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性.根据统计分析,烈度每增加一度, k 值大致增加一倍. 地震系数 k 与地震烈度的关系
地震烈度
6
7
8
9
地震系数 k
0.05
0.10
0.20
0.40
另外一个动力系数
β = Sa .. x0 max
它是单质点最大绝对加速度和地面最大加速度的比值,表示的是
质点的最大绝对加速度比地面最大加速度放大了多少倍.它的表达式
时程曲线地震加速度时程曲线的最大值
地震烈度
6
7
8
9
地震系数 k 0.05 × 0.35 × g 0.1× 0.35 × g 0.2 × 0.35 × g 0.4 × 0.35 × g
= 0.175m / s 2 = 0.35m / s 2
= 0.7m / s 2
= 1.4m / s 2
= 18cm / s 2
间)的地震波.
7. <<抗震规范>>第 5.1.2 条也对时程分析做了进一步的解释.其中有
一条: “时程分析中加速度有效峰值按照规范表 5.1.2-2 中所列地震加
速度最大值采用,即以地震影响系数最大值除以放大系数(约 2.25)得 到.” 这就涉及到地震影响系数α max 是如何取值的. 我们知道水平地震作用的基本公式为
水平地震影响系数.
水平地震影响系数
地震烈
6
பைடு நூலகம்
7
8
9
度
地震系
0.05× 0.35× 2.25 = 0.04
0.1× 0.35× 2.25 = 0.08
0.2 × 0.35× 2.25 = 0.16
0.4 × 0.35× 2.25 = 0.32
数k
现在就明白为什么时程分析所用地震加速度时程曲线的最大值的
由来.做时程曲线分析的时候,所输入的地震波的峰值应该是
..
F
=
mS a
=
mg (
x0 max )( g
Sa
..
x0
) = Gkβ = αG
max
上式中引入了两个系数 k , β .
其中 k 叫地震系数,表示地震时,地面加速度的大小(相对于加速度
g). 它只于地震的烈度有一定的对应关系,但是地震烈度的大小不仅
取决于地面最大加速度,还决定于地震的持续时间和地震波的频谱特
为:
β = 2π 1
T
..
x0
∫t
..
−ζ
x0 (τ )e
2π (T −τ ) T
sin
2π
(t
−τ )dτ
0
T
max
max
它实际上就是就是相对于地面最大加速度的加速度反应谱.我国的规
范取值为 β max = 2.25 .
另外我国规定在第一阶段抗震设计的时候是按照多遇地震承载力验
算,此时的地震系数 k 就取基本烈度的 0.35. 这样就得到了各烈度下,
= 35cm / s 2
= 70cm / s 2
= 140cm / s 2
以下文字由 北京首钢设计院 土建室 张渊 总结 在结构进行时程分析时,就会涉及到地震波的选用.地震波选用时应注 意下面一些问题. 1.在地震波选用时所应考虑的因素有:地震动强度,地震波的频谱特性 和地震波的持续时间. 2.地震动强度一般主要由地面运动加速度峰值的大小来反应.地震波 的频谱特性由地震波的主要周期来表示.它受到许多因素的影响,如震 源的特性,震中距离,场地条件等.所以选择地震波时,除了最大峰值加 速度应与建筑地区的设防烈度相对应外,场地条件也要尽量接近,也就 是该地震波的主要周期应尽量接近于建筑场地的卓越周期. 3.常用的地震波有:埃尔森特罗地震波,塔夫特地震波,天津地震波,滦 县地震波.其中,天津地震波适用于软弱场地.滦县地震波坚硬场地,塔 夫特地震波适用于中硬场地, 埃尔森特罗地震波适用于中软场地. 4.当所选择的实际地震记录峰值加速度与建筑地区设防烈度所对于 地加速度峰值不同时,可将实际地震记录的加速度按比例放大或者缩 小来加以修正. 5.另外,对于地震波选择时,原则上应该选用持续时间长的地震波,因为 地震持续时间长时,地震波能量大,结构反应强烈.而且当结构的变形 超过弹性范围时,持续时间长,结构在振动过程中屈服的次数就多,从 而易使结构塑性变形积累而破坏. 6.人工地震波的定义:通过大量实际地震记录的统计, 并且根据随机 振动理论而产生的符合所需统计特征(加速度峰值,频谱特性,持续时
