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桥梁结构抗震计算-1
桥梁结构抗震
Seismic Design for Bridge Structures
土木工程学院
2010.8
1
第三章 地震作用计算
Seismic Action Calculation
3. 1 概述
3.2 静力法
3.3 单自由度体系的地震反应
3.4 单自由度体系的水平地震作用-反应谱法
3.5 多自由度体系的地震反应
3.6 多自由度体系的水平地震作用-振型分解反应谱法
3.7 竖向地震作用计算
3.8 地震反应时程分析法的概念
3.9 结构自振频率的近似计算
3.1 概 述
一、地震作用
作用:能引起结构内力、变形等反应的各种因素
直接作用 ——各种荷载:如重力、风载、土压力等
作用分类
间接作用 ——各种非荷载作用:如温度、基础沉降、地震等
由于地面运动引起的对结构的动力作用称为地震作用。
与一般荷载不同,地震作用不仅与外来干扰作用的大小及其随
时间的变化规律有关,而且还与结构的动力特性,如结构的自振
频率、阻尼等有密切关系。
确定地震作用要比确定一般荷载复杂的多。
二、结构地震反应
结构地震反应:由地震作用引起的结构内力、变形、位移及结构
运动速度与加速度等。
结构地震反应影响因素
地面运动
结构动力特性:自振周期,振型和阻尼
目前工程上,求解结构地震反应的方法分为两类:
等效荷载法:地震作用下结构的最大动荷载用等效的静荷载来表
示,然后对结构进行静力分析,校核结构的抗震能力。
直接动力分析法:对动力方程直接积分,求出随时间变化的结构
地震反应,又称“时程分析法”。
地震作用的计算方法
确定性方法 非确定性方法——随机振动分析
静态分析(最不利状态分析) 动力分析法(全过程时程分析)
静力法 反应谱理论 弹性全过程分析 弹塑性全过程分析
底部剪力法 振型分解反应谱法
三、结构动力计算简图及体系自由度
描述结构质量的两种方法
1. 连续化描述(分布质量)
2. 集中化描述(集中质量) 工程上常用
采用集中质量方法确定结构计算简图 (步骤):
定出结构质量集中 将区域主要质量集中在质心;
位置(质心) 将次要质量合并到相邻主要质量的质
点上去;
集中化描述举例
a、水塔建筑 b、厂房
h h
c、受集中质量的梁
m
主要质量:水箱部分 mm梁
次要质量:塔柱部分 m + αm
梁
水箱全部质量
集中到水箱质心
部分塔
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