設計基本加速度和水平地震影響系數(shù)的關系

1、設計基本加速度和水平地震影響系數(shù)的關系設計基本加速度和水平地震影響系數(shù)的關系今天這篇文章的由頭，完全是因為前天晚上的一個疑問：01版抗規(guī)中的設計基本地震加速度“0.05g、0.1g。。。”等。既然規(guī)范里有數(shù)據(jù)，為什么又不參與計算？列出以上數(shù)據(jù)的意義是什么呢？這些東西和水平地震影響系數(shù)又是怎么樣個關系呢？找遍網(wǎng)絡與現(xiàn)有書籍，無此解釋，只好自力更生，艱苦奮思。誰知越牽越多，牽出好多東西。先從這個疑問總結吧。一、關于設計基本地震加速度一、關于

2、設計基本地震加速度關于設計基本地震加速度的意義所在，我翻遍手頭的所有資料發(fā)現(xiàn)最好還是從89與2001及2010幾版抗規(guī)的對比中尋找解釋，列表如下：項目GBJ1189GB500112001及2010地震影響表征采用設防烈度采用設計基本地震加速度、設計特征周期表證6度7度8度9度設計基本地震加速度(g)無0.050.1(0.15)0.2(0.3)0.4設計特征周期按設計近震或遠震和場地類別確定按設計地震分組和場地類別確定：表5.1.41可以

3、看出，89版抗規(guī)中并沒有設計基本地震加速度這項定義，此定義完全是01版的新生事物。意義到底何在？意義就在于對地震影響的表征。89版采用的是設防烈度對地震影響進行表征。而在01及10版的抗規(guī)中，對地震影響的表征，已經(jīng)舍去了設防烈度，進而采取“設計基本地震加速度、設計特征周期”。此做法優(yōu)點何在？第一，設防烈度的劃分標準偏于現(xiàn)象，改用設計基本地震加速度后，可以用具體參數(shù)來表征地震影響更科學、更“規(guī)范”，我想這是那些規(guī)編們最看重的一點優(yōu)勢；第二

4、，采用設計基本地震加速度后，可以清楚的表征7度半（0.15g）與8度半（0.3g）的概念，拓寬了抗震設防烈度的概念更“延伸”；第三，設計基本地震加速度還是根據(jù)設防烈度進行分類的，原則上用基本地震加速度去表征與用現(xiàn)象去區(qū)分地震影響并不矛盾更“統(tǒng)一”。寫到這里，想起了本科畢業(yè)時去城鄉(xiāng)設計院面試的情景。雖然一晃六年過去了，那時的情景還是歷歷在目。面試我的那老總，坐在寬大的老板桌后面，他問的我那幾個都會的問題由于時間久遠都記不得了，只是那個沒答

5、的問題讓我記憶猶新，“咱這兒的設計基本地震加速度是多少？”壞菜，那會兒的我剛出校門，這名詞依稀在考試中見過兩次而已，當即敗下陣來。要是換成今天？可惜世上沒有后悔藥。設計基本地震加速度——相應于設防烈度的地震地面運動峰值加速度，即為50年設計基準期超越概率10%的地震加速度的設計取值二、關于地震影響系數(shù)二、關于地震影響系數(shù)地震影響系數(shù)的由來：不管是底部剪力法，還是振型分解反應譜法，結構總水平地震作用標準值的根本計算方法，始終是牛頓第二定律

6、的變體：F=αG以上公式的α即為地震影響系數(shù)，其實就是加速度除以了一個小g（重力加速度）；G為質(zhì)點的重量。對于初學者來說，上面的公式雖然簡單，但一上來還是不容易看透本本質(zhì)。其實，如果把F=αG中的α乘以一個g，同時G除以一個g，這不就是經(jīng)典的牛三、關于地震影響系數(shù)、地震影響系數(shù)最大值、水平地震影響系數(shù)最大值和豎三、關于地震影響系數(shù)、地震影響系數(shù)最大值、水平地震影響系數(shù)最大值和豎向地震影響系數(shù)最大值之間的關系。向地震影響系數(shù)最大值之間的關

7、系。以地震影響曲線中第一波下降段的地震影響系數(shù)的函數(shù)表達式為例α=(TgT)rη2αmax由以上公式不難看出，地震影響系數(shù)最大值αmax是求地震影響系數(shù)的基礎。實際上地震影響系數(shù)，就是通過阻尼、結構自振周期和場地特征周期對地震影響系數(shù)最大值的衰變。而地震影響系數(shù)最大值又分兩類1、水平地震影響系數(shù)最大值查表可得；2、豎向地震影響系數(shù)最大值沒表可查，可取水平地震影響系數(shù)最大值的65%。簡單的說總結為一句話：地震影響系數(shù)分為水平地震影響系數(shù)和

8、豎向地震影響系數(shù)，分別由相應的水平和豎向地震影響系數(shù)最大值通過一系列的因素衰變得來。通過得到的地震影響系數(shù)（水平或豎向），根據(jù)F=αG的基本原理，求得結構總水平或豎向地震作用標準值。更簡單的說就是：利用水平地震影響系數(shù)最大值αhmax或豎向地震影響系數(shù)最大值αvmax，利用公式α=(TgT)rη2αmax求水平或豎向地震影響系數(shù)α，通過水平或豎向地震影響系數(shù)α，通過公式F=αG求得結構總水平或豎向地震作用標準值F。水平地震影響系數(shù)最大值

9、是如何取值的呢？以水平地震為例，通過《水平地震影響系數(shù)最大值表》取值。烈度6789多遇地震多遇地震0.040.08(0.12)0.16(0.24)0.32罕遇地震罕遇地震0.50(0.72)0.90(1.20)1.40細心點就會發(fā)現(xiàn)，水平地震影響系數(shù)最大值是對于多遇地震和罕遇地震兩條分列的，這里體現(xiàn)了一個非常深刻但一般設計人員又不很注意的基本設計方法，即兩階段設計法。四、關于抗震設計的最基本的理念四、關于抗震設計的最基本的理念談到兩階段

10、設計，已經(jīng)涉及到結構設計的基本指導思想了干脆從抗震設計的基本思想和原則抗震設計的基本思想和原則說起。設防原則：小震不壞，中震可修，大震不倒設計方法：兩階段設計現(xiàn)在想想設防原則這三句話是我們當年大學考試中必考的一條。其實設防原則也稱作抗震設計的三水準要求，完完全全的一個意思，總結如下表所示：水準涵義要求第一水準小震小震不壞當遭受低于本地區(qū)設防烈度的多遇地震多遇地震影響時，一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用第二水準中震中震可修當遭受相當于本