混凝柱厂房，按H.1.1确定基本自振周期且按平面排架计算的排架柱地震剪力和弯矩,当符合下列要求时，可考虑空间工作和扭转影响，并按H.2.3的规定调整： 1 7度和8度； 2 厂房单元屋盖长度与总跨度之比小于8或厂房总跨度大于12m； 3 山墙的厚度不小于240mm，开洞所占的水平截面积不超过总面积50%，并与屋盖系统有良好的连接； 4 柱顶高度不大于15m。 注：1.屋盖长度指山墙到山墙的间距，仅一端有山墙时，应取所考虑排架至山墙的距离； 2.高低跨相差较大的不等高厂房，总跨度可不包括低跨。 H.2.2 钢筋混凝土屋盖和密铺望板瓦木屋盖的单层砖柱厂房，按H.1.1确定基本自振周期且按平面排架计算的排架柱地震剪力和弯矩,当符合下列要求时，可考虑空间工作，并按第H.2.3条的规定调整： 1 7度和8度； 2 两端均有承重山墙 3 山墙或承重(抗震)横墙的厚度不小于240mm，开洞所占的水平截面积不超过总面积50%，并与屋盖系统有良好的连接；
4 山墙或承重(抗震)横墙的长度不宜小于其高度； 5 单元屋盖长度与总跨度之比小于8或厂房总跨度大于12m。 注:屋盖长度指山墙到山墙或承重(抗震)横墙的间距。 H.2.3 排架柱的剪力和弯矩应分别乘以相应的调整系数除高低跨度交接处上柱以外的钢筋混凝土柱其值可按表H.2.3-1采用,两端均有山墙的砖柱，其值可按表H.2.3-2采用。 H.2.4 高低跨交接处的钢筋混凝土柱的支承低跨屋盖牛腿以上各截面，按底部剪力法求得的地震剪力和弯矩应乘以增大系数，其值可按下式采用： 式中η－地震剪力和弯矩的增大系数； ζ－不等高厂房低跨交接处的空间工作影响系数，可按表H.2.4采用； nh－高跨的跨数； n0－计算跨数，仅一侧有低跨时应取总跨数，两侧均有低跨时应取总跨数与高跨跨数之和； GEL－集中于交接处一侧各低跨屋盖标高处的总重力荷载代表值；
〈〈高层建筑混凝土结构技术规程》 5. 6荷载效应和地震作用组合的效应 5. 6荷载效应和地震作用组合的效应 5.6.1 持久设计状况和短暂设计状况下，当荷载与荷载效应按线形关系考虑时，荷载基本组合的效应设计值应按下式确定： S =Y G&k +Y L Q Y Q&k w Y w S wk ( 5.6.1 ) 式中：S――荷载组合的效应设计值；Y G永久荷载分项系数；Y Q――楼面活荷载分项系数； Y w――风荷载的分项系数；Y L――考虑结构设计使用年限的荷载调整系数，设计使用年限为50年时取1.0，设计使 用年限为100年时取1.1 ；S3k 永久荷载效应标准值；S Qk 楼面活荷载效应标准值； S-――风荷载效应标准值；》Q、》w――分别为楼面活荷载组合值系数和风荷载组合值系数，当永久荷载效应起控制作用时应分别取0.7和0.0 ;当可变荷载效应起控制作用时应分别取 1.0和0.6或0.7和1.0。 注：对书库、档案室、储藏室、通风机房和电梯机房，本条楼面活荷载组合值系数取0.7的场合应取为0.9。 5.6.2 持久设计状况和短暂设计状况下，荷载基本组合的分项系数应按下列规定采用： 1永久荷载的分项系数Y G当其效应对结构承载力不利时，对由可变荷载效应控制的组合应取 1.2，对由永久荷载控 制的组合应取1.35 ;当其效应对结构有利时，应取 1.0 ； 2楼面活荷载的分项系数Y Q：—般情况下应取1.4 ； 3风荷载的分项系数Y w应取1.4。 2位移计算时，本规程公式(5.6.1 )中个分项系数均应取1.0。 5.6.3 地震设计状况下，当作用与作用效应按线形关系考虑时，荷载和短暂作用基本组合的的效应设计值应按下式确定： S d S=Y °&E + Y Eh Shk + Y Ev Svk +书w Y Sk (5.6.3 ) 式中：S――荷载和地震作用组合的效应设计值；S GE――重力荷载代表值的效应； S Ehk――水平地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数、调整系数； S Evk ――竖向地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数、调整系数； Y G――重力荷载分项系数；Y w――风荷载分项系数；Y Eh――水平地震作用分项系数；Y E ------------- 竖向地震作用分项系数； 屮w――风荷载组合值系数，应取0.2。 5.6.4 地震设计状况下，荷载和地震作用基本组合的分项系数应按表 5.6.4 采用。当重力荷载效应对结构的承载力有利时， 表5.6.4 中Y G不应大于1.0。 2 "―"表示组合中不考虑该项荷载或作用效应。 5.6.5 非抗震设计时，应按本规程第5.6.1 条的规定进行荷载组合的效应计算。抗震设计时，应同时按本规程第 5.6.1条 和5.6.3 条的规定进行荷载和地震作用的效应计算；按本规程第 5.6.3 条计算的组合内力设计值，尚应按本规程的有关规定 进行调整。
水平地震作用下的框架侧移验算和力计算 5.1 水平地震作用下框架结构的侧移验算 5.1.1抗震计算单元 计算单元：选取6号轴线横向三跨的一榀框架作为计算单元。 5.1.2横向框架侧移刚度计算 1、梁的线刚度： b /l I E i b c b = (5-1) 式中：E c —混凝土弹性模量s I b —梁截面惯性矩 l b —梁的计算跨度 I 0—梁矩形部分的截面惯性矩 根据《多层及高层钢筋混凝土结构设计释疑》，在框架结构中有现浇层的楼面可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效侧移刚度，减少框架侧移，为考虑这一有利因素，梁截面惯性矩按下列规定取，对于现浇楼面，中框架梁Ib=2.0Io,，边框架梁Ib=1.5Io ，具体规定是：现浇楼板每侧翼缘的有效宽度取板厚的6倍。 2、柱的线刚度： c c c c h I E i /= (5-2) 式中：Ic —柱截面惯性矩 hc —柱计算高度 一品框架计算简图： 3、横向框架柱侧移刚度D 值计算： 212c c c h i D α= (5-3) 式中：c α—柱抗侧移刚度修正系数
K K c +=2α（一般层）；K K c ++=25.0α（底层） K —梁柱线刚度比，c b K K K 2∑= （一般层）；c b K K K ∑=（底层） ① 底层柱的侧移刚度： 边柱侧移刚度： A 、E 轴柱：68.010 5.61045.41010=??==∑c b i i K 中柱侧移刚度： C 、 D 轴柱：18.1105.6102.345.410 10=??+== ∑）（c b i i K ② 标准层的侧移刚度 边柱的侧移刚度： A 、E 轴柱：51.010 72.821045.4221010=????==∑c b i i K 中柱侧移刚度： C 、 D 轴柱：88.01072.82102.345.42210 10 =???+?== ∑）（c b i i K
承载力抗震调整系数得正确应用 一、有关规范对承载力抗震调整系数γ RE 得规定 旧《建筑抗震设计规范》(QBJ 11—89)中第4.4.2条以及新《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2001)中第5.4.2条中规定,结构构件得截面抗震验算应采用表达式S≤R ／γ RE ,式中:S为地震作用效应与其她荷载作用效应得基本组合,R为结构构件得承载力设计值。 《混凝土结构设计规范》(QBJ 10—89)第8.1.3条、《钢筋混凝土高层建筑结构与施工规程》(GBJ 13—91)第5.5.1条进一步对钢筋混凝土结构具体规定为:考虑地 震作用组合得钢筋混凝土结构构件,其截面承载力应除以承载力抗震调整系数γ RE 。而偏心受压、受拉构件得正截面承载力在抗震与非抗震两种情况下取值相同。 二、在γ RE 使用中得常见错误 应该说,上述规范得规定已经明确规定了γ RE 得用法,即对非抗震得截面承载力, 通过引入γ RE ,对截面承载力加以提高,用作抗震设计时得截面承载力。然而,在实际 应用中,却常因为对γ RE 得理解不完全或不够重视,出现这样或那样得错误。最典型得一个例子就是《一级注册结构工程师专业考试应试题解》中第5页得[题1—2抗震偏 压柱得配筋计算]中与γ RE ,应用有关得内容有: (1)根据柱轴压比为0.12确定偏压柱γ RE 为0.75。 (2)利用γ RE 对柱内力进行调整:M=γ RE M 1 ,N=γ RE N 1 ,其中M 1 ,N 1 为有地震作用组合得 最不利内力设计值。 (3)求偏心距增大系数时,截面曲率得修正系数为ξ1=0.5fcA／N。 错误就出在第(3)步中ξ1=0.5fcA／N。此处N取为经过γ RE 调整后得轴向力
水平地震作用下的内力计算 § 1 各楼层重力荷载代表值的计算 由设计任务书要求可知,该工程考虑地震作用,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.1g,设计地震分组为第三组。以板的中线为界，取上层下半段和下层上半段。 顶层： 板自重： kN m kN m m 8.6789/59.69.1508.642=??= 梁自重： kN m kN m m m m m kN m kN m 9.1746/2548.643.012.06.0(186.6/55.220/87.36.63=????-+??+??=）柱自重： kN m m m kN 32.3044 10)6.02 6.3(/34.6=??-?= 墙自重： kN m kN m m m m m m m kN m m kN m m kN 7.1907/251.52.06.14)7.226.6282.64(/45.3)206.6/66.628.64/58.52m 8.64kN/m 585.32 1 3=???++?+??+??+??+???=（ 活荷载： kN m m m kN 64.20609.158.64/0.22=??= kN kN kN kN kN kN 04.117795.064.20607.190732.3049.17468.6789G 1=?++++= 标准层： 板自重： kN m kN m m m kN m m 056.4372/82.38.647.2/33.426.68.6422=??+???= 梁自重： kN m kN m m m m m kN m kN m 9.1746/2548.643.012.06.0(186.6/55.220/87.36.63=????-+??+??=）柱自重： kN m m m kN 8.7604 10)6.06.3(/34.6=??-?=
地层的振动反应特性读书报告 一.振动台实验技术 振动模型试验是研究地下结构地震反应与抗震性能的重要途径,主要包括普通振动台试验和离心机振动台试验。普通振动台试验是目前应用最为广泛的结构抗震试验方法,近年来,国内学者对地铁等地下结构的地震反应进行过多次振动台试验研究,取得了一定的研究成果。但普通振动台模型试验是在1g的重力加速度环境下进行的,由于模型与原型相比几何尺寸缩小到几分之一,因此在正常重力条件下,模型的应力水平尤其是自重应力水平与原型有一定差距。对于土-结构相互作用系统,由于土体为强非线性材料,其剪切模量为剪应变的函数,应力应变水平对土体承载力和变形有较大影响,因此振动台试验结果与实际情况相比可能会有一定差距。但是振动台设备在国内数目相对较多,这为普通振动台试验的开展创造了有利的条件,因此,普通振动台试验今后仍将在研究地下结构地震反应与抗震性能方面发挥巨大的作用。对于普通振动台试验,如何能够更好地模拟原型结构与原型地基土体的应力水平尤其是自重应力水平,需要在模型相似设计、试验材料选取、配重施加等方面进行深入研究。 离心机振动台试验通过增加模型的场加速度,可以模拟出与原型相等或相近的应力水平,逼真重现原型的物理特性,在再现动力反应、观测物理机制、检验评价方法以及对比设计方案等方面具有突出的优越性,在欧美、日本等发达国家得到了广泛的应用。目前,动力离心模型试验技术已在国内岩土工程地震问题的研究中得到应用,并取得了良好的效果,但是仍然有如下因素制约着离心机振动台试验的开展: (1)目前我国离心机振动台试验设备较少,只有香港科技大学、南京水利科学研究院和清华大学分别建成了一台土工离心机振动台试验设备,这直接制约了离心机振动台试验的开展。鉴于离心机振动台试验在土工模型试验方面巨大的优越性,因此可以考虑发展更多的较高规格的土工离心机振动台试验系统。 (2)地下结构断面尺寸普遍较大,而土工离心机振动台尺寸相对较小,在有些情况下,几何尺寸相似关系并不能满足原型与模型应力水平相同的要求,因此需要在模型相似设计、试验设备、试验技术和发展新的试验材料方面开展进一步的研究工作。 目前已完成的大部分振动台试验和离心机振动台试验对于地基土体的处理均较为简化,如何在考虑土-结构动力相互作用效应的振动模型试验中再现复杂地基的影响,是振动台模型试验和离心机振动台模型试验共同面对的问题。断层、可液化土层和不均匀成层地基等情况在实际地下工程中经常遇到,对地下结构的抗震性能会产生重要的影响,如何在振动模型试验中再现这些复杂场地的影响,是大跨度、大平面尺寸地下结构振动模型试验所要解决的关键问题之一。 二.振动台实验相关实例 振动台模型试验由于尺寸的不足而必然涉及到模型与原型的相似问题，在地铁地下结构振动台试验中相似问题包括：模型结构的相似、土的相似以及土与结构相互作用的相似。进行一般工程结构振动台试验时，模型完全相似就难以满足，再加上土以及地铁结构与土相互作用相似问题，做到完全满足相似率的要求就更加困难了，但通常可以根据研究目的的不同，保证主要参数满足相似关系，或采取相关技术措施(采用配重来增加重力加速度)等途径近似满足，而次要参数相似比尽量与主要因素接近。在动力相似方面，以Harris为代表的学者对振动台上的动力相似理论进行了一系列的研究和探讨，发展了结构动力模型试验技术，但国
第四节水平地震作用计算 重力荷载代表值计算 本设计建筑高度为23.95m，以剪切表形为主，且质量和高度均匀分布，故可采用底部剪力法计算水平地震作用。首先需要计算重力荷载代表值。 屋面处重力荷载代表值=结构和构件自重标准值 楼面处重力荷载代表值=结构和构件自重标准值+0.5楼面活荷载标准值 其中结构和构件自重取楼面上、下各半层高度范围内（屋面处取顶层1/2）的结构和构件自重。计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构件自重和各可变荷载组合值之和。 设计时顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载，纵、横梁自重，半层柱自重，女儿墙自重，半层墙体自重。其他层重力荷载代表值包括：楼面恒载，50%楼面均布活荷载，纵、横梁自重，楼面上、下各半层的柱及纵、横墙体自重。 一、楼层总量 取6轴框架左侧3000mm宽度和右侧3000mm宽度的楼层的重量进行近似计算 第9标准层： 1.梁重量 ⑴截面尺寸：b×h=300mm×600mm 线荷载：25×0.3×（0.6-0.12）+0.04×（0.6-0.12）×17=3.93KN/m =3.93×（4＋3）＝27.51 KN G 1 ⑵截面尺寸：b×h=250mm×500mm 线荷载：25×0.25×（0.5-0.12）+0.04×（0.5-0.12）×17=2.63KN/m =2.63×3×4 ＝31.56 KN G 2 (3)截面尺寸：b×h=200mm×450mm 线荷载：25×0.2 ×（0.45-0.12）+0.04×（0.45-0.12）×17=1.87KN/m =1.87×6 ＝11.22 KN G 3 (4)截面尺寸：b×h=300mm×650mm 线荷载：25×0.3 ×（0.65-0.12）+0.04×（0.65-0.12）×17=4.34KN/m =4.34×8 ＝34.72 KN G 4 2.柱重量 = (6.01×3)×（1.8/2－0.12）=27.18KN G 5