手算怎麼算建築物地震力

1. 地震力到底是怎麼算出來的

地震荷載：（di
zhen
he
zai）earthquake
load（seismic
force）
又稱地震力。結構物由於地震而受到的慣性力，土壓力和水壓力的總稱。由於水平振動對建築物的影響最大，因而一般只考慮水平振動。
地震力計算公式：地震力=自重×地震系數。

2. 建築結構上的地震作用的計算有幾種方法

三種
底部剪力法
振型分解反應譜法
時程分析法
抗震規范：5.1.2

3. 建築物的抗震等級是怎麼計算的

看抗震規范吧，上面有明確的規定，有很多總結的地震計算參數，抗震等級是根據建築物的重要性和所在地區的抗震基本烈度來確定的。

4. 建築抗震關於底部剪力法計算地震力

首先要明確，底部剪力法是相對於陣型分解反應譜法的一種簡化，其將多質點體系視為等效單質點體系。對於以剪切型為主的結構，可以只取第一陣型。但在最後計算時要注意水平地震作用的附加。

5. 高度超過40m建築物如何計算水平地震作用

震型分解反應譜法和動力時程分析法

6. 地震力的計算過程

（一）地震力與地震層間位移比的理解與應用

⑴規范要求：《抗震規范》第3.4.2和3.4.3條及《高規》第4.4.2條均規定：其樓層側向剛度不宜小於上部相鄰樓層側向剛度的70％或其上相鄰三層側向剛度平均值的80％。

⑵計算公式：Ki=Vi/Δui

⑶應用范圍：

①可用於執行《抗震規范》第3.4.2和3.4.3條及《高規》第4.4.2條規定的工程剛度比計算。

②可用於判斷地下室頂板能否作為上部結構的嵌固端。

（二）剪切剛度的理解與應用

⑴規范要求：

①《高規》第E.0.1條規定：底部大空間為一層時，可近似採用轉換層上、下層結構等效剪切剛度比γ表示轉換層上、下層結構剛度的變化，γ宜接近1，非抗震設計時γ不應大於3，抗震設計時γ不應大於2.計算公式見《高規》151頁。

②《抗震規范》第6.1.14條規定：當地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時，地下室結構的側向剛度與上部結構的側向剛度之比不宜小於2.其側向剛度的計算方法按照條文說明可以採用剪切剛度。計算公式見《抗震規范》253頁。

⑵SATWE軟體所提供的計算方法為《抗震規范》提供的方法。

⑶應用范圍：可用於執行《高規》第E.0.1條和《抗震規范》第6.1.14條規定的工程的剛度比的計算。

（三）剪彎剛度的理解與應用

⑴規范要求：

①《高規》第E.0.2條規定：底部大空間大於一層時，其轉換層上部與下部結構等效側向剛度比γe可採用圖E所示的計算模型按公式（E.0.2）計算。γe宜接近1，非抗震設計時γe不應大於2，抗震設計時γe不應大於1.3.計算公式見《高規》151頁。

②《高規》第E.0.2條還規定：當轉換層設置在3層及3層以上時，其樓層側向剛度比不應小於相鄰上部樓層的60％。

⑵SATWE軟體所採用的計算方法：高位側移剛度的簡化計算

⑶應用范圍：可用於執行《高規》第E.0.2條規定的工程的剛度比的計算。

（四）《上海規程》對剛度比的規定

《上海規程》中關於剛度比的適用范圍與國家規范的主要不同之處在於：

⑴《上海規程》第6.1.19條規定：地下室作為上部結構的嵌固端時，地下室的樓層側向剛度不宜小於上部樓層剛度的1.5倍。

⑵《上海規程》已將三種剛度比統一為採用剪切剛度比計算。

（五）工程算例：

⑴工程概況：某工程為框支剪力牆結構，共27層（包括二層地下室），第六層為框支轉換層。結構三維軸測圖、第六層及第七層平面圖如圖1所示（圖略）。該工程的地震設防烈度為8度，設計基本加速度為0.3g.

⑵1～13層X向剛度比的計算結果：

由於列表困難，下面每行數字的意義如下：以「／」分開三種剛度的計算方法，第一段為地震剪力與地震層間位移比的演算法，第二段為剪切剛度，第三段為剪彎剛度。具體數據依次為：層號，RJX，Ratx1，薄弱層／RJX，Ratx1，薄弱層／RJX，Ratx1，薄弱層。

其中RJX是結構總體坐標系中塔的側移剛度（應乘以10的7次方）；Ratx1為本層塔側移剛度與上一層相應塔側移剛度70％的比值或上三層平均剛度80％的比值中的較小者。具體數據如下：

1，7.8225，2.3367，否／13.204，1.6408，否／11.694，1.9251，否

2，4.7283，3.9602，否／11.444，1.5127，否／8.6776，1.6336，否

3，1.7251，1.6527，否／9.0995，1.2496，否／6.0967，1.2598，否

4，1.3407，1.2595，否／9.6348，1.0726，否／6.9007，1.1557，否

5，1.2304，1.2556，否／9.6348，0.9018，是／6.9221，0.9716，是

6，1.3433，1.3534，否／8.0373，0.6439，是／4.3251，0.4951，是

7，1.4179，2.2177，否／16.014，1.3146，否／11.145，1.3066，否

8，0.9138，1.9275，否／16.014，1.3542，否／11.247.1.3559，否

9，0.6770，1.7992，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否

10，0.5375，1.7193，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否

11，0.4466，1.6676，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否

12，0.3812，1.6107，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否13，0.3310，1.5464，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否

注1：SATWE軟體在進行「地震剪力與地震層間位移比」的計算時「地下室信息」中的「回填土對地下室約束相對剛度比」里的值填「0」；

注2：在SATWE軟體中沒有單獨定義薄弱層層數及相應的層號；

注3：本算例主要用於說明三種剛度比在SATWE軟體中的實現過程，對結構方案的合理性不做討論。

⑶計算結果分析

①按不同方法計算剛度比，其薄弱層的判斷結果不同。

②設計人員在SATWE軟體的「調整信息」中應指定轉換層第六層薄弱層層號。指定薄弱層層號並不影響程序對其它薄弱層的自動判斷。

③當轉換層設置在3層及3層以上時，《高規》還規定其樓層側向剛度比不應小於相鄰上部樓層的60％。這一項SATWE軟體並沒有直接輸出結果，需要設計人員根據程序輸出的每層剛度單獨計算。例如本工程計算結果如下：

1.3433×107／（1.4179×107）＝94.74％>60％

滿足規范要求。

④地下室頂板能否作為上部結構的嵌固端的判斷：

a）採用地震剪力與地震層間位移比

＝4.7283×107／（1.7251×107）＝2.74＞2

地下室頂板能夠作為上部結構的嵌固端

b）採用剪切剛度比

＝11.444×107／（9.0995×107）＝1.25＜2

地下室頂板不能夠作為上部結構的嵌固端

⑤SATWE軟體計算剪彎剛度時，H1的取值范圍包括地下室的高度，H2則取等於小於H1的高度。這對於希望H1的值取自0.00以上的設計人員來說，或者將地下室去掉，重新計算剪彎剛度，或者根據程序輸出的剪彎剛度，人工計算剛度比。以本工程為例，H1從0.00算起，採用剛度串模型，計算結果如下：

轉換層所在層號為6層（含地下室），轉換層下部起止層號為3～6，H1=21.9m，轉換層上部起止層號為7～13，H2=21.0m.

K1=[1/（1/6.0967+1/6.9007+1/6.9221+1/4.3251）]×107=1.4607×107

K2=[1/（1/11.145+1/11.247+1/10.369）×107=1.5132×107

Δ1=1/K1 ； Δ2=1/K2

則剪彎剛度比γe=（Δ1×H2）/（Δ2×H1）=0.9933

（六）關於三種剛度比性質的探討

⑴地震剪力與地震層間位移比：是一種與外力有關的計算方法。規范中規定的Δui不僅包括了地震力產生的位移，還包括了用於該樓層的傾覆力矩Mi產生的位移和由於下一層的樓層轉動而引起的本層剛體轉動位移。

⑵剪切剛度：其計算方法主要是剪切面積與相應層高的比，其大小跟結構豎向構件的剪切面積和層高密切相關。但剪切剛度沒有考慮帶支撐的結構體系和剪力牆洞口高度變化時所產生的影響。

⑶剪彎剛度：實際上就是單位力作用下的層間位移角，其剛度比也就是層間位移角之比。它能同時考慮剪切變形和彎曲變形的影響，但沒有考慮上下層對本層的約束。

三種剛度的性質完全不同，它們之間並沒有什麼必然的聯系，也正因為如此，規范賦予了它們不同的適用范圍。

7. 地震等級與建築物抗震設防烈度怎麼計算具體公式

地震等級是地震時一次性爆發的能量大小的劃分；
設防烈度是國家對某地區規定其抗震預防，防災建設的檔次規格，是考慮該地區歷來地震大小、頻繁度、當地人文、社會經濟等制定的標准。通俗的比方，類似政協代表會議的伙食規格標准，國家級與縣市級的伙食規格標准有檔次之別一樣。
抗震設防烈度與地震烈度是兩個不同的概念，不能用公式來劃等號。抗震設防烈度與地震等級也是不能用公式來劃等號的。

8. 地震力怎麼計算

地震力=自重×地震系數

9. 為什麼要計算建築物的自振周期，如何計算

自振周期是結構本身的動力特性。與結構的高度H,寬度B有關。當自振周期與地震作用的周期接近時，共振發生，對建築造成很大影響，加大震害。

自振周期
結構的自振周期顧名思義是反映結構的動力特性，與結構的質量及剛度有關，具體對單自由度就只有一個周期，而對於多自由度就有同模型中採用的自由度相同的周期個數，周期最大的為基本周期，設計用的主要參考數據

自振周期 - 自振周期折減系數
由於計算模型的簡化和非結構因素的作用，導致多層鋼筋混凝土框架結構在彈性階段的計算自振周期（下簡稱「計算周期」）比真實自振周期（下簡稱「自振周期」）偏長。因此，無論是採用理論公式計算還是經驗公式計算；無論是簡化手算還是採用計算機程序計算，結構的計算周期值都應根據具體情況採用自振周期折減系數（下簡稱「折減系數」）加以修正，經修正後的計算周期即為設計採用的實際周期（下簡稱「設計周期」），設計周期=計算周期×折減系數。如果折減系數取值不恰當，往往使結構設計不合理，或造成浪費、或甚至產生安全隱患。誠然，折減系數是鋼筋混凝土框架結設計所需要解決的一個重要問題。 影響自振周期因素是諸多方面的，加之多層鋼筋混凝土框架結構實際工程的復雜性，抗震規范[1]沒有、也不可能對折減系數給出一個確切的數值。許多文獻中給出，當主要考慮填充牆的剛度影響時，折減系數可取0.6~0.7[4] [7]；根據填充牆的多少、填充牆開洞情況，其對結構自振周期影響的不同，可取0.50~0.90[2].這些都是以粘土實心磚為填充牆的經驗值，不言而喻，採用不同填充牆體材料的折減系數是不相同的。當採用輕質材料或空心磚作填充牆，當然不應該套用實心磚為填充牆的折減系數。對於粘土實心磚外的其它牆體可根據具體情況確定折減系數

自振周期 - 結構周期關系
按照行業標准《工程抗震術語標准》（JGJ/97）的有關條文， 自振周期：結構按某一振型完成一次自由振動所需的時間。 基本周期：結構按基本振型（第一振型）完成一次自由振動所需 的時間。通常需要考慮兩個主軸方向和扭轉方向的基本周期。
設計特徵周期 ：抗震設計用的地震影響系數曲線的下降段起始點所對應的周期值，與地震震級、震中距和場地類別等因素有關。
場地卓越周期：根據場地覆蓋層厚度H和土層平均剪切波速 ，按公式T=4H/ 計算的周期，表示場地土最主要的振動特徵。 結構在地震作用下的反應與建築物的動力特性密切相關，建築物的自振周期是主要的動力特徵，與結構的質量和剛度有關，當自振周期、特別是基本周期小於或等於設計特徵周期 時，地震影響系數取值為 ，按規范計算的地震作用最大。
國內外的震害經驗表明，當建築物的自振周期與場地的卓越周期相等或相近時，地震時可能發生共振，建築物的震害比較嚴重。研究表明，由於土在地震時的應力-應變關系為非線性的，在同一地點，地震時場地的卓越周期並不是不變的，而將因震級大小、震源機制、震中距離的變化而不同。
GB50011規范對結構的基本周期與場地的卓越周期之間的關系不做具體要求，即不要求結構自振周期避開場地卓越周期。事實上，多自由度結構體系具有多個自振周期，不可能完全避開場地卓越周期。

10. 計算框架結構水平地震作用的手算方法一般有哪兩種

底部剪力法，振型分解反應譜法