工程抗震》辅导资料四
大工《工程抗震》学习资料期末备考十二76
工程抗震辅导资料十二主题：第四章多层砌体结构及底框架结构抗震设计（第5节）学习时间：12月14日--12月20日“不忘初心、牢记使命”主题理论学习：每周文摘：守初心，就是要牢记全心全意为人民服务的根本宗旨，以坚定的理想信念坚守初心，牢记人民对美好生活的向往就是我们的奋斗目标；以真挚的人民情怀滋养内心，时刻不忘我们党来自人民、根植人民，人民群众的支持和拥护是我们胜利前进的不竭力量源泉；以牢固的公仆意识践行初心，永远铭记人民是共产党的衣食父母，共产党人是人民的勤务员，永远不能脱离群众、轻视群众、漠视群众疾苦。
摘选自《在“不忘初心、牢记使命”主题教育工作会议上的讲话》内容：这周我们将学习第四章中的第5节，这部分主要介绍底框架—抗震墙砌体房屋的抗震设计，下面整理出的框架供同学们学习，希望能够帮助大家更好的学习这部分知识。
一、学习要求1、掌握结构选型与布置的基本原则；2、掌握底部剪力的分配原则；3、了解抗震构造措施。
二、主要内容（一）抗震设计一般规定1、基本概念底部框架砌体房屋主要是指结构底层或底部两层采用钢筋混凝土框架—抗震墙的多层砌体砖房。
这类结构类型主要用于底部需要大空间，而上面各层采用较多纵横墙的房屋，如底层设置商店、餐厅的多层住宅、旅馆、办公楼等建筑。
这类房屋因底部刚度小，上部刚度大，竖向刚度急剧变化，抗震性能较差。
地震时往往在底部出现变形集中、产生过大侧移而严重破坏，甚至倒塌。
为了防止底部因变形集中而发生严重的震害，在抗震设计中必须在结构底部加设抗震墙，不得采用纯框架布置。
在施工过程中，构造柱和底框架结构中的砌体抗震墙，应先砌墙后浇构造柱和框架梁柱。
2、房屋的层数和总高度要求抗震规范规定，一般情况下，底部框架—抗震墙砌体房屋的层数和总高度不应超过下表1的规定。
表1 房屋的层数和总高度限值（m）（新规范）注：乙类建筑不应采用底框架结构。
建筑抗震设计复习有关资料
建筑抗震设计复习有关资料期末,考研复试复习必备《建筑抗震设计》复习资料第一章绪论一、名词解释：1、震源：地球内部断层错动并引起周围介质振动的部位称为震源。
2、震中：震源正上方的地面位置叫震中。
3、震中距：地面某处至震中的水平距离叫做震中距。
4、地震震级：是表示地震本身大小的一种度量。
5、地震波: 地震时，地下岩体断裂、错动产生振动，并以波的形式从震源向外传播是地震波。
6、地震烈度：是指某一区域的地表和各类建筑物遭受某一次地震影响的平均强弱程度。
7、地震动及三要素：由地震波传播所引发的地面振动，通常称为地震动。
地震动的峰值（最大振幅）、频谱和持续时间，通常称为地震动的三要素。
8、基本烈度：是指一个地区在一定时间（我国取50年）内在一般场地条件下按一定的概率（我国取10%）可能遭遇的最大地震烈度。
它是一个地区进行抗震设防的依据。
二、简答题：1、简述抗震设防的基本目的和基本准则？答：工程抗震设防的基本目的是在一定的经济条件下，最大限度地限制和减轻建筑物的地震破坏，保障人民生命财产的安全。
为了实现这一目的，我国的抗震设计规范以“小震不坏、中震可修、大震不倒”作为抗震设计的基本准则。
2、建筑抗震设计在总体上要求把握的基本原则？答：注意场地选择；把握建筑体型；利用结构延性；设置多道防线；重视非结构因素。
3、建筑抗震设计的内容与要求有哪些？答：建筑抗震设计的内容与要求：概念设计、抗震计算与构造措施。
概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则；抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段；构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。
第二章场地与地基一、名词解释：1、卓越周期：在岩层中传播的地震波，本来具有多种频率成份，其中，在振幅谱中幅值最大的频率分量所对应的周期，称为地震动的卓越周期2、液化：饱和松散的砂土或粉土（不含黄土），地震易发生液化现象，使地基承载力丧失或减弱，甚至喷水冒砂，这种现象一般称为砂土液化或地基土液化。
大工13秋《工程抗震》辅导资料四
工程抗震辅导资料四主题：第三章结构的地震响应与地震作用（第1—2节）学习时间：2013年10月21日－10月27日内容：这周我们将学习第三章中的第1—2节，这部分主要对结构地震反应分析进行总体介绍并具体讲解单自由度体系的弹性地震反应分析，下面整理出的框架供同学们学习，希望能够帮助大家更好的学习这部分知识。
一、学习要求1、了解抗震设计的基本过程；2、掌握作用与荷载的概念；3、了解单自由度体系运动方程；二、主要内容（一）抗震设计的基本过程（二）结构地震反应与地震作用1、结构的地震反应由地震动引起的结构内力、变形、位移、结构运动速度与加速度等统称为结构地震反应。
结构的地震反应是一种动力反应，其大小（或振动幅值）不仅与地面运动有关，还与结构动力特性（如自振周期、振型和阻尼）有关，一般需要采用结构动力学方法进行分析才能得到。
2、地震作用结构工程中所说的“作用”一词，是指能够引起结构内力、变形等反应的各种因素。
按照引起结构反应方式的不用，可以分为直接作用与间接作用两种。
直接作用：各种荷载作用（如重力荷载、风荷载、土压力等）。
间接作用：各种非荷载作用（如温度、基础沉降等）。
结构地震反应是地震动通过结构惯性引起的，因此地震作用（即结构地震惯性力）是一种间接作用，而并不是荷载。
（三）结构体系的动力计算模型和自由度1、结构体系的动力计算模型进行结构地震反应分析的第一步就是确定结构动力计算简图。
工程中通常采用集中化方法描述结构的质量，并以此确定结构动力计算简图。
采用集中质量方法确定结构动力计算简图时，需先定出结构质量集中的位置。
可以取结构各个区域主要质量的质心位置为质量集中位置，将该区域主要质量集中在该点上，忽略其他次要质量或将次要质量合并到相邻主要质量上去。
常见的结构动力计算简图如下图1所示。
其中（a）（b）为单自由度体系，（c）（d）为多自由度体系。
（a）水塔（b）单层厂房（c）烟囱（d）多、高层建筑图1 结构动力计算简图2、结构体系的自由度确定结构各质点运动的独立参数为结构运动的体系自由度。
工程抗震复习资料
一．中国地震动参数区划图编图的主要技术环节 1. 基础资料的研究（地震资料、地震地质资料、深部地球物理资料、地壳动力学基础资料）在上述基础资料研究的基础上编制了 14 幅不同比例尺的基础图件。 2. 中国地震区、带及潜在震源区的划分和地震活动性参数的确定。 a．地震区、带的划分：7 个地震区、4 个地震亚区、23 个地震带 b．潜在震源区的划分：为了科学地表达潜在震源区划分的不确定性，采用多方案的方法，共有 4 套方案，共划分出 986 个潜在震源区。 c．地震活动性参数的确定：根据“分两级确定参数”的原则，先确定地震带的参数，然后再确定地震带动内各潜在震源区的参数。这些参数包括： ① 震级上限：MuZ 中的 b 值； ④ 地震年平均发生率：V； ⑤ 本底地震⑥ 地震空间分布函数：fl,mj 。 3. 地震动衰减关系的确定 :由于中国缺少强震资料，采用的地震动参数的衰减关系是利用美国西部的强震资料，通过转换方法得到的。中国分区地震动衰减关系的一般形式是： log Y = C1 + C2 M + C3 M 2 + C4 log R + C5 EXP C6 M 式中：Y 为加速度或速度 为回归常数 为标准差 ；② 震级下限：Mo ；③ 震级~频度关系式
加速度分区：<0.05g (<0.04g), 0.05g [0.04g~0.09g)0.10g [0.09g~0.14g)，0.15g [0.14g~0.19g)0.20g [0.19g~0.28g)，0.30g [0.28g~0.38g)， ≥0.40g (≥ 0.38g) 反应谱特周期分区：0.35s (<0.40s)，0.40s (0.4~0.45s) 0.45s (>0.45s) 7. 叙述工程场地地震安全性评价工作的主要内容 一、区域地震构造评价二近场区地震构造调查三、潜在震源区划分四、地震危险性分析 地震基本烈度鉴定与复核、地震危险性分析、场址及周围活动断层的评价、设计地震动参数的确定（加速度、设计反应谱、地震动时程） 、场址及周围地震地质稳定性评价、地震小区划、场区地震灾害预测等 8. 进行土层地震反应时，应事先已知哪些资料？并说明这些参数如何获取，计算地震输入面如何确定？计算参数：土的动力特性参数（土的动剪切模量及阻尼比） 、土的剪切波速、土的密度、输入地震波以及输入地震 波的界面等。土的动力特性参数可由动三轴试验得到或靠经验估计，土的剪切波速可由现场测得，土的密度也是，输入地震波可由记录波或合成波，输入地震波的界面一般可取真实基岩面。在第四季覆盖层很厚的地区， 以真实的基岩作为输入界面难以实现，一般以假定的基岩面作为输入。 9. 人工合成地震动时依据哪些资料 工程方法 1：一、目的：利用给定的条件，人工合成地震动的时间过程（a(t)） 二、已知条件：地震动峰值（振幅） 、目标谱（频谱） ，持时 地震动峰值是指地震危险性分析中给出的一定超越概率的峰值加速度。目标谱是地震危险性分析给出的一定超越概率的加速度反应谱，持时是危险性分析中给出的持时。 三、合成地震动的方法 :基本思想：用一组三角级数之和构造一个近拟的平稳高斯过程，然后乘以强度包线，得到非平稳的地面运动加速度时程。 工程方法 2：一、目的：利用给定的条件，人工合成地震动的时间过程（a(t)） 二、已知条件：目标谱（频谱） ，一条真实的地震记录 三、合成地震动的方法:时域调整：调幅值，相位微调。 频域调整：调整相位困难，得到的时程与初始时程差别较大。 工程方法 3：一、目的：利用给定的条件，选出地震动的时间过程（a(t)） 二、已知条件：目标谱（频谱） ，多条真实的地震记录 三、方法：求多条真实地震记录的反应谱的平均值，若与目标谱匹配，则可。较困难，需要较多记录，某些记录的幅值需要调整。 10. 地震动工程描述的三要素是什么:地震动是由地震释放出来的地震波引起的地表附近土层的振动 地震动三要素：峰值（最大振幅：EPA，EPV） ；频谱（傅立叶谱，反应谱） ；持时（强震段的持续时间） 影响振幅：震源、传播介质与距离、局部场地条件。影响频谱：局部场地条件、地震的大小和距离、震源动力特性 影响持时：整个断裂面断裂所需时间 11. 等效线性化土层地震反应分析方法中，“等效线性化”的含义是什么？ 等效线性化方法是在总体动力学效应大致相当的意义上用一个等效的剪切模量和阻尼比代替所有不同应变幅值下的剪切模量和阻尼比，将非线性问题转化为线性问题，利用频域线性波动方法求解。即这种方法包括线性 方程的频域波动求解和土体非线性的等效线性化处理的两方面的内容。
抗震 复习资料~
震源深度: 从震中到震源的距离(70公里以内的为浅源地震,超过300公里的叫深源地震,介于70-300公里之间的为中源地震)。
震中距：地面某处至震中的水平距离(震中距在100公里-1000公里近震,超过1000公里为远震)。
地震波：地下岩体断裂，错动产生振动，并以波的形式从震源向外传播,形成地震波。
地震动：由地震波传播引发的地面振动，震中区附近地震动为近场地震动（三要素：峰值、频谱、持续时间）。
震烈度：某一区域的地表和各类建筑物遭受某一次地震影响的平均强弱程度。
等烈度线：具有相同烈度的各个地点的外包线。
震中烈度：震中区的烈度称为震中烈度。
基本烈度：指一个地区在一定时期（50年）内在一般场地条件下按一定的概率（10%）可能遭遇到的最大地震烈度。
地震的破坏作用：地表破坏；建筑物的破坏；次生灾害。
抗震设防目的：在一定的经济条件下，最大限度地限制和减轻建筑物的地震破坏，保障人民生命财产的安全。
基本准则：“小震不坏、中震可修、大震不倒”。
简化两阶段设计方法：按多遇地震烈度,对应的地震作用效应和其它荷载效应的组合验算结构构件的承载能力和结构的弹性变；按罕遇地震烈度,对应的地震作用效应验算结构的弹塑性变形。
甲类建筑：重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑，破坏会导致严重的后果，其确定须经国家规定的批准权限批准。
乙类建筑：地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑。
丙类建筑：一般建筑，包括除甲、乙、丁类建筑以外的一般工业与民用建筑。
丁类建筑：次要建筑，包括一般的仓库，人员较少的辅助建筑物等。
建筑抗震设计包括三个层次：概念设计、抗震计算，构造措施。
抗震设计总体上要把握的基本原则 : 注意场地选择，把握建筑体型，利用结构延性，设置多道防线，重视非结构因素。
建筑物平、立面布置的基本原则：结构对称、形状规则、质量与刚度变化均匀。
场地：建筑物所在地，其范围大体相当于厂区、居民点和自然村的范围。
影响建筑物震害的因素:地震类型、结构类型、下卧层的构成、覆盖层厚度。
大工13秋《工程抗震》辅导资料九
大工13秋《工程抗震》辅导资料九一、地震影响地震作为一种自然灾害，会给人们带来极大的伤害和损失。
尤其是对于建筑工程来说，地震往往会造成严重的破坏和损失。
因此，计算地震对建筑物的影响成为了工程抗震设计的重要一环。
二、工程抗震设计工程抗震设计是指针对地震作用，设计建筑结构的结构体系、构件及其连接部位的抗震能力。
其目的是要能够在强烈地震发生时，保持建筑物的安全稳定，减小人员伤亡以及减少财产损失。
2.1 抗震设计的原则抗震设计的原则主要包括以下几点：1.重要性等级的划分，区分出重要的建筑物和次要的建筑物，以便分别采取不同的抗震措施。
2.确定结构体系，按照结构体系进行布置和构造，考虑到建筑物的高度、形状和重量等因素。
3.设计建筑物的刚度和强度，确定建筑物的承载能力，以应对地震的作用。
4.考虑地基的稳定性，合理选取基础结构及其设备，保证建筑物能够承受地震冲击。
2.2 抗震设计的方法抗震设计的方法包括以下几个方面：1.选取合适的地震参数，包括地震动参数、地震烈度、设计基准地震位移以及地震作用合成方法等。
2.根据地震参数进行抗震计算，包括静力计算与动力计算两种方法。
3.采用试验方法和数值模拟方法，对设计方案进行检验和验证，确保抗震设计的可靠性。
三、抗震设计方案抗震设计方案是指按照抗震设计原则和方法，详细设计出的包括建筑结构体系、构件及其连接部位抗震设计的方案，其确定要参照建筑物的大小、性质、重要程度等因素进行确定。
3.1 建筑结构体系建筑结构体系主要包括筒体结构、框架结构、框剪墙结构、剪力墙结构、桁架结构等。
其中，筒体结构适合于大跨度和高层建筑，框架结构适用于较小型的大厦，剪力墙和框剪墙结构适用于中等高度的建筑物。
3.2 构件及其连接部位构件及其连接部位的设计要结合抗震设计原则进行考虑。
例如，在设计梁柱连接部位时，应该考虑到受力方向、结构刚度等因素。
在设计墙支撑结构时，要注意墙与柱、墙与梁之间的连接方式。
3.3 基础结构基础结构的设计是建筑抗震设计中的重要一环。
抗震学习资料
1、根据地震的成因可分为那些内型？构造地震、火山地震、陷落地震、诱发地震2、地震波包括哪几种，及波的特点。
体波：在地球内部传播的地震波，纵波和横波。
面波：沿地表或地壳不同地质层界面传播的地震波，震级与烈度的概念。
震级是反映一次地震本身强弱程度和大小的尺度，是一种定量指标。
3、震级与烈度的概念？震级是反映一次地震本身强弱程度和大小的尺度，是一种定量指标。
地震烈度是指某一地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响强弱程度，是衡量地震后因其后果的一种指标。
4、为什么要设计地震分组？各地的地震不同，各建筑对应场地也不同，所以地震作用力也不同，就需进行分组5、什么是建筑的抗震的概念设计，既包括哪些方面?指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构的总体布置并确定细部构造的过程。
注意场地选择和地基基础设计，把握建筑结构的规则性，选择合理抗震结构体系，合理利用结构延性重视非结构延性，确保材料和施工质量6、什么是地震的作用效应？就是指地震作用在结构中所产生的内力变形，主要有弯矩、剪力、轴向力和位移等7、使用底部剪力法的三个条件是什么?①底部剪力法的对于高度不超过40m②以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构③以及近似于单质点的体系8、什么是边端效应?(设计时是怎么考虑这样效应的)9、怎样确定结构的薄弱层？对于沿高度分布均匀的结构，薄弱层可取在底层，对于沿高度分布不均匀的结构，薄弱层可取在最小的楼层部位和相对较小的楼层，一般不超过2~3处；对于单层厂房。
10、什么是强柱弱梁、实际是怎么考虑?强柱弱梁：原则：框架柱端的抗弯承载力大于框架梁的抗弯承载力，要使梁端首先屈服形成塑性铰消耗地震能量，而柱在较长时间里基本处于弹性状态。
调整方法：人为地将同一节点处柱端在地震作用组合下的弯矩设计值调整为略大于梁端的弯矩设计值或抗弯能力。
强剪弱弯：原则：框架梁和柱的抗剪承载力大于抗弯承载力。
防止地震时构件在受弯屈服前发生剪切破坏调整方法：人为地将同一杆件在地震作用组合下的剪力设计值调整为略大于按杆端弯矩设计值及梁上荷载反算出的剪力值强节点强锚固原则：使节点有足够的承载能力11、分层法使用的条件，及其使用的步骤?12、什么是建筑的重力荷载?结构或构件永久荷载标准值与有关可变荷载的组合值之和13、构造柱圈梁在抗震中的作用？14、为什么要限制框架柱的轴压比?轴压比大小是影响柱破坏形态和变形性能的重要因素，受压构件移延性随轴压比增加而减小，为保证延性框架结构的实现，应限制柱的轴压比15、限制高宽比目的是什么?高宽比是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制。
《工程结构抗震》课程复习要点
《工程结构抗震》课程复习要点课程名称：《工程结构抗震》适用专业：土木工程辅导教材：《工程结构抗震设计》柳炳康，沈小璞，武汉理工出版社复习要点：第一章地震基础知识与工程结构抗震设防一、学习目的与要求1、了解地震的主要类型及其成因；2、了解世界及我国地震活动性以及地震成灾机制；3、掌握地震波的运动规律和震级、地震烈度等地震强度度量指标；4、掌握建筑抗震设防分类、抗震设防目标和抗震设计方法；5、了解基于性能的工程结构抗震概念设计基本要求二、课程内容与知识点1、地震按其成因可分为三种主要类型，即火山地震、塌陷地震和构造地震。
其中构造地震为数最多，危害最大。
构造地震成因的局部机制可以用地壳构造运动来说明；构造地震成因的宏观背景可以借助板块构造学说来解释。
2、地球上地震活动划分为两个主要地震带：环太平洋地震带和地中海南亚地震带。
我国地处环太平洋地震带和地中海南亚地震带之间，是一个多地震国家，抗震设防的国土面积约占全国面积82.7%。
3、地震灾害主要有地表的破坏、工程结构的破坏造成的直接灾害，地震引发的火灾、水灾、海啸等次生灾害，以及由前面两种灾害导致的工厂停产、城市瘫痪、瘟疫蔓延等诱发灾害。
4、地震波是一种弹性波，它包括体波和面波，体波分为纵波和横波，面波分为瑞雷波和乐甫波。
地震波传播速度以纵波最快，横波次之，面波最慢。
纵波使工程结构产生上下颠簸，横波使工程结构产生水平摇晃，当体波和面波同时到达时振动最为剧烈。
5、地震震级是表示地震本身大小的等级，它以地震释放的能量为尺度，根据记录到的地震波来确定的。
地震烈度是指某地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度，它是按地震造成的后果分类的。
一次地震只有一个震级，烈度随距离震中的远近而异。
6、工程结构抗震设防的依据是中国地震烈度区划图中给出的基本烈度或其他地震动参数。
为反映不同震级和震中距的地震对工程结构影响，《建筑抗震规范》将建筑工程的设计地震划分为三组，不同设计地震分组，采用不同的设计特征周期和设计基本地震加速度值。
工程抗震知识点总结
工程抗震知识点总结一、抗震设计概念抗震设计是指在工程设计中，考虑地震力作用的设计，以达到减少地震对建筑物和结构物破坏程度和减小地震灾害损失的目的。
抗震设计的基本原则是在保证建筑物和结构安全的前提下，尽量减小地震对建筑物的影响。
二、地震的基本知识1. 地震的定义地震是地球内部能量释放所产生的振动现象。
地震是地壳变动引起的地震波在地球内部传播的结果，是地壳的快速释放能量的现象。
2. 地震的成因地震是地球内部能量的释放，主要有以下几种成因：构造地震、火山地震、人工地震等。
3. 地震破坏现象地震能够导致建筑物和结构物的倒塌、墙体开裂、地基沉降、构件弯曲等一系列破坏。
4. 地震烈度地震烈度是地震影响程度的度量标准，通常用于估计地震对建筑物和结构物的影响程度。
地震烈度分为12度，由I度到XII度。
三、抗震设计原则1. 安全优先原则抗震设计的首要原则是保证建筑物和结构物的安全，确保其在地震发生时不发生倒塌，建筑内部人员和财产得到保护。
2. 结构合理性原则抗震设计需要根据不同建筑物和结构物的特点和用途，确定结构类型、结构材料和结构形式，以使其在地震作用下具有合理的抗震性能。
3. 节约投资原则在保证结构安全的前提下，抗震设计应尽量减小建筑物的抗震造价，使抗震设计成本控制在合理范围内。
四、建筑物抗震设计的方法1. 结构抗震设计结构抗震设计是指利用结构形式、结构材料、结构布局和结构连接等手段增加建筑物的抗震能力，以减小地震对建筑物的影响。
2. 抗震设防等级划分抗震设防等级是根据建筑物的用途和地震烈度等因素，划分出不同的抗震设防等级，确定建筑物的抗震设计要求。
3. 抗震加固对于老建筑和结构物，可以采用抗震加固的方法来提高其抗震性能，以满足当前抗震设计要求。
五、建筑物抗震设计的技术措施1. 结构合理布局建筑物的结构设计应尽量将水平荷载均匀分布到结构各部位，避免出现集中荷载，提高结构的整体抗震性能。
2. 结构强度设计建筑物的结构设计应考虑地震荷载的作用，保证结构具有足够的强度，并确保结构在地震作用下不发生屈服破坏。
工程抗震复习
1、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。
2、地震分类：（1）按地震成因：构造地震、火山地震、陷落地震、诱发地震、水库地震、核爆炸引起的地震。
（2）按震源深浅：浅源地震（震源深度小于75 km，85%）、中源地震（震源深度在75～300 km，12%）、深源地震（震源深度在300 km以上,3%）3、地震波：是地震引起的振动以波的形式向各个方向传播并释放能量。
由体波和面波组成。
4、体波：（1）纵波：由震源向外传播的疏密波，介质质点的振动方向与波的前进方向一致，故又称为压缩波。
特点：周期短，振幅小。
使建筑物上下颠簸。
（2）横波：由震源向外传播的剪切波，介质质点的振动方向与波的前进方向一致，故又称为压缩波。
特点：周期短，振幅小。
使建筑物水平晃动。
根据弹性理论，纵波的传播速度大约为横波的1.67倍，因此也把纵波叫初波，横波叫次波。
5、面波：体波经过地层界面的多次反射后投射到地面上时，激起两种沿地面传播的面波－瑞雷波（R）和洛夫波（L）体波经过地层界面的多次反射后投射到地面上时，激起两种沿地面传播的面波－瑞雷波（R）和洛夫波（L）。
（1）瑞雷波：质点在竖向平面内作与波速相反的椭圆运动，引起建筑物上下颠簸。
（2）洛夫波：质点在水平面内作与波速前进方向相垂直的水平运动，在地面呈蛇形运动，引起建筑物水平晃动。
波速：P>S>面波。
面波能量最大，对建筑物和地表破坏最大。
6、震级：表示一次地震本身强弱程度和大小的等级， M=㏒A（A--距震中100km处。
用标准地震仪纪录到的地面最大水平位移，μm）。
7、震级和能量的关系：㏒E=11.8+1.5M，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。
6级地震相当于一个两万吨级的原子弹。
8、地震烈度：地震时某一地区的地面和各类建筑物遭受到一次地震的强弱程度，用I表示。
9、影响烈度的因素：震级、震中距、震源深度、地质构造、地基条件。
工程抗震复习资料
1抗震设防的目标：1、当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，主体机构不受损坏或不需修理可继续使用2、当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时，可能发生损坏，但经一般性修理仍可继续使用。
3当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危机生命的严重损坏。
2地基土液化：指饱水的粉细砂或轻亚粘土在地震力的作用下瞬时失掉强度,由固态变成液态的力学过程。
影响因素:1土层的地质年代和组成2土层的相对密度 3土层的埋深和地下水位的深度4地震烈度和地震持续时间3若取指点m为隔离体，则由结构力学原理可知作用在指点m上面的力有3种，即惯性力I：I=-m[x0(t)+x(t)]、弹性恢复力S：S=-kx(t)、阻尼力D：D=-cx(t)4阵型的最大地震作用F ji=αjγj X ji G i (i=1,2,...,n) αj--相当于第j阵型自振周期T j的地震影响系数。
γj--j阵型的阵型参与系数X ji--j阵型i质点的水平相对位移，即阵型位移G i--集中于i质点的重力荷载代表值5 D值法计算步骤1计算各层柱的侧移刚度D。
2计算各柱所分配的剪力Vij。
3确定反弯点高度y。
4计算柱端弯矩Mc。
5计算梁端弯矩Mb。
6计算梁端剪力Vb。
7、计算柱轴力N6柱的设计遵循原则1强柱弱梁，使柱尽量不要出现塑性铰2在弯曲破坏之前不发生剪切破坏，使柱有足够的抗剪能力3控制柱的轴压比不要太大4加强约束，配置必要的约束箍筋工程结构灾害指那些由于自然的、人为的或者人与自然的原因，对工程结构产生损害或破坏，从而给人类生存和社会发展造成损害的各种现象。
强柱弱梁要求在强烈地震作用下，结构发生较大侧移进入非弹性阶段时，为使框架保持足够的竖向承载能力而免于倒塌，要求实现梁铰侧移机构，即塑性铰应首先在梁上形成，尽可能避免在危害更大的柱上出现塑性铰。
强剪弱弯为防止框架出现剪切破坏，应充分估计到柱端出现塑性铰即达到极限抗弯承载力是有可能产生的最大剪力，并以此进行柱斜截面计算动力系数β：单质点最大绝对加速度与地面最大加速度的比值标准反应谱：由于地震的随机性，即使在同一地点、同一烈度，每次地震的地面加速度记录也很一致，因此需要根据大量的强震记录算出对应于每一条强震记录的反应谱曲线，然后统计出最有代表性的平均曲线作为设计依据，标准反应谱曲线。
抗震工程概论(电子教案4)
第5章 地震地面运动地震动是指由震源释放出的能量产生的地震波引起的地表附近土层（地面）的振动，是工程地震研究的主要内容，地面运动就是对结构的输入。
地震动可以用地面的加速度、速度或位移的时间函数表示。
地震动：加速度a(t)，速度v(t)，位移u(t)，通称为地震动时程。
地震地面运动（Earthquake ground motion）有时也简称地震动。
地震动是引起震害的外因，其作用相当于结构分析中的荷载，差别在于结构工程中常用荷载以力的形式出现，而地震动以运动方式出现，常用荷载大多数是竖向作用，地震动则是竖向、水平甚至扭转同时作用的。
在地震工程中，人们研究的对象有三个：地震动（输入）、结构（系统）、结构反应（输出）。
只有在了解结构的地震反应之后，才可能科学地设计结构，而为了了解结构反应，则必须了解地震动与结构，两者缺一不可。
当前我们对结构的了解还很不够，特别是在结构物超过弹性阶段以后，而对地震动的了解则远远落后于对结构的了解。
地震动是一个复杂的时间过程，之所以复杂是因为存在着很多影响地震动的因素，而人们对很多重要因素难以精确估计，从而产生许多不确定性的变化。
地震动的显著特点是其时程函数的不规则性，因此，关于地震动的研究强烈地依赖对地震动观测的现状与发展。
5.1地震动观测记录到的地震动可分为六个分量：三个平动分量和三个转动分量。
目前直接得到的某一地点的记录通常为平动分量，转动分量的获得尚存在一定困难。
1、地震仪（Seismograph）地震工作者使用；记录弱震为主（1－4级地震，发生频繁，仪器连续记录）；记录量：位移或速度；要求：敏感，放大倍数大，2－3千倍或104－105倍，置放在基岩。
用于：预报地震，研究震源机制，地震波传播规律等。
2、强震仪（强震加速度仪，Accelerograph）结构抗震工作者用；记录强震；记录量：加速度；目的：确定强震地震动，为结构地震反应分析和抗震设计用，估计地震动。
更确切的说有三点：为研究地震动性质提供数据；为结构设计和试验提供输入；发展抗震理论，了解结构在地震中的表现。
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工程抗震辅导资料四
主题：第三章结构的地震响应与地震作用（第1—2节）
学习时间：2013年10月21日－10月27日
内容：
这周我们将学习第三章中的第1—2节，这部分主要对结构地震反应分析进行总体介绍并具体讲解单自由度体系的弹性地震反应分析，下面整理出的框架供同学们学习，希望能够帮助大家更好的学习这部分知识。
一、学习要求
1、了解抗震设计的基本过程；
2、掌握作用与荷载的概念；
3、了解单自由度体系运动方程；
二、主要内容
（一）抗震设计的基本过程
（二）结构地震反应与地震作用
1、结构的地震反应
由地震动引起的结构内力、变形、位移、结构运动速度与加速度等统称为结构地震反应。
结构的地震反应是一种动力反应，其大小（或振动幅值）不仅与地面运动有关，还与结构动力特性（如自振周期、振型和阻尼）有关，一般需要采用结构动力学方法进行分析才能得到。
2、地震作用
结构工程中所说的“作用”一词，是指能够引起结构内力、变形等反应的各种因素。
按照引起结构反应方式的不用，可以分为直接作用与间接作用两种。
直接作用：各种荷载作用（如重力荷载、风荷载、土压力等）。
间接作用：各种非荷载作用（如温度、基础沉降等）。
结构地震反应是地震动通过结构惯性引起的，因此地震作用（即结构地震惯性力）是一种间接作用，而并不是荷载。
（三）结构体系的动力计算模型和自由度
1、结构体系的动力计算模型
进行结构地震反应分析的第一步就是确定结构动力计算简图。
工程中通常采用集中化方法描述结构的质量，并以此确定结构动力计算简图。
采用集中质量方法确定结构动力计算简图时，需先定出结构质量集中的位置。
可以取结构各个区域主要质量的质心位置为质量集中位置，将该区域主要质量集中在该点上，忽略其他次要质量或将次要质量合并到相邻主要质量上去。
常见的结构动力计算简图如下图1所示。
其中（a）（b）为单自由度体系，（c）（d）为多自由度体系。
（a）水塔（b）单层厂房
（c）烟囱（d）多、高层建筑
图1 结构动力计算简图
2、结构体系的自由度
确定结构各质点运动的独立参数为结构运动的体系自由度。
空间的一个自由质点可以有三个独立位移，因此一个自由质点在空间有三个自由度。
若限制质点在一个平面内运动，则一个自由质点有两个自由度。
结构体系上的质点，由于受到结构构件的约束，其自由度数目可能小于自由质点的自由度数。
对于上图中所示的结构体系，当考虑结构的竖向约束作用而忽略质点竖向位移（即忽略柱的轴向变形），则各个质点在竖直平面内只有一个自由度，在空间里有两个自由度。
（四）单自由度体系的弹性地震反应
1、运动方程
下图2为单自由度体系在地震作用下的计算简图。
图中质点质量为m，刚度x作用下，结构发生振动，产生相对地面的位移x、速度x 和为k，在地面运动
g
加速度x。
若取质点m 为隔离体，则该质点上作用力有三种力，即惯性力I f 、阻尼力c f 和弹性恢复力r f 。
图2 单自由度体系在地震作用下的变形与受力
惯性力是质点的质量m 与绝对加速度[]g x x
+ 的乘积，但方向与质点运动加速度方向相反，即
I g f m x x =-+ （）
阻尼力是由结构内摩擦及结构周围介质（如空气、水等）对结构运动的阻碍造成的，阻尼力的大小一般与结构运动速度有关。
按照粘滞阻尼理论，阻尼力与质点速度成正比，但方向与质点运动速度相反，即
c f cx
=- 式中c ——阻尼系数。
弹性恢复力是使质点从振动位置恢复到平衡位置的力，由结构弹性变形产生。
根据虎克（Hooke ）定理，该力的大小与质点偏离平衡位置的位移成正比，但方向相反，即
r f kx =-
式中k ——体系刚度，即质点产生单位位移，需要在质点上施加的力。
根据达朗贝尔（D ’Alembert ）原理，质点在上述三个力作用下处于平衡，即
0I c r f f f ++=
将上述惯性力、阻尼力及弹性恢复力的表达式带入上式整理，得到单自由度体系的运动方程，即
g mx
cx kx mx ++=- 上式为一个常系数二阶非齐次线性微分方程。
为了便于方程的求解，令：
ω=
2c m ξω=
则得到运动方程的另一种形式： 22g x x x x
ωξω++=- 2、运动方程的解
（1）齐次方程的通解——自由振动
单自由度体系运动方程所对应的其次方程为220x
x x ωξω++= 。
这个方程所描述的是在没有外界激励的情况下结构体系的运动，即结构的自由振动。
按照齐次常微分方程的求解方法，可以得到
000()[cos sin ]t D D D x
x x t e x t t ξωξωωωω-+=+
式中——D ω=
1ξ>时，体系不产生振动，称为过阻尼状态；1ξ<时，体系产生振动，称为欠阻尼状态；1ξ=时，体系不产生振动，称为临界阻尼状态。
与1ξ=相应的阻尼系数为2r c m ω=，称之为临界阻尼系数，因此ξ也可以表达为：
r
c c ξ=
故称ξ为临界阻尼比，简称阻尼比。
无阻尼单自由度体系自由振动为简谐周期振动，振动圆频率为ω，振动的周期为
22T π
ω==由于结构的质量m 与刚度k 是结构固有的，因此无阻尼体系自振频率或周期也是体系固有的，称为固有频率与固有周期。
同样可知，D ω为有阻尼单自由度体系的自振频率。
一般结构的阻尼比很小，范围为0.01~0.1ξ=，因此D ωω≈。
（2）非齐次方程的特解——一般强迫振动
单自由度体系运动方程所对应的非其次方程为22g x x x x
ωξω++=- 。
地震地面运动一般为不规则往复运动，在这种地震作用下，单自由度体系运动方程一般地面运动强迫振动的特解，成为杜哈密（Duhamel ）积分，如下所示：
t -(-)001()() () sin ()t t g D D x t dx t x
e t d ξωτττωτω==--⎰⎰ （3）方程的通解
根据线性常微分方程的理论可知，常系数二阶非齐次微分方程的通解是由齐次方程的通解与非齐次方程的特解共同构成，即如下图所示：
对于受到地震所用的单自由度运动体系，上式的意义为：
体系地震反应=自由振动+强迫振动
由前面的论述已知，体系的自由振动由体系初位移和初速度引起，而体系的强迫振动由地面运动引起。
若体系无初位移和初速度，则体系地震反应中的自由振动项为零。
另外，即使体系有初位移或初速度，由于体系有阻尼，则体系中的自由振动项也会很快衰减，一般可不考虑。
因此，可仅仅取体系强迫振动项，即用杜哈密积分计算单自由度体系的地震位移反应。
三、典型习题
（一）简答题
1．简述结构中所说“作用”为哪几种，分别举例说明。
答：
“作用”是指能够引起结构内力、变形等反应的各种因素。
按照引起结构反应方式的不用，可以分为直接作用与间接作用两种。
直接作用：各种荷载作用（如重力荷载、风荷载、土压力等）。
间接作用：各种非荷载作用（如温度、基础沉降等）
（二）计算题
1．已知一个水塔结构，可以简化为图1（a ）的单自由度体系。
15000m kg =，1kN/cm k =，求该结构的自振周期。
解：
根据结构自振周期求解公式，并采用国际单位可得
22 2.43T s π==。