设计特征周期与反应谱特征周期的区别

设计特征周期与反应谱特征周期的区别

1. 定义

设计特征周期：（design characteristic period of ground motion）

抗震设计用的地震影响系数曲线中，反映地震震级、震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值，简称特征周期。

设计特征周期是用于结构设计计算的周期。

地震动反应谱特征周期（characteristic period of the seismic response spectrum）地震动加速度反应谱开始下降点的周期。

也称特征周期、卓越周期，是建筑场地自身的周期。

2.区别

《抗震规范》中的设计特征周期，考虑了震源机制、震级大小和震中距远近，相对于旧版《中国地震动加速度反应谱特征周期区划图》中的地震动反应谱特征周期略有降低。而根据《抗震规范》中图5.1.5的“地震影响系数曲线”，周期越小，地震影响系数越大，地震力也就越大。也就是说，《抗震规范》中的设计特征周期取值相对于旧版《中国地震动加速度反应谱特征周期区划图》较为保守。

可能是考虑到二者的冲突，2015年的新版《中国地震动加速度反应谱特征周期区划图》中，将地震动反应谱特征周期调小，与《抗震规范》中的设计特征周期较为接近。

而2015年的新版《中国地震动峰值加速度区划图》将全国大部分地区的地震动峰值加速度调大，从而增大了地震力，也增加了结构的安全度。

3.一般知识。

地震反应谱

英文名称：earthquake response spectrum

由于地震的作用，建筑物产生位移、速度和加速度。人们把不同周期下建筑物反应值的大小画成曲线，这些曲线称为反应谱。

一般来说，随周期的延长，位移反应谱为上升的曲线；速度反应谱比较恒定；而加速度的反应谱则大体为下降的曲线（下图）。一般说来，设计的直接依据是加速度反应谱。加速度反应谱在周期很短时有一个上升段（高层建筑的基本自振周期一般不在这一区段），当建筑物周期与场地的特征周期接近时，出现峰值，随后逐渐下降。出现峰值时的周期与场地的类型有关：I类场地约为0．1～0．2s；Ⅱ类场地约为0．3～0．4s；Ⅲ类场地约为0．5～0．6s；Ⅳ类场地约为0．7～1．0s；

建筑物受到地震作用的大小并不是固定的，它取决于建筑物的自振周期和场地的特性。一般来说，随建筑物周期延长，地震作用减小。

衡量地震作用强烈程度目前常用地面运动的最大加速度Amax作为标志，它就是建筑物抗震设计时的基础输人最大加速度，其单位为重力加速度g（9．81m/s^2)或Gal （gal=10mm/s^2），大体上，7度相当于最大加速度为l00Gal，8度相当于200Gal，9度相当于400Gal。

在地震时，结构因振动而产生惯性力，使建筑物产生内力，振动建筑物会产生位移、速度和加速度。地震力大小与建筑物的质量与刚度有关。在同等的烈度和场地条件下，建筑物的重量越大，受到地震力也越大，因此减小结构自重不仅可以节省材料，而且有利于抗震。同样，结构刚度越大、周期越短，地震作用也大，因此，在满足位移限值的前提下，结构应有适宜的刚度。适当延长建筑物的周期，从而降低地震作用，这会取得很大的经济效益。