王亚勇场地特征周期问题知识讲解
001王亚勇,关于建筑抗震设计最小地震剪力系数的讨论
上的成分中 也 存 在 失 真，而 且 在 对 加 速 度 记 录 进 行
零线修正、以及采用数字滤波将噪声滤去的同时，也
将地面运动实际存在的长周期分量滤去了。基于这
些记录所构建的设计反应谱，长周期成分严重缺失，
致使长周期结构抗震设计时，计算的地震作用偏小。
2. 3 长周期结构对加速度激励的响应迟钝和滞后
本文简要介绍《抗规》5. 2. 5 条编写的背景，并与 国外重要规 范 的 类 似 规 定 进 行 比 较，归 纳 长 周 期 结 构抗震设计要求满足最小楼层剪力系数限值所遇到 的问题，提出解决办法，并以不同地震烈度区的某些 典型工程为例加以验证。
图 1 具有 1 个下降段的加速度反应谱 Fig． 1 Acceleration response spectra with
地震学研究和强震观测证明，强震情况下，地面 运动确定存在长周期分量，其周期可以长达 10 s 甚 至 100 s，地震震级从 5 级到 8 级，其地面运动傅里叶 振幅谱值在 10 s 周期处最大相差 不 超 过 40 倍，在
100 s 周期处，不超过 350 倍。在震级 M ＞ 5 时，周期
在 3 s 以内，信噪比已经大到可以满足工程使用要求
作者简介： 王亚勇（ 1943— ） ，男，福建福州人，一级注册结构工程师，全国工程勘察设计大师。E-mail： yayongwang@ sina. com 收稿日期： 2012 年 9 月
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0 引言
GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》［1］（ 以下 简称《抗规》） 5. 2. 5 对楼层最小地震剪力系数作出 了规定。作为强制性条文，在执行过程中，遇到一些 问题。例如，超高层建筑高宽比较大、结构整体刚度 偏小、结构基本周期较长时，计算的楼层最小地震剪 力较难满足规范要求。有的学者以同一幢超高层建 筑为例，当建筑位于Ⅳ类场地时，由于特征周期 Tg 较 长，计算得到地震剪力较大，容易满足规范要求； 如 果该建筑位于地质条件较好的Ⅰ类场地时，由于 Tg 较短，计算 得 到 地 震 剪 力 较 小，反 而 不 满 足 规 范 要 求。据此对《抗规》5. 2. 5 条产生质疑。对此，在国内 学术会议和刊物上，工程界同行展开了讨论，提出了 不同看法。特别是对超限高层建筑和大跨空间等长 周期结构抗震设计，要求放宽限值［2］。
规范谱和安评谱,到底谁更靠谱？
规范谱和安评谱,到底谁更靠谱?安评谱与规范谱问题,是地震局与工程界争执已久的问题.先看看几个案例：抗规掌门王亚勇大师每每提到此,就会对我愤愤地说,地震局那帮人不懂工程；地震局的那帮做安评的朋友,提到规范,牙根切切地说,我们辛辛苦苦地做的安评,这帮人不用,他们不懂地震；汶川地震后,国家地震局、教育部先后出招,要求各地在设计医院、学校时,将设防标准提高一度（注意是提高地震力,不是抗震措施）；之后建设部发文说明新抗规已考虑医院、学校抗震标准的提高（即按乙类）,设计不执行其他非设计主管部门的规定.以上反应的是国家层面的抗震相关部门和专家在地震动参数取法的不同观点,带给我们结构设计人的必然是对此问题无尽的困惑.再看执行情况：超限项目,明确小震按安评谱和规范谱较大值,中、大震按规范谱；地震局方面,各地有土政策,如超过100米高的建筑要做安评,医院要做安评,等等；非超限项目,做了安评的,用法因地制宜,因人而异,有参考超限做法的,也有独创的.再看执行结果：超限基本是长周期结构,即便小震安评谱的最大值大于规范谱,但在计算点T1处的谱值由于规范采取较平的长周期段,因而通常还是规范值大,安评谱一般用不上,中、大震超限根本就不考虑安评；非超限结构,做了安评的,因没有统一把控,由设计院自行掌握,可能会五花八门；地震局不管你用不用,照做不误,照单收钱.就是按地震小区划,也有个范围之说,但目前这种按项目做安评的做法使得临近项目也要做,造成社会资源和财富的浪费.以上带给我们结构设计人的极大的困扰：反应谱靠不靠谱?先说规范谱如果谈规范谱本身的技术问题,那就扯远了,问题也就更复杂了,如目前争议较大的长周期问题,较热的近震问题,加速度谱的适用性问题,多自由度谱,弹塑性谱,等等...我们这里的着眼点是与安评谱的比较,虽然谈起来也避免不了涉及规范谱本身的话题,但这不是重点.规范谱本身的技术问题要找机会更专业地去探讨.规范谱的基础是地震局的地震烈度表,它决定了场地的中震下地面加速度峰值,如北京8度,0.2g.拿到他,以后的事情就属于抗震的了,或更进一步说,是抗规的事了.在反应谱曲线中,起点=地面加速度峰值,最大值=地面加速度峰值*2.25,这两点没什么异议,关键是后面的特征周期Tg和曲线下降段的走向,尤其是加速度反应谱的长周期段（位移段）的取值.规范谱的大震Tg=小震Tg+0.05,中震没说,一般同小震.长周期段（大于5Tg）规范谱较正常计算的反应谱抬高许多,或者说取的较平直,6s以后没数据,现在的做法是干脆取水平段.由于规范是设计谱,他是为设计服务的,所以他不是简单地按单自由度弹性反应谱算出的统计值,那样就成地震局的谱了,简单了.比如在长周期,他要考虑加速度谱不靠谱又必须用这一因素,还有剪重比、结构刚度等要求,将谱曲线抬高保证安全.从结构抗震角度说,抗震由两部分组成,抗力和措施,各国规范都如此,只是各自的手法有差异,或者说所选的抗力和措施的份额不同.抗规除了按反应谱计算抗力保证结构的基本强度之外,是通过一系列的抗震措施来实现第二层意义上的抗震的,如抗震等级4、3、2、1、特级.又比如说乙类设防,它是通过提高1度的抗震措施来达到这类重要项目的设防,这样做虽然不如提高地震力来的直接,但从原始初衷,考虑到我国是发展中国家,地大物博,人口多底子薄,省省钱,还是走措施这条路吧.再比如我们的荷载组合,1.2恒+1.4活,国外活载分项系数普遍取1.6以上,这点上我们大概差10-15%的安全度.所以说,一个国家的结构设计,是一个系统工程,就抗规来说,除了他自身的统一外,与其他相关规范、我国的结构制作、安装、维护水平,我国的经济发展水平及对各种灾害防御的定位,都是有关的.综上,抗规是一个体系,这个体系是建立在国家经济和技术发展水平以及相关规范体系的保证基础之上的,这些综合起来保证了目前我国结构设计的安全,单纯修改其某些内容要考虑这里面的联动性.再看安评谱.地震安全性评价,作为地震烈度区划图的补充,对重要建筑的抗震参数的确定是必要的.原因是作为全国统一的地震烈度区划图,考虑到中国幅员辽阔、经济发展水平不一,对某一地区、某一区域难免不够准确,对重要建筑和不规则结构需提高些安全度做安评是一个不错的选择,相当于做了个地面运动参数的性能化输入.理想总是美好的,但现实又是残酷的.首先,地震的不确定性、对地震研究的水准等原因使不同单位作出的安评会出现差别较大的现象,这还不是最要命的,最大的问题是在上文（2）中提到的,抗规的规范谱是一个设计谱,而且不是一般的设计谱,除了它的地面加速度峰值按地震烈度区划图使得特征周期Tg=0和平台段与安评谱类似外,在速度段尤其是位移段做了很大的调整,使得与安评谱——这个基本上是单自由度弹性谱相比较,样子已面目全非.综上,大家不难看出,这样的情况下做安评还有多大意义哪？难道说只是为了得到那个加速度谱的峰值吗？即便那个峰值比规范谱大,但对于做安评最多的超限高层结构来说,长周期规范谱又把安评谱淹没了,白做了？那么我们举国上下花这莫大力气做个用不上的安评,是不是吃饱了撑的？情况的确没这么简单!安评谱最大值之所以表现出比规范谱最大值大的常态,与地震烈度区划图的不准确有关.目前我国的这个区划图虽历经改版,但政治色彩还是太厚.如京津唐地区,处于太平洋板块地震带,虽大震不常发生,但3-5百年的大震碰上一次也够喝一壶的,但你看,即使是最新版的区划图,北京8度,唐山8度,天津努了半天,还是7度半,难道当年的三河地震、唐山地震不会在天津发生？再看西南部,云南四川位于的喜马拉雅欧亚大陆板块,汶川地震前,汶川是7度,发生了个8级10-11度的地震,汶川调成了8度,岂不知这一带3-5十年就会又一次7级8度的地震,难道我们抗震的目的就是取得了救灾的伟大胜利?这么一说,安评谱又靠谱了！那到底谁更靠谱呢？请大家讨论吧！。
1王亚勇-弹塑性分析输出结果解读(贵阳2015)
30000
US052 US169 AS735-1 规范谱
X向
Y向
检验-底部剪力对比(满足规范要求)
规范谱 X向 Y向 US052 US169 S735-1 最大值/ 规范谱 87% 94% 最小值/ 规范谱 105% 72% 平均值/ 规范谱 98% 86%
30684.3 31527.5 32489.4 26742.6 28526.1 26916.6 26380.7 20581.3
40 US031 30 20
加速度（gal）
10 0
加速度（gal）
20 40 t (sec) 60
-10 -20 -30 40 -40 30 0
20
10 0 -10 -20 US032
80 -30
-40 0
100
20 40 t (sec) 60 80
加速度（gal）
10 0 -10 -20 -30 -40 0 20 40 60 80
L033-地震波输入外框架柱型钢M桁架Mises应力
XI’AN IFC ARCHITECTURAL DESIGN
L033-地震波输入外框架梁Mises应力
“超限汇报” XI’AN IFC ARCHITECTURAL DESIGN
错误的选波方法 - Tg
• • • • 挑选”小“的 不分场地类别 不分地震分组（近、远震） 由一条地震加速度记录的反应谱计算Tc： SA=ώPSV=（2π/TC）PSV TC= 2π（PSV/SA），是确定性的。 而规范反应谱是由统计平均得到，所以
Tg ≠ TC
小震弹性
输入地震波: 二组实际地震记录和一组人工模拟加速度时程（AS735、US052和 US169)
时间 （s）
场地分类和设计反应谱的特征周期——《建筑抗震设计规范》修订简介（八）
场地分类和设计反应谱的特征周期——《建筑抗震设计规范》
修订简介（八）
周锡元
【期刊名称】《工程抗震与加固改造》
【年(卷),期】1999(000)004
【摘要】无
【总页数】6页(P3-8)
【作者】周锡元
【作者单位】无
【正文语种】中文
【相关文献】
1.《建筑抗震设计规范》修订中的场地条件与地基液化问题 [J], 黄存汉
2.单层工业厂房抗震设计修订简介——《建筑抗震设计规范》修订简介（三） [J], 徐建
3.发震断裂的安全距离规定简介——《建筑抗震设计规范》修订简介（五） [J],
董津城
4.关于地震作用和结构抗震验算的修订动向——《建筑抗震设计规范》修订简介（四） [J], 王亚勇
5.多层砌体结构抗震设计规定的修订动向——《建筑抗震设计规范》修订简介(二) [J], 周炳章
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多塔高位连体结构在大震下的抗震性能分析
多塔高位连体结构在大震下的抗震性能分析*任重翠† 徐自国 肖从真（中国建筑科学研究院， 北京 100013）摘要 为满足建筑功能特殊需求，超高层建筑多采用高位连体结构。
采用ABAQUS 软件对一栋三塔高位连体结构进行动力弹塑性分析，研究在设防烈度罕遇地震作用下的结构变形、剪力墙塑性损伤、伸臂桁架和环带桁架等构件的非线性动力响应。
结果表明，对三塔高位连体结构采用合理的结构体系和抗震设计方法，其抗震性能能够满足预定抗震性能目标。
关键词：多塔高位连体结构；钢板组合剪力墙；伸臂桁架；动力弹塑性分析；抗震性能一、 引言高位连体是在结构上部设置连体形成的一种复杂高层建筑结构形式[1]，因其独特的建筑功能需求，在工程中被逐渐应用，但目前对此类高位连体结构的抗震性能尤其是在大震下的抗震性能研究还不够全面和深入。
针对一栋三塔连体结构进行罕遇地震作用下的抗震性能分析。
其中，塔A 共76层，总高368米；塔B 共67层，总高328米；塔C 共60层，总高300米。
三栋塔楼在约192米高空处通过6层高的空中平台连为整体。
二、 结构概况整体结构A塔B塔C塔A塔B塔C塔A塔B塔C塔核心筒+伸臂桁架外框筒+环带桁架图1 结构抗侧力体系 本结构采用多重抗侧力结构体系：混凝土核芯筒+伸臂桁架+型钢混凝土框架+连接体桁架，如图1所示。
三塔核芯筒贯通建筑物全高，平面呈矩形。
核芯筒周边墙体布置*十二五国家科技支撑计划课题（2012BAJ07B01）†任重翠：1983.8-，结构咨询与分析，一级注册结构工程师，renchongcui@ 。
约束边缘构件，在重点部位设型钢暗柱。
在塔A的19层（101.3m）以下、塔B、C的6层（33.5m）以下，核芯筒周边墙体采用组合钢板剪力墙结构。
框架柱采用型钢混凝土柱。
采用一道伸臂桁架[2]，位于连体最下面一层，桁架高度为8m，并在核芯筒的墙体内贯通设置钢框架，形成整体传力体系。
连体结构由连体底层的转换桁架、周边5层楼高贯穿至相连三栋塔楼的钢桁架，以及转换桁架之上的钢框架结构组成。
某医院综合楼项目抗震性能化设计的结构分析
山 西建筑SHANXT ARCHITECTURE第47卷第2期・40・2 0 2 1年7月Vol. 07 Nc. 13Jul. 2021DOI ： 10. 13719/j. ctn 1009-6825.2021.13.015某医院综合楼项目抗震性能化设计的结构分析李响（华东建筑设计研究总院,上海220002）摘 要:抗震性能化设计是决定结构抗震性能的重要环节，尤其对于超限结构（房屋高度、规则性等方面有特殊要求的结构）。
分析对比相关规范对性能目标的具体表达及其含义，结合实际工程，对小震弹性设计与中震不屈服、大震不屈服等分析计算方法的操作与实施予以阐述，对比分析不同工况下构件内力，对设计有参考意义。
关键词:性能目标,小震弹性，中震楼板设计,包络设计中图分类号:TU352.1 文献标识码:A 文章编号:229-6825 （2021） 13-0044-041概述地震地面运动分为三个水准，即多遇地震（小震）、设防烈度地震（中震）以及预估的罕遇地震（大震）。
其中，一般将底部加强区的竖向构件定义为关键构件;在地震来临 之际消耗能量的构件归于耗能构件（框架梁、剪力墙连梁及耗能支撑），除此之外的竖向构件为普通构件。
JGJ3—2010高层建筑混凝土结构技术规程（以下简称《高规》） 3.14.1中根据宏观判断损坏程度、构件分类和是否有继续使用的可能等三方面，提出了地震作用下构件弹性、不屈服和满足斜截面抗剪承载力三档计算假定，四级结构抗震化 性能目标（A ,BCD ）和五个抗震性能水准,来适应结构方案的特殊性。
GB 50011—2019建筑抗震设计规范（以下简 称《抗规》）附录M 也对实现抗震性能设计目标提供了参考 方法,但计算假定和性能目标略有区别。
2规范对性能目标的具体规定规范中对地震作用参数选取和其他章节的小震相比 较，总体来说，剪重比、薄弱层软弱层、0.2V0调整系数均不参与计算，周期折减系数为1.0,中梁刚度放大系数取1.0, 风荷载无需参与组合,阻尼比增大幅度不超过0. 2,连梁刚度折减系数不低于0.3。
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)疑问解答
结构特别不规则类型
表1
特别不规则
简要定义
扭转偏大
较多楼层（不计入与裙房相连的楼层） 考虑偶然偏 心的扭转位移比大于 1. 4。
一般结构的平动与扭转周期比大于 0. 9，混合结构 抗扭刚度弱 的周期比大于 0. 85。
层刚度偏小 本层侧向刚度小于相邻上层的 50% 。
高位转换
框支墙体的转换构件位置：7 度超过 5 层，8 度超过 3 层。
作者简介：王亚勇，研究员，Email： yayongwang@ sina. com。
135
5 新规范总共包括多少章、节、附录、条文？ 新规范共分 14 章、59 节、12 附录，计 630 条（ 含 56
条强制性条文） 。 6 如何判别建筑形体的规则性？
建筑形体的规则性包含建筑的平、立面尺寸、抗侧 力构件布置、楼 层 质 量 分 布、刚 度 分 布、承 载 力 分 布 等 诸多方面。由于 建 筑 造 型 和 使 用 功 能 的 要 求，可 能 设 计出形体不规则的建筑，对结构抗震带来不利影响。
（1） 关于平面不规则 1） 判别扭转不规则时应按刚性楼盖假定建模计算 分析。所谓刚性 楼 盖 指 的 是，楼 盖 两 端 的 位 移 不 超 过 平均位移的 二 倍。而 楼 盖 两 端 的 位 移 应 该 是 边 、角 处 抗侧力构件的位移，而不是悬挑楼板的位移。 2） 计算扭转位移比时，楼层的位移不能用各振型 位移的 CQC 组合得到，而应该采用各振型力的 CQC 组 合得到楼层剪力、经换算后得到的水平力作用下产生 的位移（考虑偶然偏心）。当计算的楼层位移（ 角） 小 于规范规定限值的 50% 时，对扭转位移比的控制可以 适当放松。 3） 偶然偏心的取值，除采用垂直于所考虑方向最 大尺寸的 5% 外，也可根据建筑平面不规则形状和楼 盖重力荷载不均匀分布情况取值。 4）还可根据楼层质心和刚心的距离（ 偏心率） 来 判别扭转不规则。 图 1 为 1999 年台湾集集地震中一幢平面特别不 规则建筑因扭转破坏而倒塌的例子。 （2） 关于平面凹口 当建筑平面有凹口时，应视凹 口 尺 寸 区 别 对 待。 当凹口很深，即使在凹口处设置楼面连梁、而该连梁又 不 足以使两侧楼板协同位移而满足刚性楼板假定时，
国家标准_建筑抗震设计规范_GB50011_2010_疑问解答_二_
15 ～ 25 40 ～ 60
0. 2 0. 3 0. 4 0. 5
≥25 ≥60 0. 3 0. 4 0. 5 0. 6
19 为什么要修改砂土液化的标准贯入判别公式？ 2001 规范关 于 砂 土 液 化 的 标 准 贯 入 判 别 公 式
有如下缺点： （1） 只与 烈 度 和 设 计 地 震 分 组 相 关，未 考 虑 震
危险地段指 地 震 时 可 能 发 生 滑 坡、崩 塌、地 陷、 地裂、泥石流等及发 震 断 裂 带 上 可 能 发 生 地 表 位 错 的部位。汶川地震 中，次 生 地 质 灾 害 导 致 了 建 筑 破 坏、甚至被掩埋的 严 重 后 果。 图 4 为 汶 川 县 一 幢 新 建住宅楼被山体滑 坡 部 分 掩 埋，图 5 为 北 川 中 学 整 个被山体 崩 塌 所 掩 埋，图 6 为 2008 年 9 月 24 日 暴 雨之后发 生 的 泥 石 流 将 山 脚 下 的 住 宅 楼 大 部 分 掩 埋。因此，新规范特 别 强 调 建 筑 要 避 开 发 震 断 裂 附
结构抗震设计时程分地震波的选择
（1 ）设计用地震记录的选择和调整用规范的确定性方法和地震危险性分析方法所确定的设计地震动参数，是选择天然地震加速度记录的依据。
（一）实际地震记录的选择方法选择地震记录应考虑地震动三要素，即强度（峰值）、频谱和持续时间对某一建筑的抗震设计，最好是选用该建筑所在场地曾经记录到的地震加速度时间过程。
但是，这种机会极少。
为此，人们只能从现有的国内外常用的地震记录中去选择，尽可能挑选那些在震级、震中距和场地条件等方面都比较接近设计地震动参数的记录。
他的文章给出了相应的地震数据的记录目录。
（二）实际地震记录的调整1.强度调整。
将地震记录的加速度值按适当的比例放大或缩小，使其峰值加速度等于事先所确定的设计地震加速度峰值。
即令其中a（为记录的加速度值为调整后的加速度值;A众为设计地震加速度峰值为记录的加速度峰值。
这种调整只是针对原记录的强度进行的，基本上保留了实际地震记录的特征。
也就是所说的（强度修正。
将地震波的加速度峰值及所有的离散点都按比例放大或缩小以满足场地的烈度要求）2.频率调整考虑到场地条件对地震地面运动的影响，原则上所选择的实际地震记录的富氏谱或功率谱的卓越周期乃至形状，应尽量与场地土相应的谱的特性一致。
如果不一致，可以调整实际地震记录的时间步长，即将记录的时间轴拉长”或缩短”以改变其卓越周期而加速度值不变也可以用数字滤波的方法滤去某些频率成分，改变谱的形状。
另外，为了在计算中得到结构的最大反应，也可以根据建筑结构基本自振周期，调整实际地震记录的卓越周期,使二者接近。
这种调整的结果，改变了实际地震记录的频率结构，从物理意义上分析是不合理的。
另外，在测定场地土和建筑结构的卓越周期时，运用不同的测试仪器和测试技术，往往得到不同的结果。
即使是对同一个测试结果，在频谱上确定卓越周期时，不同的分析方法也会导致不同的结果。
有的选取谱的第一个峰值所对应的周期作为卓越周期，有的选最大峰值时的，也有的取某一段周期等，很不一致。
《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)的主要特点
准场地 （ 当 Ⅱ类 ）加速 度反 应谱 的设计 相 特征周 期 ．第 一 、二 、三组 分别 取 ０ ３ｓ ．５ ， ０ ４ ｓ和 ０ ４８ ． ０ ． ，可 视 为 大致 反映 近 、中、 ５
远震影响。 ，
一
Ｉ 一
维普资讯
３ 场地、地基和基础抗震设计的改进 ３１ ． 场地类别划分方法的改进 （ 见图 １ ）
值。
不 应将 未经处理 的 寝化 土层作 为天然地 液化 土层作 为天然地 基 的 力层 ；桩靖人 持 液化处 理 基 的持力层 ； 非 岩 石 土 不 小 于 桩 螭人非 岩石 土不 １５ ；明 确对 扩 或 ｍ 小于２ ｍ 流滑 和湿 陷 黄土 的 性
处理
项
场 地综 台评 价和地基 基础处理 的改进 衰 ＇
目 Ｂ ９规范 ２ 规范 ∞１
（ ）剪 切波速 的计算改用 以走 时为权的 １ 平 均方法 ，称为等效剪切波速 ，物理意义明 确 ，而且使剪切波在多层土与匀质土中传播
的时间上等效。 （ ）覆 盖 层 厚 度 除 定 义 为剪 切 波 速 ２
上下层波速比小于 １２５的另一种情况。 ：． （ ）调整不 同类 别场 地覆盖 层厚 度的分 ３
界 ，去 除 ９ ｍ， 增 加 ５ ｍ、 １ｍ、 ５ｍ 的 分 ５ ０ 档。
液 化 尉探 度 １ ５ ｍ
液化 翔别探 疰改为
２ｒ ０， ａ
不宣 转未经 处理 的
（ ）波速和覆盖层厚度处于不同类别场 ４ 地分界附近 ±１ ％的范围内，计算 结构地震 ５ 作 用 时 ，允 许 对 反 应 谱 特 征 周 期 内插 取
５］１１ 以 上 的 土 层 厚 度 外 ，增 设 ４０ ＇ （ １８ ０１． ０ ｍｔ ｓ及
谈时程分析中地震波的选取
谈时程分析中地震波的选取赵婷婷;谭军;金春峰【摘要】介绍了地震动的主要特性及结构抗震设计中需考虑的要素,并分析了人工合成地震波的原因及方法,归纳了时程分析中几种地震波的选用原则,给出了时程分析中地震波选取的最优方案.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2017(043)014【总页数】3页(P41-43)【关键词】时程分析;地震波;地震动;反应谱【作者】赵婷婷;谭军;金春峰【作者单位】中电投工程研究检测评定中心,北京100142;中电投工程研究检测评定中心,北京100142;中电投工程研究检测评定中心,北京100142【正文语种】中文【中图分类】TU311.3地震是一种严重的自然灾害，抗震设防是有效减轻震害的途径，而抗震设防的首要任务就是地震动的输入。
影响地震的因素有断层位置、震中距、波传递途径的地质条件、板块运动形式、场地土构造和场地类别等。
在不同的地震作用下，不同场地得到的地震记录具有较大的区别，即使在同一次地震作用下，同一场地得到的地震记录也不尽相同。
因此，对未来的地面运动进行准确地预见是很难实现的。
在进行结构时程分析时，对同一结构输入不同的地震波，所得到的计算结果相差甚远。
因此，选择合理的地震波是保证时程分析中计算结果可靠的必要条件。
国内外学者的大量研究表明，虽然对未来地震动进行准确的定量是难以实现的，但只要所选用的地震波的主要参数能够大体上符合地震动的主要参数，所得到的时程分析结果可以较为真实地反映出结构在真实地震作用下的地震反应，计算得到的位移及内力能够满足工程设计对其精度的要求。
地震动有三要素，分别为地震动的幅值、频谱特性和持续时间。
1.1 地震动幅值地震动幅值可以是地震动加速度、速度或位移中三者之一的峰值或某种意义下的等代值[1]，是对地震动强度最为直观的描述。
加速度峰值(PGA)为加速度时程的最大值，通常为地震动高频成分的幅值，大量研究表明：由于高频地震波只存在于震源附近，在传播过程中衰减较快，且与建筑物自振频率相差较大，对建筑物的影响较小。
王亚勇 建筑抗震设计规范疑问解答
乙类建筑：一个区段的建筑面积25000平米 或营业面积10000平米以上的商业建筑， 人流可达7500人以上（按每位顾客占用 营业面积1.35平米计算）。
17
按单元划分抗震设防类别（一）
“建筑各单元的重要性有显著不同时，可 根据局部的单元段划分抗震设防类别”
设置抗震缝将结构分为若干单元，各单 元有单独的疏散出入口，各单元独立承担 地震作用，彼此之间没有相互作用，人流 疏散也较容易。
28
（1）倒塌示意
（2）结构体系简图
29
（3）结构平面图
30
（二）台湾集集地震十二层RC高层建筑震害
31
（1）倒塌示意
（2）结构平面图
32
如何判定结构扭转不规则及不规则程度？
刚性楼板假定，小震作用，楼层最大弹性 水平位移（或层间位移）值与该楼层两端弹性 水平位移（或层间位移）平均值的比值大于1.2 时，判断为扭转不规则；当比值接近1.5时，判 断为特别不规则；当比值大于1.5时，一般判断 为严重不规则。此时，计算的弹性水平位移 （或层间位移）为代数值，当位移值小于规范 限值的50 % 时，判断严重扭转不规则的比值可 以适当放松。最大值和平均值的计算，均取楼 层中同一轴线两端的竖向构件计算，不考虑楼 板中悬挑的端部。
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青岛香格里拉二期超限高层结构设计
１
工程概况
青岛香格里拉酒店二期位于青岛市香港路以北，山东路以西，一期工程的西侧。地上结构层数
２５层，结构高度８９米；裙房五层，高度２３．９米；裙房顶设备层高度２．２米，酒店客房标准层高 ３．４米；结构在四层顶有柱墙结构转换；工程设有３层地下室，地下三层为乙类５级人防地下室。 工程抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度６度，设计地震分组第二组，地震加速度值为０．０５９， １００年一遇基本风压取值为Ｏ．７０ｌ（Ｎ／ｍ２，地面粗糙度为Ｂ类。建筑场地类别为Ｉ类，场地土特征周期 Ｔｇ＝Ｏ．３５ｓ，场地地基情况良好，地表层有约２．０米回填土，其下为花岗岩层。基础底以下岩层为微风 化花岗岩，地基承载力特征值５０００ｋＰａ。主楼基础为钢筋砼梁板式筏型基础，裙楼为柱下独立基础外 加防水砼底板。主要的结构材料：柱墙钢骨为Ｑ３４５Ｂ焊接Ｈ型钢，钢筋ＨＰＢ２３５、ＨＲＢ３３５和ＨＲＢ４００， 砼强度等级基础为Ｃ４０，混合结构墙柱为Ｃ６０，楼板为Ｃ３０，转换层梁板为Ｃ４０。
周
ｙ
Ｘ
地 震 作
用
剪力 （翮） 剪重比
（％）
ｙ
Ｘ
０．９１ Ｏ．９６
Ｏ．９３ Ｏ．９９
ｙ
Ｘ
最大层 位移角
Ｔｌ（ｓ） Ｔ２（ｓ） Ｔ３（ｓ）
Ｔ３／Ｔｌ
１／５３７３ １／３３５３ １．９５（ｙ） １．７５（ｘ） １．４５（Ｔ）
Ｏ．７４３
１／４６８２ ｌ／３４２６ １．９ｌ（ｙ） １．７０（ｘ） １．３９（Ｔ）
本文链接：/Conference_6811272.aspx 下载时间：2009年12月8日
总剪力
（ＫＮ）
荷 载
ｙ
Ｘ
最大层 位移角 总地震
ｌ／１６６１ １／１２５５
抗震设计规范中设计谱长周期部分的取值建议-建筑结构论文-土木建筑论文
抗震设计规范中设计谱长周期部分的取值建议-建筑结构论文-土木建筑论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——引言《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）应用国内外大量强震观测记录数据统计并结合工程经验和考虑经济技术条件，构建了设计反应谱、即地震影响系数曲线。
抗震设计规范中设计反应谱由上升斜直线段、最大值段和下降段三部分组成，特征周期和下降段的形状控制着设计反应谱长周期部分的谱幅值。
设计反应谱曲线的适用范围为结构特征周期6s以内的结构，对超过6s结构的地震影响系数取值没有规定。
王亚勇认为强震加速度记录中长周期成分的缺失，而高层和大跨建筑对地面地震加速度的反应迟钝、滞后，导致现行的加速度设计反应谱进行抗震验算已经力不从心,而基于加速度的时程分析又有较大的局限性.吕西林指出长周期地震波对超高层结构位移响应的影响要明显大于对加速度响应的影响.耿淑伟，陶夏新等通过对美国西部和台湾集集强震记录分析，发现与短周期段许多反应谱幅值大于标准化反应谱的最大值的情况相反，长周期段谱型都相当保守.于海英，周雍年研究了台湾SMART-1台阵记录的长周期反应谱特性，实际强地震动的长周期谱值较小，为了保证长周期结构有一定的强度安全，规定的长周期设计谱值要比实际强震记录的长周期谱值大得多.随着超高层建筑、特大跨度桥梁等各种长周期结构数量的迅速增加，长周期结构的抗震设计已经成为迫切需要解决的问题.本研究采用汶川地震、日本311地震和ATC-63（AppliedTechnologyCouncil）推荐的强震记录，探讨了反应谱长周期部分的变化规律和衰减特性，提出了中国抗震设计规范中设计谱长周期部分的取值建议。
1 强震记录的分析1.1 2008.05.12汶川地震按场地类别和断层距将所选汶川地震主震四川省台站的记录分类见表1,按断层距分类统计得到平均反应谱见图1.可看出，长周期部分的谱值均明显小于规范值，长周期成分不丰富。
场地卓越周期和特征周期
场地卓越周期和特征周期场地卓越周期和特征周期是两个不同的概念它们的区别在于：1)研究途径不同．卓越周期是通过场地地震动记录的分析得到，而特征周期是通过场地地面运动反应谱的分析得到．2)研究意义或用途不尽相同．除了可用于土层动力反应分析的研究外，场地卓越周期还可以防止特殊的地震效应发生，避免拟建建筑物自振周期与场地脉动卓越周期一致或接近，在地震发生时，地基与建筑物产生共振或类共振；对某一特定场址，特征周期可以根据实测强震记录计算，并综合场地安全性评价的结果确定该场址的设计特征周期用于抗震设计．3)两者在取值上的差异．从取值大小上考虑，场地特征周期一般大于卓越周期；从取值特点上考虑，某一特定场地可以存在2个或多个地震动卓越周期[ ，而其特征周期只有1个，是反应谱的下降段的起始周期；此外，两者的取值不具有可比性，前者研究的是地面运动的频度较大的周期，后者研究的是在场地运动各频率激励的综合作用下结构的反应中满足某一特征关系的周期，因此，卓越周期大的场地，并不意味着其特征周期～定大，反之，也并不意味着特征周期就小．4)场地卓越周期更多的是场地地震动特性的客观反映，即它是地震动记录上客观的存在1个或多个特别卓越的周期；而特征周期更多的体现了人们的主观性，即在考虑我国经济发展和人们对地震灾害的可接受程度的基础上，对其规定相应的计算公式，并根据此公式在反应谱上确定特征周期，供抗震设计使用．卓越周期是指随机振动过程中出现概率最多的周期，常用以描述地震动或场地特性。
地震波在土层中传播，由于土层的过滤特性与选择放大作用（过滤与放大通过不同性质界面的多次反射来实现），周期与场地土固有周期接近的地震波得到增强（通过共振作用放大），此周期称为场地（地震动）卓越周期。
设计特征周期也可称为设计反应谱特征周期，是指地震影响系数曲线下降段起始点对应的周期值，与地震震级、震中距和场地类别等因素有关，规范通过设计地震分组和场地类别反映，场地越软，震级、震中距越大，值越大。
场地特征周期插值
场地特征周期插值一、基本资料:
工程名称: 工程一棚户区改造
工程项目: 项目一棚户区改造
特征周期插值编号: 特征周期插值1
场地覆盖层厚度d ov(m): 78
场地土的等效剪切波速V se(m/s): 130
地震分组: 第二组
显示场地类别分界线: 是
显示特征周期等值线: 是
显示分界线两侧±15%范围线: 是
二、计算依据:
《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002-2021
《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016版）
三、在d ov-V se平面上的T g等值线图(第二组):
四、在d ov-V se平面上分界线±15%范围图(第二组):
五、计算方法及结果:
1.首先依据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第4.1.2~4.1.6条文说明中提供的在场地覆盖层厚度d ov和等效剪切波
速V se平面上用等步长和按线性规则改变步长的方案进行连续化插入方案，进行特征周期等值线的绘制。
2.其次依据中国建筑工业出版社出版，罗开海编著的《建筑工程常用抗震规范应用详解》4.2.2中的特征周期内插方法。
3.最后按照给定的场地覆盖层厚度(m)和剪切波速(m/s)确定在d ov-V se平面上的位置，得到特征周期插值(s)。
4.本工程给定的场地覆盖层厚度和剪切波速在场地类别Ⅲ与场地类别Ⅳ分界线±15%范围内，必须进行插值。
5.插值后的特征周期为0.638s。
场地PGA放大系数与场地特征参数相关性及地震动快速评估方法研(精)
地震动快速评估方法研究
吴晓阳1,陈龙伟1,袁晓铭1,王维铭
2
(1．中国地震局工程力学研究所,中国地震局地震工程与工程振动重点实验室,黑龙江哈尔滨150080; 2．黑龙江工程学院土木与建筑工程学院,黑龙江哈尔滨150050
摘要:场地地震动PGA放大系数是重大工程地震预警、烈度速报技术及结构抗震设计地震动输入
场地对PGA的放大系数最直接的方法的就是采用实际单台强震记录。日本Kik-net强震台网拥有全球最完备的地表和井下台站,安装有地表和进行三向强震仪,且实现数据资源共享。通过搜集整理日本Kik-net地表和井下台站记录,通过实际地震记录分析场地PGA放大系数的关联性。
1地震数据搜集及整理
日本KiK-net (KibanKyoshin network台阵是由遍布日本的近700个地震台站组成的强震台网。每个台站都安装有地表和井下三分量高灵敏度加速度强震仪。本文选取日本信息完备的地震台站,选取台站自1996年3月1日至2016年6月1日地表和井下地震记录[9]。选取地震记录时考虑了以下因素:
Abstract :The PGA amplification factor F PGA is a basic index for seismic prewarning of important engineering struc-tures and the seismic input of engineering structures design．Selecting 239seismic stations from Kik-Net , Japan , and the records recorded at the stations which are on site class Ⅱ , the correlation of F PGA with respect to site charac-teristic parameters , i．e．, the site thickness D , site characteristic period T , v s30and equivalent shear wave velocity v se , are studied under different seismic intensity which is represented by the input PGA values．Taking ground mo-tion PGA 40gal as the target prewarning threshold , the parameters combinations are presented using the classifica-tion and regression tree (CAＲT method．The analytical results show :F PGA is negatively correlated with D and T , but positively correlated with v s 30; v se has a quite weak correlation with F PGA ; the correlation of site characteristic
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王亚勇（yayongwang@） 中国建筑科学研究院
一、地震加速度反应谱Tc的定义
加速度、速度、位移三对数坐标反应谱 （阻尼比2,5,10%）El Centro (N-S) 1940-5-18
Tc
5% El Centro (N-S) 1940 5 18
加 Sa
速
引自建研科技“弹塑性分析报告”Abaqus
大震基底剪力 B ：弹塑性/弹性
2012-12 地震波 L782 L397 L163 L223 L226 L845-7 L845-12 平均 X（%） 68.6 95.4 128.2 114.2 103.6 100.5 74.7 96.1 Y（%） 76.8 91.0 122.0 108.2 108.8 102.1 75.3 96.4
0.14 0.12
0.1
US184 US185 US186 Mean Value Code
Sa（g）
0.08
0.06
0.04
0.02
0
0
1
2
3
4
5
6
T (sec)
0.14 0.12
0.1
US2569 US2570 US2571 Mean Value Code
Sa（g）
0.08
0.06
0.04
0.02
四、对“选波”多余的要求
• 要求提供不同阻尼比的地震波。 • 要求提供零线修正过的加速度、速度和位
移时程。 • 要求一组三分量的加速度时程的相关系数
不小于30%。 • 要求提供地震波来源包括：震源、断层机
制、方位。 • 要求提供数据处理采用的滤波方法。
谢 谢！
度
、
速
度
Tc
、 PSv
位
移
反
应
年
谱 （
月阻
尼
日比
）
Tc = 1/2π · Sa/PSv
Tg 的定义
• 采用自由地表强震记录统计构建设计反应谱
• 收集每个强震仪台站地质剖面、远、近震
• 按中国规范划分场地类别（I - IV类）、分组
• 各类（组）场地反应谱平均
• 平均反应谱平滑处理
场地反应谱
• 场地反应谱特征周期 Ts = √ 2/2 ·Sa(αmax)
• 按Tg = [Ts-Δ1，Ts+Δ 2 ]分组
• Tc ≠ Ts ≠ Tg
不同场地土的平均加速度反应谱 [Seed等]
Tc ≠ Ts ≠ Tg
• 单个加速度记录反应谱拐角周期
Tc = 2π (PSv/Sa)
• 场地加速度平均反应谱特征周期
Ts
• 规范反应谱特征周期
Tg
三、若干问题
• 选波不仅仅与Tg有关。 • 选波为什么与结构周期有关？高振型响应 • 短周期结构与长周期结构选波有何讲究？ • 为什么以底部总剪力为检验标准？ • 大震基底剪力：弹塑性/弹性=？
2013-01 地震波 L782 L397 L356 L358 L226 L845-7 L845-12 平均 X（%） 68.0 69.0 50.7 60.4 99.3 96.8 70.8 72.2 Y（%） 69.1 69.7 51.4 60.9 103.4 94.1 74.5 73.2
引自ARUP“弹塑性分析报告”LS-DYNA
2012-12 L845-12 平均 82.2 86.0 74.7 88.8
2013-01 地震波 L782 L397 L356 L358 L223 L845-7 L845-12 平均 X（%） 73.6 86.4 92.5 76.0 84.0 73.0 88.2 80.7 Y（%） 72.1 85.2 89.2 79.9 88.8 72.9 91.2 79.8
0
0
1
2
3
4
5
6
T (sec)
算例 北京Z15 中国樽
H528m T=7.33，7.31，3.07s
大震基底剪力 A ：弹塑性/弹性
地震波 L782 L397 X（%） 96.6 82.2 Y（%） 106.5 83.9
L163 L226 89.1 70.9 101.9 76.2
L223 L845-7 84.1 102.8 88.1 99.9