什么叫地震力？地震載荷：（dizhenhezai）earthquakeload（seismicforce）又被稱為地震力。構(gòu)造物因?yàn)榈卣鸲�遭受的慣性力矩，土壓力和水壓力的統(tǒng)稱。因?yàn)樗疁?zhǔn)震動(dòng)對建筑的危害較大 ，因此一般只考慮到水準(zhǔn)震動(dòng)。

從建筑自身重量而言，與混合結(jié)構(gòu)對比，鋼制構(gòu)造具備自身重量輕，特性鋼架結(jié)構(gòu)的自身重量一般約為混合結(jié)構(gòu)的三分之二或二分之一。依照所述測算規(guī)律，自身重量輕的鋼結(jié)構(gòu)工程將大大的減少地震力具有減輕地震力，進(jìn)而維護(hù)全部工程建筑的牢固。

很多人買房子的情況下都是會(huì)說這一房子「抗震等級(jí)」，那一個(gè)房子不「抗震等級(jí)」。房子抗震等級(jí)的前提條件，自然是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)方案它的情況下有效的考慮到了抗震等級(jí)規(guī)定。那什么才叫考慮抗震等級(jí)規(guī)定呢？也就是說，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師是怎么明確房子是否可以使抗震等級(jí)呢？設(shè)計(jì)方案房子的情況下，必須考慮到多少的地震力呢？

非常簡單的狀況是一層房子，例如，大家有下邊這一一層的小房子，那設(shè)計(jì)方案這一小房子的情況下必須考慮到多少的地震力呢？

最先，我們要了解2個(gè)數(shù)據(jù)信息：房子的品質(zhì)和房子的彎曲剛度。性價(jià)比高了解，便是房子有多種，例如大家這一一層的小房子重300噸，也就是300000Kg。彎曲剛度非常復(fù)雜一點(diǎn)，大家這一小房子的彎曲剛度是200千牛每mm，啥意思呢？含意便是假如拿一個(gè)變形精鋼那么大的液壓千斤頂來頂這一房子的屋頂，當(dāng)釋放到200千牛的扭力的情況下，房子的屋頂恰好側(cè)移1毫米。

彎曲剛度跟哪些有關(guān)系呢？簡易說，柱頭越多，柱頭越粗，就越難促進(jìn)這一房子，因此彎曲剛度就越大。相反，柱頭越少，柱頭越密，就非常容易被促進(jìn)，彎曲剛度也就越小。此外呢，彎曲剛度還跟高寬比有關(guān)系，一樣的柱頭總數(shù)，一樣的柱頭大小，一個(gè)房子較為高，相對性就瘦高一些，讓球也也不那麼穩(wěn)了，彎曲剛度也就小一些，另一個(gè)房子較為矮，又矮又胖，這就難促進(jìn)了，彎曲剛度也便會(huì)大一些。

明確了這兩個(gè)以后呢？下面便是測算它的自振周期時(shí)間。

這一小房子的自振周期時(shí)間是0.243秒。啥意思呢？大家都聽聞過部隊(duì)齊步走過河把橋振塌的短故事，緣故便是齊步走的頻率恰好接近這座橋的自振頻率，從而引起了共震。大家的小房子自振周期時(shí)間是0.243秒，也就是說，假如一群人立在房子旁邊一起推房子，大伙兒姿勢一致，每0.243秒推一下，那這小房子便會(huì)造成共震，大伙兒也就一塊兒打臉了。

之后呢，大家必須了解這一房子所屬場所的相關(guān)地震信息內(nèi)容。簡易說，一樣的房子，是建在汶川、唐山，還是建在濟(jì)南、上海，必須考慮到的地震力徹底不一樣。在大家的這一小事例里，假定這一小房子建在汶川，那麼便是9度布防，第一組。

全是在汶川，是建在軟泥田里，還是設(shè)在硬石塊上，又或者是建在一般土壤層上，這種也會(huì)危害地震功效。究竟歸屬于哪樣，怎樣考慮到，大家必須地質(zhì)工程師出示這方面場所的有關(guān)地質(zhì)學(xué)材料。大家的這一小事例里，地質(zhì)工程師告知大家這方面場所歸屬于一般土壤層，也就是說，場地類別歸屬于第III類。

知道9度，第一組，第III類這種信息內(nèi)容，大家再取出大家的我國抗震規(guī)范，就能明確大家這一場所的反映譜了。

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也就是說，大家的較大 地震危害指數(shù)最高值是0.16，場所特征周期是0.45秒。

這種數(shù)據(jù)信息有什么作用呢？依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)里的公式計(jì)算，大家就能獲得這方面場所的反映譜了。這一全過程非常復(fù)雜，簡易說，便是依據(jù)大家上邊的這種標(biāo)值，針對大家這方面場所，針對大家這一小房子，大家就獲得了一個(gè)反映譜。一樣的房子，不一樣的場所，反映譜也不一樣。針對工程建筑總體設(shè)計(jì)，每一個(gè)房子，都是有歸屬于自身的反映譜。

大家的這一小房子，反映譜是那樣算的：

常用到的三個(gè)主要參數(shù)便是大家上邊獲得的較大 地震危害指數(shù)0.16、特征周期0.45和阻尼比0.05。阻尼比是建筑構(gòu)造的原有特點(diǎn)，一般的房子我們可以取0.05，含有液壓阻尼器啊、曲屈支撐點(diǎn)啊這種獨(dú)特構(gòu)件的房子，大家必須附加考慮到不一樣的阻尼比。大家的小房子沒有這種物品，因此取0.05。

這一反映譜實(shí)際上得到的是一個(gè)地震危害指數(shù)α和周期T中間的關(guān)聯(lián)，α和T中間的函數(shù)圖象是那樣的：

這又有什么作用呢？大家上邊早已知道，大家這一小房子的自振周期時(shí)間是0.243秒。0.243秒相匹配什么？

當(dāng)橫坐標(biāo)軸T相當(dāng)于0.243秒的情況下，縱軸α相當(dāng)于0.16，也就是說，大家這一房子的地震危害指數(shù)就是0.16。

這又有什么作用呢？大家房子的品質(zhì)是300噸，乘于9.8的重力加速，等同于作用力為2942千牛。大家的地震力呢？就相當(dāng)于2942千牛乘于這一0.16，也就是471千牛。

這也就是大家設(shè)計(jì)方案的情況下所必須考慮到的地震力，地震來啦，就等同于有471千牛的力在推屋頂。換句話說，我全部的柱頭加起來，要足夠抵御這471千牛的力。不然得話，柱頭不足牢固，這471千牛的力再加上來，柱頭就斷裂了，房子也就塌了。

假如柱頭不足多呢？不足牢固呢？那么就得字體加粗放多了�？墒且欢ㄒ�注意，柱頭字體加粗放多以后，彎曲剛度就發(fā)生變化，不會(huì)再是200千牛每mm了。擁有新的彎曲剛度值，之上的全過程就必須重新再來一遍，獲得一個(gè)新的地震力，再去較為新的設(shè)計(jì)方案里這種柱頭是否足夠牢固。假如還不好，再次改動(dòng)，再次試著，直至考慮已經(jīng)。

大家再看來一下彎曲剛度的定義，釋放200千牛的力，屋頂側(cè)移1毫米。如今我已經(jīng)了解，地震的情況下，等同于釋放了471千牛的力，成占比變大，471是200的2.354倍，那現(xiàn)在我的偏移便是2.354mm。也就是說，類似了解，在地震的情況下，屋頂會(huì)被地震往返搖晃2.354mm。

地震下的偏移也是一個(gè)很重要的指標(biāo)值，假如偏移過大，很可能房子就被晃松掉了。針對一般的框架剪力墻，標(biāo)準(zhǔn)的限制值是550分之一。假定大家這一房子的高寬比是3米，那麼550分之一便是5.455mm。

大家的小房子在地震下的偏移值是2.354mm，低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的5.455mm，因此是符合要求的。如果不符合要求，還是柱頭得放多字體加粗，之上所有全過程重新再來。

把握了這一估算的方法，大家就可以把大家早就得到的反映譜運(yùn)用起來，替代繁雜的時(shí)程剖析。這也就是大家常說的振型化合反應(yīng)譜法。

還是大家的三層小房子，大家早已獲得了特點(diǎn)引流矩陣和振型參加指數(shù)。

在part.11里大家從參加指數(shù)和特點(diǎn)引流矩陣考慮，獲得了振型的組成指數(shù)。

另外，大家還了解這一三層房子的三個(gè)自振周期時(shí)間：

在part.6里，大家運(yùn)用反映譜求出了相匹配于第一周期時(shí)間的地震危害指數(shù)。也就是反映譜中橫坐標(biāo)軸相匹配0.547秒，縱軸為0.134。

一樣的大道理，我們可以獲得相匹配第二周期時(shí)間和第三周期時(shí)間的地震危害指數(shù)。

也就是說，相匹配三個(gè)自振周期時(shí)間，大家獲得了三個(gè)地震危害指數(shù)。

下一步，大家就可以得到每個(gè)振型的地震相互作用力。

針對第一振型，大家早已知道下邊這種物品：

第一振型的地震相互作用力，便是

看上去挺繁雜，實(shí)際上便是把地震危害指數(shù)、組成指數(shù)、各樓的作用力乘積，也就是

第一振型的地震相互作用力，便是一層215千牛、二層387千牛、三層482千牛。

一樣的大道理，我們可以獲得第二振型、第三振型的樓房地震力。

到這一步，大家早已獲得了三個(gè)振型的樓房地震力。

大家早已說過好幾回，怎樣從樓房地震相互作用力獲得樓房地震剪應(yīng)力。每個(gè)振型的樓房地震剪應(yīng)力是那樣的：

下面，大家上一篇講的ABS、SRSS、CQC三種方式就大展身手了。

針對一層的地震剪應(yīng)力，第一振型1083、第二振型106、第三振型16，ABS的組成結(jié)果是1205，SRSS的結(jié)果是1088，CQC的結(jié)果是1090。

一樣的大道理，大家也可以獲得二層和三層的地震剪應(yīng)力。

注意到，在part.6里大家用簡單化的地震剪應(yīng)力法也求取了各樓的地震剪應(yīng)力。大家把這種結(jié)果列在同一個(gè)報(bào)表里，做一個(gè)較為：

ELFM實(shí)際上也就是底部剪力法，ModalAnalysis是振型溶解，振型組成的方式有三種，分別是ABS、SRSS、CQC。注意到SRSS和CQC結(jié)果較為貼近，并且他們二者的結(jié)果要比底部剪力法和ABS的結(jié)果小一些。

在大家這一小事例里，房子僅有三層，而且只考慮到一個(gè)方位的地震。我們在以前說振型的含意的情況下也講了，三層樓房具體的振型最少有9個(gè)，由于每一層都能夠南北方方位、物品方位、左右方位健身運(yùn)動(dòng)。針對30層、50層的多層建筑，那振型的總數(shù)就大量了�？墒牵�大家也注意到，越發(fā)排在后面的振型，針對最后結(jié)果的危害越小，有時(shí)乃至小到能夠忽略。那麼大家怎樣考慮到這種振型呢？何時(shí)能夠省去？何時(shí)不應(yīng)該省去呢？

我們在part.9里提及了合理參加質(zhì)量的概念，也就是每個(gè)振型的Mstar。

第一振型的合理品質(zhì)占了91.4%，第二振型占7.5%，第三振型1.1%，三者加起來相當(dāng)于100%。

假如都選用SRSS組成，我們可以看一下如果我們只考慮到第一振型、第一加第二振型、第一加第二加第三振型的結(jié)果。

以最底層剪應(yīng)力看來，只考慮到第一振型，地震剪應(yīng)力為1083；考慮到進(jìn)第二振型，地震剪應(yīng)力為1088；再考慮到上第三振型，還是1088。也就是說，第三振型基本上沒有一切功效。

一般而言，分辨的規(guī)范是合理品質(zhì)總數(shù)超出90%。在大家的事例里，第一振型91.3%，早已超出了90%，因此，簡單化測算得話，大家只考慮到第一振型就充足了。

較為一下只考慮到第一振型的標(biāo)值，和三個(gè)振型都考慮到以后SRSS的結(jié)果，第一層、第二層的地震剪應(yīng)力確定誤差不超過0.5%，第三層剪應(yīng)力確定誤差大概4%。

假如第一振型60%，第二振型32%，第三振型8%，為了更好地做到合理品質(zhì)總數(shù)超出90%，大家就務(wù)必得考慮到第一振型加第二振型。這二者合理指數(shù)之和為92%，超出了90%。此刻，第三振型就可以忽略。

針對大量振型的狀況也全是這般，從第一振型逐漸累積，直至超出90%已經(jīng)，后邊的振型就可以忽略，由于后邊這種振型的功效確實(shí)很小，基本上不容易對結(jié)果導(dǎo)致哪些危害。

這就是振型化合反應(yīng)譜法的整個(gè)過程。既運(yùn)用振型溶解更強(qiáng)的最能體現(xiàn)構(gòu)造的驅(qū)動(dòng)力特點(diǎn)，另外又運(yùn)用反映譜省時(shí)省力的獲得靠譜的地震功效效用，相對而言，是一個(gè)有效簡約的工程項(xiàng)目好用方式。

之上是綜合性一些計(jì)算方式，僅作參考學(xué)習(xí)培訓(xùn)！不夠地區(qū)請多多指教！能夠關(guān)心大家！