設計反應譜

『壹』 設計地震反應譜是什麼反應譜特徵周期T又是什麼

地震反應譜
英文名稱：earthquake response spectrum
由於地震的作用，建築物產生位移、速度和加速度。人們把不同周期下建築物反應值的大小畫成曲線，這些曲線稱為反應譜。
一般來說，隨周期的延長，位移反應譜為上升的曲線；速度反應譜比較恆定；而加速度的反應譜則大體為下降的曲線（下圖）。一般說來，設計的直接依據是加速度反應譜。加速度反應譜在周期很短時有一個上升段（高層建築的基本自振周期一般不在這一區段），當建築物周期與場地的特徵周期接近時，出現峰值，隨後逐漸下降。出現峰值時的周期與場地的類型有關：I類場地約為0．1～0．2s；Ⅱ類場地約為0．3～0．4s；Ⅲ類場地約為0．5～0．6s；Ⅳ類場地約為0．7～1．0s；
建築物受到地震作用的大小並不是固定的，它取決於建築物的自振周期和場地的特性。一般來說，隨建築物周期延長，地震作用減小。
衡量地震作用強烈程度目前常用地面運動的最大加速度Amax作為標志，它就是建築物抗震設計時的基礎輸人最大加速度，其單位為重力加速度g（9．81m/s^2)或Gal（gal=10mm/s^2），大體上，7度相當於最大加速度為l00Gal，8度相當於200Gal，9度相當於400Gal。
在地震時，結構因振動而產生慣性力，使建築物產生內力，振動建築物會產生位移、速度和加速度。地震力大小與建築物的質量與剛度有關。在同等的烈度和場地條件下，建築物的重量越大，受到地震力也越大，因此減小結構自重不僅可以節省材料，而且有利於抗震。同樣，結構剛度越大、周期越短，地震作用也大，因此，在滿足位移限值的前提下，結構應有適宜的剛度。適當延長建築物的周期，從而降低地震作用，這會取得很大的經濟效益。

『貳』 什麼是地震反應譜什麼是設計反應譜

地震反應譜:就是單自由度彈性系統對於某個實際地震加速度的最大反應(可以專是加速度、速度和位屬移)和體系的自振特徵(自振周期或頻率和阻尼比)之間的函數關系。
設計反應譜:結構抗震設計所採用的反應譜，是基於實際地震記錄的統計譜和上海場地平均地質特徵的地震反應分析統計譜綜合而成。

『叄』 什麼是地震反應譜什麼是設計反應譜它們有何關系

地震反應譜：由抄於地震的作用，建築物產生位移二、速度完和加速度獷。我們把不同周期下建築物反應值的大小畫成曲線，這些曲線稱為反應譜。
設計反應譜：地震反應譜是根據已發生的地震地面運動記錄計算得到的，而工程結構抗震設計需考慮的是將來發生的地震對結構造成的影響。由於地震的隨機性和影響地面運動因素的復雜性，即使同一地點不同時間發生發生地震的地面運動無論強度和頻率譜（或波形）絕不會完全相同，因此地震反應譜也將不同。可見，工程結構抗震設計不能採用某已確定地震記錄的反應譜，而應考慮地震地面運動的隨機性，確定一條供設計用反應譜，稱為設計反應譜。
抗震設計反應譜是根據大量實際地震記錄分析得到的地震反應譜進行統計分析，並結合震害經驗綜合判斷給出的。也就是說設計反應譜不像實際地震反應譜那樣具體反映1次地震動過程的頻譜特性，而是從工程設計的角度，在總體上把握具有某一類特徵的地震動特性。
區別：設計抗震反應譜和實際地震反應譜是不同的，實際地震反應譜能夠具體反映1次地震動過程的頻譜特性，而抗震設計反應譜是從工程設計的角度，在總體上把握具有某一類特徵的地震動特性；設計反應譜由地震烈度、場地類別因素確定

『肆』 什麼是抗震設計反應譜

抗震設計反應譜是基於實際地震記錄的統計譜和上海場地平均地質特徵的地震反應分析統計譜綜合而成。在統計實際地震記錄的反應譜時，對部分美國軟弱場地（近似於中國的IV類場地）的地震記錄的反應譜形狀進行了對比分析，精選了其中的部分地震記錄。
對於一些地震記錄，盡管其反應譜特徵周期很長，但同上海地震地質背景情況相差較大，像日本新瀉地震和墨西哥城地震也不列入。為了彌補缺少同上海地區地質條件類似的地震記錄，採用美國西部基岩場地的地震記錄用作輸入，進行土層地震反應分析。在統計反應譜平均值時，在高頻段、中頻段和低頻段分別採用記錄的峰值加速度、峰值速度和峰值位移來標定加速度反應譜，使得在周期0~10秒范圍內譜值變異系數均勻且最小，解決了長周期部分反應譜用單一參數標定的離散性。最後綜合大震、遠震記錄的分段統計反應譜和土層地震反應譜的特點，提出了上海地區的抗震設計反應譜。它具有如下特點：1、其特徵周期比國家規范的遠震反應譜特徵周期略長（1.0秒）；2、動力放大系數最大值略大（2.5）；3、反應譜的有效周期從3秒延長到10秒，以適應高層建築自振周期長的需要，其中在6秒以後取常數。除了給出阻尼比5%的反應譜外，還給出了阻尼比2%的反應譜曲線，以適應鋼結構設計的需要。後經上海市許多專家討論，為與國家規范一致起見，正式頒布的規范中特徵周期降為0.9秒，動力放大系數取與國家規范一致。如果沒有這一研究成果，按照上海地震背景應是近震，套用國家規范IV類場地的反應譜，其特徵周期應為0.65秒，這將會大大減小上海地區抗震設防的地震作用計算，會給上海市高層建築的抗震能力帶來不安全隱患。本成果同時得出上海地區土層的卓越周期約為2.0秒，這對於高層建築抗震設計具有參考價值，同時澄清了當時對比認識的許多誤解，這一結果被後來的日本長周期測震儀實測所證實。

『伍』 設計反應譜與地震反應譜有什麼關系

地震反應譜：由於地震的作用，建築物產生位移二、速度完和加速度獷。我們把不同回周期下建築物反應答值的大小畫成曲線，這些曲線稱為反應譜。
設計反應譜：地震反應譜是根據已發生的地震地面運動記錄計算得到的，而工程結構抗震設計需考慮的是將來發生的地震對結構造成的影響。由於地震的隨機性和影響地面運動因素的復雜性，即使同一地點不同時間發生發生地震的地面運動無論強度和頻率譜（或波形）絕不會完全相同，因此地震反應譜也將不同。可見，工程結構抗震設計不能採用某已確定地震記錄的反應譜，而應考慮地震地面運動的隨機性，確定一條供設計用反應譜，稱為設計反應譜。
抗震設計反應譜是根據大量實際地震記錄分析得到的地震反應譜進行統計分析，並結合震害經驗綜合判斷給出的。也就是說設計反應譜不像實際地震反應譜那樣具體反映1次地震動過程的頻譜特性，而是從工程設計的角度，在總體上把握具有某一類特徵的地震動特性。
區別：設計抗震反應譜和實際地震反應譜是不同的，實際地震反應譜能夠具體反映1次地震動過程的頻譜特性，而抗震設計反應譜是從工程設計的角度，在總體上把握具有某一類特徵的地震動特性；設計反應譜由地震烈度、場地類別因素確定

『陸』 如何根據實測的地震動得到設計反應譜

地震反應譜：由於地震的作用，建築物產生位移二、速度完和加速度獷。我們把不同周期下建築物反應值的大小畫成曲線，這些曲線稱為反應譜。
設計反應譜：地震反應譜是根據已發生的地震地面運動記錄計算得到的，而工程結構抗震設計需考慮的是將來發生的地震對結構造成的影響。由於地震的隨機性和影響地面運動因素的復雜性，即使同一地點不同時間發生發生地震的地面運動無論強度和頻率譜（或波形）絕不會完全相同，因此地震反應譜也將不同。可見，工程結構抗震設計不能採用某已確定地震記錄的反應譜，而應考慮地震地面運動的隨機性，確定一條供設計用反應譜，稱為設計反應譜。
抗震設計反應譜是根據大量實際地震記錄分析得到的地震反應譜進行統計分析，並結合震害經驗綜合判斷給出的。也就是說設計反應譜不像實際地震反應譜那樣具體反映1次地震動過程的頻譜特性，而是從工程設計的角度，在總體上把握具有某一類特徵的地震動特性。
區別：設計抗震反應譜和實際地震反應譜是不同的，實際地震反應譜能夠具體反映1次地震動過程的頻譜特性，而抗震設計反應譜是從工程設計的角度，在總體上把握具有某一類特徵的地震動特性；設計反應譜由地震烈度、場地類別因素確定

『柒』 什麼是抗震設計反應譜 簡述規范中給出的抗震設計反應譜

行抗震規范計算地震作用所採用的三種計算方法為：底部剪力法,振型分解反應譜法和時程分析法.
適用條件：
（1） 高度不超過40米,以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構,以及近似於單質點體系的結構,可採用底部剪力法計算.
（2） 除上述結構以外的建築結構,宜採用振型分解反應譜法.
（3） 特別不規則的建築、甲類建築和規范規定的高層建築,應採用時程分析法進行補充計算.

振型分解反應譜法：

也稱規范法，適用於大量的工程計算，該法有側剛及總剛兩種計算方法，分別對
應側剛模型及總剛模型，其主要區別是側剛模型採用剛性樓板假定的簡化剛度矩
陣模型。總剛模型是採用彈性樓板假定的真實結構模型轉化成的剛度矩陣模型。
側剛模型:採用剛性樓板假定的簡化的剛度矩陣模型,把房屋理想化為空間梁,
柱和牆組合成的集合體,並與平面內無限剛度的樓板相互連接在一起.不管用戶在
建模中有無彈性樓板,剛性樓板或越層大空間,對於無塔結構的側剛模型假定每層
為一塊剛性樓板,而多塔結構則假定為一塔一層為一塊剛性樓板.側剛模型進行振
型分析時結構動力自由度相對較少,計算耗時少,分析效率高,但應用范圍有限制.
總剛模型:這是一種真實的結構模型轉化成的剛度矩陣模型,結構總剛模型假定每
層非剛性樓板上的每個節點的動力自由度有兩個獨立水平平動自由度.可以受彈
性樓板的約束,也可以完全獨立不與任何樓板相連,而在剛性樓板上的所有節點
的動力自由度只有兩個獨立水平平動自由度和一個獨立的轉動自由度.它能真
實的模擬具有彈性樓板,大開洞的錯層,連體,空曠的工業廠房,體育館等結構.
但自由度數相對比較多,計算耗時多且存儲開銷大.
振型分解反應譜法先計算結構的自振振型，選取若干個振型分別計算各個振型的
水平地震作用，將各振型水平地震作用於結構上，求其結構內力，最後將各振型
的內力進行組合，得到地震作用下的結構內力和變形。其基本原理就是用「規范」
反應譜，先求得各振型的對應的「最大」地震力，組合後得到結構的組合地震作用。
這裡面有一個求「廣義特徵值」而得出結構前幾階振型和頻率的重要步驟，在這個
過程中程序按力學和數學的法則進行繁多的中間計算，而不輸出中間資料，僅將
結果值告知設計人。

底部剪力法：

底部剪力法（擬靜力法）(Equivalent Base Shear Method) 根據地震反應譜理論，
以工程結構底部的總地震剪力與等效單質點的水平地震作用相等，來確定結構總
地震作用的方法。

一種用靜力學方法近似解決動力學問題的簡易方法，它發展較早，迄今仍然被廣
泛使用。其基本思想是在靜力計算的基礎上，將地震作用簡化為一個慣性力系附
加在研究對象上，其核心是設計地震加速度的確定問題。該方法能在有限程度上
反映荷載的動力特性，但不能反映各種材料自身的動力特性以及結構物之間的動
力響應，更不能反映結構物之間的動力耦合關系。但是，擬靜力法的優點也很突
出，它物理概念清晰，與全面考慮結構物動力相互作用的分析方法相比，計算方
法較為簡單，計算工作量很小、參數易於確定，並積累了豐富的使用經驗，易於
設計工程師所接受。但是，應該嚴格限定擬靜力法的使用范圍：它不能用於地震
時土體剛度有明顯降低或者產生液化的場合，而且只適用於設計加速度較小、動
力相互作用不甚突出的結構抗震設計。

『捌』 影響地震反應譜形狀的因素有哪些，設計用反應譜是如何反應這些因素的

1、影響反應譜形狀的因素主要有場地條件、震級大小和震中距遠近，其中場地條件影響回最大。場地答土質松軟，長周期結構反應較大，譜曲線峰值右移；場地土質堅硬，短周期結構反應較大，譜曲線峰值左移。另外震級和震中距對譜曲線也有影響，在烈度相同的情況下，震中距較遠時，加速度反應譜的峰點偏向較長周期，曲線峰值右移；震中距較近時，峰點偏向較短周期，曲線峰值左移。
2、設計用反應譜為反映這種影響，根據場地類別和設計地震分組的不同分別給出反應譜參數。

『玖』 什麼是地震反應譜什麼是設計反應譜它們有何關系

地震反應譜是指建築或者地基對地震動的反應在頻率域下的表示。設計反應譜就要設計不同結構對地震的反應。

『拾』 地震反應譜與設計反應譜的區別和聯系