长周期地震动对高层建筑结构
长周期结构地震反应的特点和反应谱
第十届中日建筑结构技术交流会南京长周期结构地震反应的特点和反应谱方小丹L2，魏琏3，周靖21．华南理工大学建筑设计研究院2．华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室3．深圳市力鹏建筑结构设计事务所AbstractThe charaCte ri sti cs of eanhqmkc rcsponse and rcspo 璐e spec 咖f-or10n 争periods 虮lctI 鹏s a r ediscllssed ．A few shonages exist ing in the re$oIlse spectn 蚰of cllim code f-or seisIllic desi 驴of bllildin gsare 锄alyzcd ．11here a r eint 锄l relatio 雎be 抑een pseudo —accel 蹦ltion spec 仃l ：I 驰pseudo —Veloc 埘spectrI 珊and displace ment spec衄切珥th 盯ef ．0陀，a rt 诳ciaI modification to respo 嬲e spec 仃1蚰can re sll lt in the distonionof 争眦d m 嘶∞cha 髓c 白耐stics ．The 10ng ．p 嘲ods e gI]∞nt in rcspo璐espe 蛐ofC11im codc is revised ，infact ，蓼omld motion characte ri sti cs a r e c}姗ged ，wllich resul ts in an abn 咖l representati∞ofpowe rspcc 乜狮cofresp 伽成ng to acceleration spcctrIlm ，Milli 舢加storey seisIIlic she 甜coefj(icient described in thcspecificati 衄is oIlly relatcd to maximl earthqum(e innuence coef|ficient(％m)，but is not related to siteclassificatio 玑w 址ch is in connict 谢th the ge∞ral mles tllat the eanhqualke respo 璐e of as 仉l 咖re at thesoR·soil site is la 唱cr than tllat ofa s 甘uc 眦at tlle h 踟．d —soil site ．Accordingto the pseudo spectnlm rela ti on sbet 、)l ，e ％pseud0．accel 训on spectrIlIIl ，ps 即do-veloci 够spec 虮Imand dis placem ent spec 觚l 驰a responsespec 仃IlIIl pattcm 、Ⅳith lonj 雪er ．period segment(一10s)is proposed ，and whj!ch c a n pro 、，id c the refhence tospecificati 傩revision ．1(eywords lon 哥p 耐od ．s 仃Ilc 眦s ；response spec 胁；displacement specmml ；111iIlimum storey seisIllicshear coe伍cient ；seisIIlic desi 驴1引言有多种关于长周期结构的定义，如欧洲抗震设计规范认为基本振动周期大于3s 的结构为长周期结 构，我国抗震设计规范认为基本振动周期大于5s 的结构为长周期结构。
动荷系数公式
动荷系数公式动荷系数公式1. 什么是动荷系数公式？动荷系数公式是用于计算建筑结构在地震作用下的荷载的公式。
地震是一种破坏性较大的自然灾害，对建筑结构的设计和评估有着重要影响。
动荷系数公式可以通过考虑地震波的特性和建筑结构的响应特性，计算出在地震时作用在结构上的荷载值，为工程设计提供依据。
2. 相关公式下面列举几个常用的动荷系数公式： - 高层建筑的动荷系数公式：根据建筑的刚度、周期等参数综合计算得出的动荷系数公式。
一般来说，高层建筑的刚度较大，周期较长，所以对地震的响应较小，动荷系数较小。
- 短周期（硬土）地震动荷载系数公式：适用于地基较硬的建筑结构，一般钢筋混凝土短短墙、框架结构等。
- 长周期（软土）地震动荷载系数公式：适用于地基较软的建筑结构，一般钢筋混凝土剪力墙、钢框架等。
3. 示例解释高层建筑的动荷系数公式对于高层建筑来说，刚度较大，周期较长，所以动荷系数相对较小。
一种常用的高层建筑动荷系数公式为：C = × T × Z其中，C为动荷系数，T为建筑的周期，Z为地震波的峰值加速度。
该公式考虑了建筑结构的刚度和地震波的作用，可以较准确地估计高层建筑在地震时受到的荷载。
短周期（硬土）地震动荷载系数公式钢筋混凝土短墙、框架结构等在较硬的土壤条件下建造，相对而言，对地震的响应较小。
一种常用的短周期地震动荷载系数公式为：C = × T × Z × S其中，C为动荷系数，T为建筑的周期，Z为地震波的峰值加速度，S为土壤场地类别因子。
该公式考虑了建筑结构的刚度、地震波和土壤场地类别的影响，可以较准确地估计短周期结构在地震时受到的荷载。
长周期（软土）地震动荷载系数公式钢筋混凝土剪力墙、钢框架等在较软的土壤条件下建造，相对而言，对地震的响应较大。
一种常用的长周期地震动荷载系数公式为：C = × T × Z × S其中，C为动荷系数，T为建筑的周期，Z为地震波的峰值加速度，S为土壤场地类别因子。
高层建筑结构设计水平地震作用
水平荷载与结构计算简化原则
第二节 地震作用
一、特点
地震时，地震波产生地面运动，通过房屋基础使上部结构产生振动， 这就是地震作用。地震作用使结构产生的运动称为地震反应，包括位移、 速度、与加速度，加速度将使结构产生惯性力，过大的惯性力将会影响 结构的正常使用，甚至造成结构的破坏。 地震波使建筑房屋产生竖向振动和水平振动，一般对房屋的破坏主要 由水平振动造成。设计中主要考虑水平地震作用，只有震中附近的高烈 度区域才考虑竖向地震作用。 地震动三要素： 1、强度：反应地震波的幅值，烈度大，强度大。 2、频谱：反应地震波的波形，1962年墨西哥地震时，墨西哥市a=0.05g， 但由于地震卓越周期与结构接近，从而破坏严重。 3、持时：反应地震波的持续时间，短则对结构影响不大。
动速度和位移可能对结构的破坏具有更大影响，但振型反应谱法或底部剪力尚无 法对此作出估计。出于结构安全的考虑，《高层规程》规定了结构各楼层水平地 震剪力最小值的要求，给出了不同烈度下的楼层地震剪力系数（即剪重比），结 构的水平地震作用效应应据此进行相应的调整。 水平地震作用计算时，结构各楼层对应于地震作用标准值的剪力应符合下式要 求：
1、计算范围： 水平地震作用：
• 6度区 （除甲类建筑和IV类场地上的较高房屋
外）可不算 • 7-9度区 （除可不进行上部结构抗震验算的房 屋外）均算
竖向地震作用：
•8、9度大跨度结构和长悬臂结构 •9度的高层建筑
2、水平地震作用的计算原则： – 一般正交布置抗侧力构件的结构，可沿纵横主轴方向分别计算 – 斜交布置抗侧力构件的结构，宜按平行于抗侧力构件方向计算 – 质量和刚度明显不均匀、不对称的结构，应考虑水平地震作用的 扭转影响
5、动力时程分析法
高层建筑结构设计荷载和地震作用
温度变化的影响
温度变化的定义
温度变化是指由于环境温度的变化而引起结构材料的热胀冷缩，从而产生变形和应力。
温度变化对高层建筑结构的影响
温度变化对高层建筑结构的影响主要体现在结构的变形和应力的变化上，可能导致结构开 裂、变形过大等问题。
温度变化的设计方法
在进行高层建筑结构设计时，应考虑温度变化对结构的影响，可以采用相应的设计方法来 减小温度变化对结构的影响，如设置伸缩缝、采用柔性结构等。
01
早在20世纪初，人们就开始研究高层建筑的结构设计，而荷载和地震作用的研 究可以追溯到20世纪中期。
02
随着计算机技术和数值计算方法的不断发展，对于高层建筑结构设计中荷载和 地震作用的研究也日益深入。
03
目前，高层建筑结构设计已经成为了建筑领域的重要分支，而荷载和地震作用 的研究仍然是该领域的热点和难点问题之一。
智能化技术的应用
未来可以应用人工智能、大数据、云计算等技术，对高层建筑结构设计进行智能化优化， 提高设计效率和质量。
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土壤-结构相互作用的 设计方法
在进行高层建筑结构设计时，应考虑 土壤-结构相互作用对结构的影响， 可以采用相应的设计方法来减小土壤 -结构相互作用对结构的影响，如选 择合适的基础形式、加强基础承载能 力等。
05
设计案例分析
某高层办公楼结构设计方案
01
结构形式
采用钢筋混凝土框架-核心筒结构形式，具有较高的承载力和侧向刚度
地震烈度分为12个烈度，其中 烈度1表示人无感觉，烈度7表
示建筑物普遍毁坏。
结构地震反应分析和抗震设计
结构地震反应分析是研究地震作用对结构产生的影 响和结构对地震作用的反应。
高层建筑地震安全评估方案结构强度与震动分析
高层建筑地震安全评估方案结构强度与震动分析随着城市化进程的加速和人口的不断增长，高层建筑成为现代城市的重要组成部分。
然而，高层建筑面对的地震风险也日益凸显。
因此，对高层建筑地震安全评估方案的结构强度和震动分析显得尤为重要。
本文将从以下几个方面进行探讨。
1. 高层建筑结构强度分析高层建筑的结构强度是影响其地震安全性的关键因素之一。
在地震作用下，高层建筑会受到水平方向的地震力，并且会发生弹性变形、塑性变形甚至破坏。
因此，确保高层建筑的结构强度是防止灾害发生的前提。
首先，需要对高层建筑所采用的结构体系进行评估。
常见的结构体系包括框架结构、剪力墙结构和框架-剪力墙结构等。
评估结构体系的抗震性能可以通过静力弹性分析、弹塑性时程分析以及非线性静力分析等方法来进行。
其次，需要对高层建筑所用材料的强度进行测试和评估。
包括钢筋混凝土、钢结构等材料。
通过拉压试验等方法，可以评估材料的强度和韧性，从而确保高层建筑具备足够的抗震能力。
最后，需要对高层建筑的设计方案进行强度验算。
根据国家相关的建筑抗震规范，对高层建筑的主要结构构件进行设计验算，确保各部位的承载能力满足规范的要求。
2. 高层建筑地震震动分析高层建筑面对的地震震动是多变且复杂的，因此需要进行相关的地震分析，以了解地震灾害可能对高层建筑产生的影响。
首先，需要进行地震动参数的确定。
通过地震台站的观测数据，可以获得地震动的频谱特性、地震波形等信息。
根据这些信息，可以确定高层建筑所处地区的地震动参数，包括峰值加速度、加速度反应谱等。
其次，需要进行高层建筑的地震响应分析。
这一步骤可以通过使用现代计算机软件进行模拟和计算。
通过建立高层建筑的有限元模型，并采用弹性时程分析方法，可以了解高层建筑在地震作用下的动态响应过程，包括位移、加速度、位移角等信息。
通过地震响应分析，可以评估高层建筑的地震安全性能并确定改进措施。
最后，需要对高层建筑的地震动态特性进行评估。
通过对地震响应结果的分析，可以了解高层建筑的固有周期和阻尼比等参数。
高层建筑抗震设计要点分析
高层建筑抗震设计要点分析摘要：近年来，我国高层建筑呈现蓬勃发展之势，鉴于高层建筑特殊性考虑，在进行抗震设计时应采取严格技术措施确保整体建筑安全。
本文就高层建筑抗震设计中的基本理论结合地下室结构抗震设计做浅要抗震分析探讨。
关键字：高层建筑抗震设计抗震内容我国规定的高层建筑抗震设计分析主要以反应谱为设计基础，时程分析为设计补充。
一：高层建筑反应谱要点分析高层建筑反应谱理论是我国建筑抗震设计分析基本理论；反应谱理论的关键是对结果进行判断分析。
1. 地震动参数值的分析地震动参数指反应谱分析的对地震影响系数的最大值和时程分析地震波峰的加速度值，在高层结构建筑中应对建筑采用地震动参数，小震中的弹性分析应按参数规范设计反应谱和安评报告较大者取值；另外中震、大震阶段应以规范取值为主，另一方面如果安评报告检测中的地震反应较大，设计时应作为重要参考内容。
2. 周期反应谱高层建筑大多采用高柔结构，周期长，某些建筑甚至超过6.0s。
抗震规范5.1.4 条规定，对于周期大于6.0s 的高层建筑采用的地震影响系数应专门分析研究。
如：天津津塔项目建筑，主楼总高度330m，结构第1 周期达到7.60s。
3. 层间位移角限值按照抗震设计要求，高层钢结构建筑其层间位移角限值取1/300。
高层钢混结构建筑其层间位移角部不宜大于1/500；另外楼层位移计算不考虑偶然偏心的影响。
4. 剪重比调整根据最小地震剪力系数要求。
由于地震影响系数在长周期段高层建筑中下降普遍较快，对于周期段大于3.5s 的建筑结构，水平地震作用下的底部总剪力过小。
即为考虑地震影响，合理优化抗震设计，此时建筑结构设计过柔，从安全的角度考虑，应该人为性的提升地震剪力以确保结构设计安全性。
考虑到高层建筑是周期基本在6s左右的高柔结构，适当提高地震下的抗侧移刚度和承载力是建筑安全性合理因素。
5. 层刚度比和层抗剪承载力的控制抗震设计规范和高层建筑规程中均指出“楼层刚度不宜小于其上三层平均侧向刚度值的80%”或相邻上层建筑的70%。
超高层建筑考虑长周期地震影响的另一种控制方法_肖从真_徐培福_杜义欣_李建辉
第47卷第2期2014年2月土木工程学报CHINA CIVIL ENGINEEＲING JOUＲNALVol．47Feb．No．22014基金项目：国家"十二五"科技支撑计划课题（2012BAJ07B01）作者简介：肖从真，博士，研究员收稿日期：2013-09-23超高层建筑考虑长周期地震影响的另一种控制方法肖从真徐培福杜义欣李建辉（中国建筑科学研究院，北京100013）摘要：由于缺乏可靠的长周期地震动记录，使得设计反应谱在长周期段的取值仍然存在较大的不确定性，而超高层结构的周期长，遭遇长周期成分突出的地震时，往往会遭受比较严重的破坏。
指出我国目前采用的设计反应谱在长周期部分与国外反应谱的差别和问题，基于震害实例，分析远场地震的特征和对超高层建筑的影响，提出超高层建筑考虑长周期地震影响的另一种控制方法，并通过实际工程算例进行了验证，表明该控制方法是可行的。
关键词：超高层；长周期地震波；最小剪重比；刚度控制；位移角限值中图分类号：TU973+．3文献标识码：A 文章编号：1000-131X （2014）02-0012-11Another controlling method on long-period seismic responsesfor super high-rise buildingsXiao CongzhenXu PeifuDu YixinLi Jianhui（China Academy of Building Ｒesearch ，Beijing100013，China ）Abstract ：Due to the absence of reliable long-period seismic ground motion records ，the long-period values of design response spectrum may have high uncertainties．The super high-rise structures possess the characteristic of long-period so that they may be seriously damaged in the earthquakes due to significant long-period ground motions．Some differences and problems in long-period values of design spectrum between chinese code and oversea seismic design codes were pointed out．Based on realistic investigations of earthquake damages ，the characteristics of far-field ground motion and their effects on super high-rise structures were analyzed．Consequently ，another controlling method of long-period seismic responses for super high-rise building structures was proposed ，and furthermore its feasibility was validated by practical engineering examples．Keywords ：super high-rise building ；long-period seismic wave ；minimum shear-gravity ratio ；stiffness control ；story drift limitE-mail ：xiaocongzhen@cabrtech．com引言自振周期较长的超高层建筑结构对长周期地震动较为敏感，在含有较大成分长周期地震波的远场地震作用下，可能产生较大位移和大幅摇摆，导致结构产生较严重破坏，这已成为超高层建筑的重要安全隐患。
高层建筑钢结构的地震响应分析
高层建筑钢结构的地震响应分析地震是一种自然灾害，对于高层建筑结构的安全性及地震响应分析至关重要。
在高层建筑中，钢结构是一种常见的结构形式，因其具有较高的强度、刚度和耐久性而得到广泛应用。
然而，地震力的作用下，钢结构也会面临挑战。
因此，进行地震响应分析对于高层建筑的设计和施工来说至关重要。
本文将对高层建筑钢结构的地震响应分析进行探讨。
首先，地震力对高层建筑的影响可以通过地震响应分析得出。
地震响应分析是通过对建筑结构进行数值模拟，预测在地震作用下结构的响应。
分析过程包括建筑结构的模拟、激励波谱的定义、模型的数值计算等。
通过这些分析，我们可以评估建筑结构的强度、刚度和耐震性能，从而指导设计和施工。
在进行地震响应分析时，首要考虑的是建筑结构的模拟。
高层建筑通常由钢铁和混凝土构成，其中钢结构是主要的承重体系。
因此，在模拟过程中，必须准确地描述钢结构的特性和行为。
这包括确定材料的力学性质、钢构件的几何形状和相互连接等。
只有准确地模拟了钢结构的特性，才能得到真实可靠的地震响应分析结果。
其次，激励波谱的定义对于地震响应分析至关重要。
激励波谱是用来描述地震过程中地表运动的波动幅值和频率特性的工具。
通过对激励波谱的分析，可以确定建筑结构在地震作用下的最大位移、加速度和剪切力等参数。
这些参数对于评估结构的抗震性能和设定设计参数具有重要意义。
因此，激励波谱的定义必须准确，与实际地震情况相匹配。
最后，进行地震响应分析时，需进行数值计算，以模拟结构在地震作用下的响应。
常用的数值计算方法包括非线性时程分析、谐波响应分析和模态超限分析等。
通过这些数值计算方法，可以确定结构的动态特性、峰值地震反应、结构位移和变形等参数。
这些参数对于评估结构的安全性和稳定性具有重要意义，并可以指导结构的优化设计和改善施工。
需要注意的是，地震响应分析是一项复杂的工作，对于高层建筑而言尤其如此。
因此，在进行分析之前，需要进行充分的前期工作，包括地震动监测、结构材料和构件的试验研究等。
地震动摆动分量对高层建筑结构的影响
反应分析获得结构底部地震动输入的水平分量和摆动分量。运 用一致输入的方法输入地震动水平分量 ， 运 用
多点激励的方法输入地震动摆动 分量 ， 分别计 算地震动 水平输入与摆动 输入 时结构 的地震反应 ， 通过 比较 结
构在这 两种输入 时的地震反应 ， 探讨地震动摆 动分量 对高层建筑结构的影响 。 关 键词 高层建 筑结 构 ，多维地 震 动 ，多点激励 ， 摆 动分 量 ，水 平分 量 ， 地 震动
第３ ０卷第 １ 期
２ ０ １ ４年 ２月
结
构
工
程
师
Ｖ ｏ １ ． ３ ０．Ｎｏ ． １ Ｆ ｅ ｂ ．２ ０ １ ４
Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｓ
地 震 动摆 动分 量 对 高层 建 筑 结 构 的影 响
楼 梦 麟 杨 明 珏
某高层住宅大震作用下结构整体性能评价
安徽建筑
建筑பைடு நூலகம்构研究与应用
中图分类号：TU398 文献标识码：A 文章编号：1007-7359（2021）07-0085-03 DOI:10.16330/ki.1007-7359.2021.07.041
为达到建筑物受罕遇地震影响时， 不发生倒塌或严重破坏的抗震设计目 标，通常采用以抗震性能为基准的设计 思想和以位移为基准的设计方法。
3 非线性地震反应分析结构模 型[4]
3.1剪力墙模拟 剪力墙采用的是基于材料本构的纤
维束模型，用不同的纤维束分别模拟混 凝土和钢筋材料。 3.2钢筋/型钢混凝土梁模拟
钢 筋/型 钢 混 凝 土 梁 采 用 的 是 基 于 构件的非线性模型，其塑性损伤采用集 中的塑性铰来模拟，塑性铰采用的是 PM 铰。 3.3阻尼比取值
结构阻尼采用瑞雷阻尼，选择 TA= 0.25T1和，在 5% 的阻尼比下计算质量矩 阵和刚度矩阵比例系数 α 和 β 的数值，随 着地震波的输入，结构部分构件进入塑 性状态，程序自动更新阻尼矩阵。
图1 标准层平面图
4 地震波选取
本工程选取了两条天然波及一条人
工波。地面运动峰值加速度：125cm/s2
程建立在结构变形后的几何状态上，可 以精地考虑“P-Δ”效应、非线性屈曲效 应、大变形效应等非线性影响因素。
② 材 料 非 线 性 ：直 接 在 材 料 应 力 应变本构关系的水平上进行模拟，真实 地反映了材料在反复地震作用下的受力 与损伤情况。
③采用直接积分，可以准确模拟结 构的破坏情况直至倒塌形态。
本文对该工程进行罕遇地震作用下 的动力弹塑性时程分析，研究结构在大 震作用下的基底剪力、顶点位移、层间位 移角等综合指标，评价结构在大震作用 下的力学性能。
地震时的几种周期
地震发生时，由震源发出的地震波传至地表岩土体，迫使其振动，由于表层岩土体对不同周期的地震波有选择放大作用，某种岩土体总是以某种周期的波选择放大得尤为明显而突出，使地震记录图上的这种波记录得多而好。
这种周期即为该岩土体的特征周期，也叫做卓越周期。
由多层土组成的厚度很大的沉积层，当深部传来的剪切波通过它向地面传播时就会发生多次反射，由于波的叠加而增强，使长周期的波尤为卓越。
卓越周期的实质是波的共振，即当地震波的振动周期与地表岩土体的自振周期相同时，由于共振作用而使地表振动加强。
巨厚冲积层上低加速度的远震，可以使自振周期较长的高层建筑物遭受破坏的主要原因就是共振。
2. 几种周期及相关概念自振周期T：结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间，是结构本身的动力特性，与结构的高度H、宽度B有关。
基本周期T1:是指结构按基本振型完成一次自由振动所需的时间。
基本振型：单质点体系在谐波的作用下的振型称为基本振型：任一地震波都可以分解为若干谐波的叠加，多质点体系按振型分解法计算地震作用时，可以简化为具有基本振型的等效单质点体系进行分析。
而对建筑结构而言，有时又称为主振型，一般是指每个主轴方向以平动为主的第一振型。
高阶振型：相对于低阶振型而言。
一般来说，低阶振型对结构振动的影响要大于高阶振型的影响。
对一般较规则的建筑物，选择的振型个数可以取其地震作用计算时的质点数（大多数情况下为楼层数），若质点数较多时，根据计算结果可以只取前几个振型（即低阶振型）进行叠加。
特征周期Tg：即建筑场地自身的周期，是建筑物场地的地震动参数，在地震影响系数曲线中，水平段与下降段交点的横坐标，反映了地震震级，震源机制（包括震源深度）、震中距等地震本身方面的影响，同时也反映了场地的特性；如软弱土层的厚度，类型等场地类别等。
在抗震设计规范中，设计特征周期Tg与场地类别有关：场地类别越高（场地越软），Tg越大；地震震级越大、震中距离越远，Tg越大。
高层建筑在结构震动台试验的地震反应
高层建筑在结构震动台试验的地震反应纪晓东摘要当受到长周期地震动，高层建筑楼层上进行大的反应。
家具及非结构构件容易受到重大损害在这样的事件里。
本文提出了一个全面的子结构振动台试验重现大型高层建筑楼的反应建筑物。
反应在楼的顶层，一个虚拟的30层楼模型受到合成长周期地震动的是作为一个目标波形再现。
由于各种容量的限制，振动台在直接再现这种大型反应较困难，一个聚合橡胶系统（rubber-and-mass system）被设计来放大震动台的运动。
为实现准确复制的楼层反应，一种控制程序称开环补偿逆动力学仿真算法（IDCS）用于生成一个特殊的输入波的振动台。
实现IDCS算法，我们用模型匹配方法model matching method和H∞方法用来构造控制器。
本文提出了一个数值例子来说明IDCS算法，并且比较了不同性能的方法控制器的设计。
本文举出了一系列全面的子结构的振动台试验进行e-defense验证了该方法的有效性和审查的地震行为的家具。
本试验结果表明，rubber-and-mass系统能够放大震动台运动影响约3.5的最大速度和位移，另外，子结构的振动台试验可以复制的大型地板反应了几分钟。
引言长周期，长时间地运动的诱发地震在太平洋俯冲洋脊区预计在未来几十年将持续影响日本，具有非常高的概率[ 1 ]。
高层建筑是容易维持显着的反应的特点是许多周期振动大的速度和位移。
2类型的损害可能发生的事件。
梁柱连接很容易受到严重的低周疲劳故障造成许多周期的塑性变形[ 2 ]。
家具及非结构构件在顶端的楼层很可能是哈肯显着，导致滑，跌倒，翻转，和碰撞的这些元素[ 3 ]。
要检查家具的抗震性能下大型落地回应，大规模测试区必须的，因为它是非常困难的，没有相似的损失缩小尺寸的家具。
很显然为高层建筑做一个整体的，全面的测试是行不通的。
另一种方式是在应用程序的在线混合测试，这是能够处理大规模的结构，通过引入子结构技术substructuring techniques [4-8]。
不同类型地震波作用下超高层结构动力响应分析
不同类型地震波作用下超高层结构动力响应分析李英成【摘要】For a lack of long-periodic ground motion, studies on its features and the seismic response of super high-rise structure under long-periodic ground motion are immature. The long-period ground motion Tom wave, the ground response motion LS-R wave and the normal ground motion El Cen-tro wave are selected as three input waves, the shaking table test is done to the super high-rise structure under different types of ground motions and the results are analyzed. By analyzing the motion response of super high-rise structure under different types of seismic waves, the relation between seismic re-sponse and ground motion characteristics and the differences of seismic response under long-periodic ground motion and normal ground motion are also analyzed from the aspect of time requency.%目前，由于长周期地震动的缺乏，国内外对于长周期地震动特性及在长周期地震动作用下的超高层结构地震响应的研究尚不成熟。
超高层建筑抗震分析方法综述
超高层建筑抗震分析方法综述摘要：随着社会财富的不断累积以及用地面积的日益减少，超高层建筑呈现出百花齐放的趋势。
另一方面，我国位于两大地震带之间,地震灾害频频发生，如果在人口密集的地区发生地震,就可能会导致重大的灾难。
因此，对超高层结构抗震性能的研究具有重大的科学意义现实意义。
本文就前人所做工作的基础上，综述了国内外一些超高层建筑常用的结构体系以及抗震分析方法的发展过程。
关键词：超高层建筑；抗震分析；结构体系0前言我国地域可用面积少，并且人员密集，因此需要建设大量的超高层建筑来满足人们生活和工作需要，并且我国位于世界上两大地震带之间，如果地震对超高层结构造成严重破坏，将会造成严重的人员伤亡。
即使结构没有发生破坏，仅仅由于非结构构件的破坏也会造成严重的经济损失，并且需要时间进行修复，造成使用功能中断，地震引起的加速度也会造成人员恐慌问题。
全球每年发生地震频繁，即使部分高层建筑没有位于震源地带，然而还是出现了较强的地震反应。
高层建筑遭受地震破坏的实例也时常发生，例如1977年在罗马尼亚发生的7.2级地震，虽然Sofia市距离震中的距离超过300公里，却造成了一些高层建筑的损坏；2008年，长江三角洲地区的部分超高层建筑由于四川汶川县的地震也产生了震动，距离震中距超过1000公里；2011年日本发生了9.0级地震灾害，这也导致东京塔顶端的天线产生了反应。
以上述震害表明：与普通建筑相比，高层建筑的周期更长，即使远场地震动强度有所衰减，但是强烈的地震动会对超高层建筑造成显著影响。
故有必要对超高层建筑的抗震性能进行深化研究。
1超高层建筑的结构体系1.1 已有超高层建筑高层及超高层建筑是近现代以来才出现的建筑形式，不仅可以很好的解决我国城市目前用地不足的问题，满足使用者舒适的工作与生活环境的需要，同时也是一个城市经济增长的标志，也是加快城市化建设的象征。
因此，建筑的形式也呈现出多元化的格调。
（1）哈利法塔，位于阿联酋迪拜，建成于2010年，162层，建筑高度达828m，外形看上去像一朵六瓣的沙漠之花。
高层建筑结构的地震响应分析
高层建筑结构的地震响应分析高层建筑是当代城市化发展的重要组成部分，由于其特殊的结构特点，地震对其影响是不可忽视的。
本文将对高层建筑结构的地震响应进行分析。
一、引言地震是地壳运动引起的自然灾害，其对高层建筑的影响往往是最为显著的。
鉴于高层建筑在地震中所受到的巨大力学作用，对其地震响应进行准确分析具有重要意义。
二、高层建筑结构的地震响应机理高层建筑结构的地震响应主要通过以下几个方面体现：1. 震感传递路径：地震波在地壳传播过程中，会通过地基、框架结构、楼板等路径传递到高层建筑的结构系统中。
2. 动力特性影响：高层建筑的固有周期、阻尼比等动力特性对地震响应起着重要作用，这些参数会直接影响结构的振动情况。
3. 弹塑性行为：高层建筑结构在地震作用下会出现弹性和塑性变形，其中塑性变形会对结构产生更大的影响。
4. 结构非线性：高层建筑的结构系统存在着非线性行为，例如钢结构的屈曲等，这些非线性现象会对地震响应产生重要影响。
三、高层建筑结构的地震响应分析方法对于高层建筑结构的地震响应分析，常用的方法主要包括以下几种：1. 静力分析法：即利用静力平衡原理，假定地震作用与结构受力时间相比较长，结构处于静力平衡状态的方法。
这种方法适用于刚性结构或者对地震反应较不敏感的情况。
2. 动力弹性响应分析法：该方法假设结构是线性弹性的，通过求解结构的频率和振型，利用输入地震波的振幅谱与结构的响应谱进行对比，得到结构的地震响应。
3. 时程分析法：通过数值方法对结构进行时程分析，考虑结构的非线性行为和地震波的时程特性，得到结构在地震过程中的时变响应。
四、高层建筑结构抗震设计原则为了提高高层建筑结构的地震抗力，应该遵循以下原则：1. 刚度控制：通过增加结构的刚度，减小结构的位移，在地震中减小结构的变形和应力。
2. 强度控制：通过增加结构的强度，提高其承载能力，使结构能够在地震中承受较大的力学作用。
3. 韧性设计：提高结构的韧性能力，使结构在地震中具有一定的塑性变形能力，能够吸收地震能量并减缓地震波的作用。
长周期地震动频谱特性与长周期地震动作用下高层建筑结构抗震性能研究
长周期地震动频谱特性与长周期地震动作用下高层建筑结构抗震性能研究长周期地震动频谱特性与长周期地震动作用下高层建筑结构抗震性能研究地震是一种自然灾害，对于高层建筑结构来说，地震作用是一项重要的考虑因素。
长周期地震动频谱特性与地震作用下高层建筑结构的抗震性能研究成为了当前结构工程领域的热点。
本文将围绕这一主题展开。
地震是地球上地壳运动的结果，它有着多种震动周期。
地表和结构震动一般分为两种：短周期地震动和长周期地震动。
短周期地震动主要指波长在1秒以下的地震动，而长周期地震动则指波长在1秒以上的地震动。
长周期地震动频谱特性研究主要是探索地震动在不同周期下的能量分布情况，以及对建筑结构的影响。
高层建筑结构是指在地震作用下容易受到影响的建筑物，因此其抗震性能研究尤为重要。
长周期地震动作用下的高层建筑结构的抗震性能研究，可以帮助我们更好地了解结构在地震动作用下的响应和破坏机理，为结构设计和抗震设计提供理论依据。
同时，对于防震减灾工作也具有重要的指导价值。
长周期地震动频谱特性主要受到地震波类型、震源和传播路径等因素的影响。
地震波类型通常分为体波和表面波两种，其中体波包括P波和S波，表面波包括Rayleigh波和Love波。
不同类型的地震波在传播过程中，由于介质的散射和衰减效应会导致波形变形，从而影响长周期地震动频谱特性。
此外，震源和传播路径也会对震动频谱产生影响，例如不同震源的地震动频谱特性可能存在差异，而传播路径的地形和介质条件也会对震动的传播和衰减产生影响。
在高层建筑结构的抗震性能研究中，人们常常关注地震动频谱特性与结构破坏机理之间的关系。
由于长周期地震动作用下高层建筑结构具有较大的周期，结构在地震动作用下的动力反应可能会引起严重的振动和破坏。
因此，研究长周期地震动频谱特性与结构的抗震性能之间的关系对于提高高层建筑结构的地震安全性具有重要意义。
为了研究长周期地震动频谱特性与高层建筑结构的抗震性能之间的关系，目前采用了多种方法和技术。
高层建筑结构抗震设计中的剪重比问题 于涛
高层建筑结构抗震设计中的剪重比问题于涛发表时间：2018-04-27T11:05:22.277Z 来源：《防护工程》2017年第36期作者：于涛[导读] 剪重比是高层建筑结构抗震设计中重要的组成部分，因为剪重比涉及到的数据对建筑结构抗震设计起着重要的参考作用。
黑龙江省建筑设计研究院摘要:随着国家经济水平的提高和城市化进程的加快，越来越多的高层建筑涌现出来。
这些高层建筑的出现不仅为很多人改了生活和工作环境，还间接的体现着人均经济水平的提高。
虽然大量高层建筑的出现促进着社会经济的发展，但是很多高层建筑结构的抗震水平却不是很高。
一些地震频发地区的高层建筑结构对抗震设计的理念也与当地地质环境有所矛盾。
这种现象的出现不仅大大降低高层建筑的使用价值，还在很大程度上威胁着人们的生命安全。
本篇文章就高层建筑结构抗震设计中的剪重比问题进行简单的论述，并提出了一些观点，希望能对高层建筑的抗震设计工作有所帮助。
关键词:高层建筑；抗震设计；剪重比剪重比是高层建筑结构抗震设计中重要的组成部分，因为剪重比涉及到的数据对建筑结构抗震设计起着重要的参考作用，对后期抗震结构设计也有着非常大的影响。
在近几年高层建筑领域发展的过程中，很多施工团队不仅加强了对建筑结构抗震性能的重视，同时还提高了对抗震设计中剪重比的重视。
由于剪重比与高层建筑整体布置和建筑的经济价值有着非常密切的联系，所以一些建筑工程团队还聘请了专业的剪重比研究人员，以此来为抗震设计工作的开展提供保障。
但是仍然有一些高层建筑工程只注重抗震设计的工作，而忽视了其中剪重比的重要性，从而影响了整体抗震结构设计工作的开展。
因此，如何正确的对待抗震设计中的剪重比问题，成为了很多建筑工程需要考虑的内容。
一、剪重比的概述地震时由于地震波的作用产生地面运动，通过房屋基础影响上部结构，使结构产生振动称为结构的地震反应。
建筑结构的地震反应与地面运动特性及建筑本身的动力特性有关。
建筑本身的动力特性是指建筑物的自振周期、振型与阻尼，它们与建筑物的质量和结构的刚度有关。
地震史上8.0强震中，对超高层建筑影响大吗？还得一个关键条件
地震史上8.0强震中，对超⾼层建筑影响⼤吗？还得⼀个关键条件在城市碰到⾥⽒震级8.0级那样的⼤地震，对25层以上的建筑有影响吗？在很多朋友看来，这个话题可能并没啥问题，但事实上这个话题中缺少⼏个关键因素，⽐如：1、震源深度2、距离震中距离因为这两个参数之后会隐含另⼀个最为关键的因素，那就是地震烈度！只有地震烈度才很正表现所处位置受到的地震影响程度！这也是很多时候五级地震的破坏程度甚⾄⽐7级8级还要⾼，但当您查核这数据的时候，⼀般都能查到这个5级地震是浅源性地震，⽐如连10千⽶都不到，⽽0伤亡的7-8级地震发⽣的位置极深，甚⾄数百千⽶！震级不⾼但伤亡极其严重的地震，各位请注意震源深度！⽽另⼀次⾥⽒震级能够得上⼤地震级别，但伤亡却为零！2013年5⽉24⽇俄罗斯发⽣了⼀次地震，⾥⽒震级达到了8.3级，震源深度在610公⾥的上地幔和下地幔交界处！因此对地⾯的影响最多也就摇晃了⼏下，⼏乎就没啥⼤事！⼀、建筑物的抗震等级我国在建筑物抗震⽅⾯是有⼀个体系要求的，根据建筑物的重要性以及结构类型，将建筑的抗震烈度区分为⼀到四级，分为很严重，严重，较严重与⼀般四个级别！⽐如在7度设防的区域，低于24⽶的抗震等级为三级，⼤于24⽶则为⼆级，⼤跨度的建筑则⽆论多少⾼度都为⼆级！在这⾥必须要了解⼀个设防烈度，它指的是⼀个地区在过去50年内超过10%概率的地震烈的！⽆论是在桥梁还是⾼层建筑内，都能见到这些阻尼吸收装置，在这些装置的作⽤下，建筑物的抗震等级得以提⾼！另⼀个⽅式则是在超⾼层建筑物的顶端增加质量球，以主动⽅式来抵消地震产⽣的震动与破坏！这栋建筑在地震中已经倾斜，但从整体结构看是⽐较完整的，在建筑物强度⽅⾯经受了考验，关键应该是软⼟基地基的问题，这是导致建筑物倾倒的重要原因，⽽⾼层及超⾼层建筑的打桩1990年7⽉16⽇，菲律宾吕宋岛发⽣7.7级地震，⼀座⾼层酒店完全坍塌，难以救援！1995年1⽉17⽇上午5时46分52秒，⽇本阪神⼤地震（⾥⽒7.3级），数栋⼆⼗⼏层的⼤厦发⽣溃缩式倾倒，但保持⽐较完整，仍然可以救援。
从地震灾害看高层建筑结构设计
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载从地震灾害看高层建筑结构设计地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容从震害教训看多高层建筑结构的概念设计周森（华南理工大学土木与交通学院广东广州 510640）摘要：统计了1920s以来历次对建筑影响较大的地震的震害情况，对其震害原因进行了分类归纳。
汇总了较为宏观的与总体建筑方案、结构布置以及与结构控制有关的概念设计的重要内容，并针对性地将震害原因与相关概念设计联系起来。
本文工作为多高层建筑结构设计中进一步提高对概念设计清晰的认识，并减少引起震害的因素等方面提供了一定的参考价值。
关键词：震害情况；原因分类；概念设计；联系中图分类号：TU973 文献标识码：A 文章编号：作者简介：周森（1986～），河南南阳人，从事于岩土工程地下结构设计方法与风险评估的研究。
E-mail：beihai_1986@Conceptual design in high-rise building structure from the perspective of seismic damageZhou Sen(College of Civil Engineering & Transportation，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China)Abstract:The earthquakes which had happened since the 1920s imposing major damage on high-rise building structure were collected and the characteristics of the seismic damage were classified.The conceptual design concerning with building program,arrangement of structures and components was presented in details in correspondance with the factors of seismic damage.The contents of study may provide a reference for those who are engaged in structual design.Key words:seismic damage;classified reasons;conceptualdesign;correspondance0 引言地震是一种自然现象，世界上的地震主要分布在环太平洋地震带、欧亚地震带和海岭地震带等三大地震带。
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5
121
440.06
4.8
注：1. TOM-EW指2003年日本十胜冲地震在苫小牧采集的地震波 2. OSA-NS假想在日本南海近期发生大地震时波及到大阪的人工地震波 3. 表中的分析用最大加速度是将四条波最大速度调为50cm/s的结果
2. 国内外研究现状
（a）分析用地震波的能量谱曲线
（b）分析用地震波的速度谱曲线
震源地 震级
美国迪克希
谷
7.1
墨西哥雷洛 墨西哥市
日本新泻
震中距
震害现象
300 3个不同地点的地下水池发生共振破坏
360 近千栋建于火山灰冲击层上的房屋严重破坏
— 大型储油罐发生晃动(晃动周期约6s)，引起火灾
1977 罗马尼亚 7.3 索菲亚
450
高层建筑破坏严重，震害加速度卓越周期在 1~2.4s之间
10
0 香港 上海 深圳 广州 南京 重庆 天津 武汉 北京 大连 城市
1.选题背景
结构名称 上海环球金融中心
上海金茂大厦 深圳地王大厦 北京京广中心 大型储油罐
天津津塔
华峰中心（杭州）
高大结构自振周期统计
高度/m 自振周期/s
参考文献
492
7.36
365
6.18
294
6.19
208
8.08
《长周期地震动衰减关系研究》 （俞言祥 胡聿贤 2002）
1983 日本海中部 7.7 日本新泻 270 31个储油罐中有13个发生溢流,罐顶附属物损坏
1985 墨西哥 8.1 墨西哥市 400 一些高层建筑遭到严重破坏
1994 台湾海峡 7.3 1996 南黄海 6.1 1999 台湾集集 7.6 2003 日本十胜冲 8
台湾 上海市 台湾 苫小牧
— 而10层以上的居民出现站立不稳等强烈反应
－
6-7
336.9
7.6
《天津津塔结构设计》 （汪大绥 2009）
150
4.66
《超高层建筑结构的抗风性能分析与 抗震性能研究》（章宏东 2010）
桥名 虎门二桥 江阴长江大桥 苏通大桥 南京长江二桥 天津海河大桥
国内部分桥梁自振周期统计
主跨/m 桥塔高度/m 自振周期/s
参考文献
1688
271.5
160
东方明珠电视塔顶部的24根长5m的玻璃钢消雷器 有5根跌落
—
21座粮仓倒塌，桥梁垮塌，多处十几层高楼发生 倒塌
— 油罐发生溢流引发大火
1.2 长周期地震动
1.选题背景
几秒至几十秒地震波信号
长周 期地 震动 特性
传播速度缓慢，传播距离远
遇到软土地基幅值得到放大
对固有周期小的结构影响小 对固有周期大的结构危害大
72.92
3.9
1.15
注：此有限元结构模型自振周期为3.38s
2. 国内外研究现状
结果表明: 1.长周期地震动作用下高层 建筑结构的基底剪力、 位移 响应值和加速度响应值均大 于普通地震波作用下的结果, 2.长周期的高层结构是受位 移控制的。
2. 国内外研究现状
2.2.2 长周期地震动作用下结构的弹塑性地震反应分析
6条地震波加速度峰值比较
地震波 El-Centro(NS) Taft(S69E) Tianjin(EW) TCU115(EW) CDAO(N90W) TOM(EW)
记录最大峰值 加速度（gal） 对应卓越周期
(s)
341.7 0.55
175.9 0.45
104.18 1.05
115.25 2.25
80.4
2. 国内外研究现状
2.2 高层结构与长周期地震动
2.2.1 高层建筑结构长周期地震反应的比较研究
在《高层建筑结构长周期地震反应的比较研究》（2009）中，陈 清军等对比了3条普通地震波和3条长周期地震波的时域和频域特性， 并选取上海某50层钢筋混凝土框架-核心筒结构，运用ANSYS进行了 动力特性分析。。
受记录仪器、记录方式和校正方法影响大，不易得到精确的长周 期地震波。 ❖ 震源模型方法
这种方法运用了很多简化与假定、只适用于研究3.5~7级地震。
由于以上原因，实际记录到的长周期地震波数量很少，研究中常 采用1985年墨西哥地震、1999年台湾集集地震和2003年日本十胜 冲地震中记录的长周期地震波。
1.选题背景
1.3 长周期结构
高层建筑，大跨度桥梁、空间网架，海洋平台，大型油罐等 越来越多，并且一些大城市往往建在沉积盆地中, 松散沉积层会 进一步放大地震波的长周期成分,从而加大长周期震害。
摩天大楼数量统计（h>100m）
60 58 51
50
46 44
40
数量
30
23
20
18 15
13 13 11
主要内容
1
研究背景及意义
2
国内外研究现状
3
研究内容与进展
4
论文构成
5
研究进度及安排
1.选题背景
1.1 长周期地震动灾害
储油外溢引发火灾(1964 新泻地震)
墨西哥城高层破坏(1985 墨西哥地震)
16层住宅震坏（1999集集地震）
石岗大坝损坏（1999 集集地震）
1.选题背景
长周期地震动统计
时间 1954 1957 1964
对EL-NS和BJ-EW波而言，短周期部分的速度反应谱及能量谱 大于长周期部分，即对长周期结构的地震影响变小；
对TOM-EW和OSA-NS波，长周期部分的速度反应谱和能量谱 大于短周期部分，即对长周期结构的地震影响更大。
记录最大加速度 分析用最大加速度 持续时间
（cm/s2）
（cm/s2）
（s）
卓越周期 （s）
EL-NS 1940.5.18
341.7
444.8
53.8
1
BJ-EW 1976.7.28
66.05
473.9
49.5
1.5
TOM-EW 2003.9.26 OSA-NS 人工波
72.92 68.3
93.7
327.68
在《长周期地震动作用下结构的弹塑性地震反应分析》（2005）中，廖述 清，裴星洙等选了4条卓越周期不同的地震波，分别对5层的钢结构（固有周期 为0.65s）和80层的钢结构(固有周期为4.8s)进行了时程分析。结果表明, 长周期 地震动作用下, 高层结构的动力系数随楼层的增高而增大。
地震波
发生时间
分析用地震波
21.48
1385 1088 628
186 300 195.4
19.65 15.41 13.33
《大跨径桥梁在长周期地震动作 用下的响应及减震措施研究》
（郭华东 2011）
310
167.3
9.3
2. 国内外研究现状
2.1 长周期地震动研究现状
国内外主要的长周期地震波分析方法大致可分为两类: ❖ 经验统计方法