抗震中剛度矩陣怎麼求?
什麼是結構的整體剛度
簡單的一個理解是這樣的，在各種作用作下,結構會產生變形，假設是z，那麼1/z就是相應作用的剛度；比如高層建築,通常就是指風荷載作用下的總水平位移的倒數.(有時也說抗震，尤其是8度及以上時)
怎樣做到平面內剛度均勻，來減小水平荷載引起的扭轉
平面佈置簡單、規則、對稱是為了使結構的剛度中心和質量中心基本重合，這樣可以避免地震時帶來的扭轉效應，避免扭轉破壞。質量中心就是地震力作用(F=-ma,a是地面的加速度)的中心，而剛度中心是結構抵抗反力(也就是F=kx)的作用中心，兩者不重合必然帶來扭轉破壞。而豎向剛度佈置均勻是為了使結構在豎向沒有明顯的很大的剛度變化，也就是沒有剛度薄弱的某層，也就是薄弱層，以避免薄弱層剛度不足，導致率先坍塌。比如結構的底層就是最顯著的薄弱層，很多地震都是由於底部薄弱層坍塌導致房屋破壞的！ 純手打原創，有問題可以繼續交流！
計算多自由度彈性體系地震反應方法有幾種
計算多自由度彈性體系的最大地震反應
目前,對結構抗震設計最有意義的是結構最大地震反應。兩種計算多自由度彈性體系最大地震反應的方法:一種是振型分解反應譜法,另一種是底部剪力法。其中前者的理論基礎是地震反應分析的振型分解法及地震反應譜概念,而後者則是振型分解反應譜法的簡化。1振型分解法求解框架的最大底部剪力和最大頂點位移3層剪切型結構如圖1所示,結構處於8度區(地震加速度是0.20g),Ⅰ類場地第一組,結構阻尼比是0.05。試採用振型分解反應譜法,求結構在多遇地震下的最大底部剪力和最大頂點位移。解:該結構是3自由度體系,質量矩陣和剛度矩陣分別為:[M]=2 0 0 0 1.5 0 0 0 1×103 kg,[K]=3-1.2 0-1.2 1.8-0.6 0-0.6 0.6×106 N/m。先由特徵值方程求自振圓頻率,令B=w2600,得:[K]-w2[M]=5-2B-2 0-2 3-1.5B-10-1 1-B=0。即:B3-5.5B2+7.5B-2=0。由上式可得:B1=0.351,B2=1.61,B3=3.54。從而由w=槡600B得:w1=14.5 rad/s,w2=31.1 rad/s,w3=46.1 rad/s
簡述振型分解反應譜法的求解步驟。
您好，可以使用MATLAB求解這個問題，
用Matlab 數值工具箱中庫函數命令eig 來實現。
[ x ,d] = eig(ik ,im) ; % ik 和im 分別為結構的剛度矩陣和質量矩陣
d = sqrt (d)
for i = 1 :cn % cn 為結構的層數,即質點數
[ dl (i) ,j ] = min (d) ;
Xgd( : ,i) = x ( : ,j)
d(j) = max (d) + 1
end %以此循環對所求頻率和振型進行排序
w = dl ; %所求自振頻率
x = xgd ; %所求結構主振型
舉個例子，可能會更清楚。
某三層鋼筋混凝土結構,結構的各層特性參數為:第一層到第
三層質量m 分別為2 762 kg ,2 760 kg ,2 300 kg ,第一層到第三層
剛度k 分別為2. 485 ×104 N/ m , 1. 921 ×104 N/ m , 1. 522 ×
104 N/ m。地震波採用200gal El Centro 波,採樣週期為0. 02 s。
經程序求解,該結構的自振頻率為:
W = 4. 104 1 10. 490 6 14. 951 4 。
結構的振型矩陣為:
X = - 0. 005 6 0. 012 1 - 0. 013 6
- 0. 011 5 0. 008 6 0. 012 5
- 0. 015 4 - 0. 013 0 - 0. 005 2
簡述底部剪力法和振型分解反應譜法的基本原理和步驟. 15分
行抗震規範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佈比較均勻的結構,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、甲類建築和規範規定的高層建築,應採用時程分析法進行補充計算.
振型分解反應譜法：
也稱規範法，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樑,
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,但應用範圍有限制.
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“規範”
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係。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範圍：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。...
何為接觸剛度？
一個接觸點的受力強度，（有專用的檢測裝置）
並以金剛石為10為準。也就是說最硬就是10。
如何正確進行樓板的塑性計算及其經濟性分析
摘要：剛性樓板假定是建築結構分析中的一個特有概念，它的引用可使計算概念明瞭，計算方法簡便，其成果可用於工程設計。在目前的各設計計算軟件中它是影響整體分析的主要參數，正確理解它的規範依據和力學原理，有助於設計人員進行合理設計。1前言剛性樓板假定是總信息中的重要參數之一，總信息是建築結構分析中影響整體的參數群，它的變化直接影響整體計算結果的合理J性。由於程序編制人在計算理論和對規範理解上的差異，加之側重點不一樣，總信息在各個程序中會有差異，就是同一個程序的不同版本也有所不同。所以，在使用時應熟悉和理解程序的編制原理和使用說明，正確理解各個參數的規範依據和力學概念，從規範要求、力學原理和工程經驗等方面加以分析後合理選取，並按規範要求，對電算結果，應經分析判斷，確認其合理、有效後，方可用於工程設計。2樓板剛度的各種假定2．1問題的提出樓板是主要的量大面廣的水平構件，它一方面承受著豎向荷載的作用，又將其傳遞給柱、牆等豎向構件，另方面在受到水平荷載(風、地震等)作用時，也將其作用傳遞給豎向構件。所以它既是重要的受力構件又是重要的傳力構件。由於樓板同時存在著平面內剛度及平面外剛度，在結構分析中，它對結構的整體剛度、對豎向和其他水平構件的內力產生重要影響，即樓板剛度的大小直接影響著整體結構及相關構件(也包括樓板本身)的分析結果(內力、變形及配筋)。所以樓板剛度的合理假定已成為結構分析的主要計算原則。隨著建築功能的日益複雜和建築外形的多樣化，建築結構也隨之複雜化，在此影響下，尋求樓板剛度的合理簡化和假定，來滿足工程設計的要求是廣大設計人員關注和思考的課題，也是各個程序不斷改版，努力完善，競相推出簡明、高效和可靠的計算方法的原因之一。2．2剛性樓板假定其含義是假定樓板平面內剛度無限大，平面外剛度為零。這是一個特有概念能使結構計算概念明瞭，計算簡便；使結構在每層板內只有3個公共自由度，即兩個平移自由度dx、dy和一個繞豎軸扭轉自由度θz，在板內的每個節點的獨立自由度也只有3個；使電算的效率大大提高，程序的運用範圍越來越廣泛。剛性樓板假定認定平面外剛度為零，忽略了樓面樑的有效翼緣對平面外剛度的貢獻，使結構總剛度偏小，週期加長，吸引的地震作用小，不安全。為此，規範規定用樑剛度增大系數來間接的考慮樓板平面外的剛度。於是高規第5．2．2規定在內力和位移計算時，對現澆樓面和裝配式整體樓面的樑剛度採用1.3－2.0增大系數來考慮翼緣的增大作用。通過上述處理，目前設計中的絕大多數工程的樓面都能符合剛性樓板的假定，以此進行的計算分析可用於工程設計。2．3彈性樓板假定對於複雜樓板，如不規則樓面，狹長、環形樓面，大開洞樓面及多塔、板柱結構、厚板轉換層結構等，其樓板面內的變形會使樓層中各抗側構件位移和內力發生較大的變化，特別是抗側剛度較小構件的位移和內力會加大，若仍用剛性樓板假定來計算分析，其計算結果會不真實，且無法保證其結果的可靠性，必須採用彈性樓板的計算方法。彈性樓板假定充分考慮了樓板平面內剛度的削弱和不均勻性，採用符合樓板平面內和平面外的實際剛度進行計算分析，其結果更真實的符合結構的計算模型。在SATWE中彈性樓板有彈性板6，彈性樓板3及彈性膜假定樓板等三種。(1)彈性樓板6，採用殼單元計算樓板面內和麵外的剛度，是針對板柱結構和板柱剪力牆結構的。其計算結果會使樑的配筋偏少而不安全，所以不適用於樑板結構樓面。(2)彈性板3，採用樓板平面內無限剛，平面外剛度按實計算的方法，用厚板彎曲單元進行計算，適用於厚板轉換層結構的轉換厚板分析計算。(3)彈性膜，上述兩種假定對框架、剪力牆、框－剪、框......
請教結構工程師：結構設計中要考慮地震作用的哪些方面影響?
建築結構抗震設計的意義 保證建築物能夠經受地震作用的影響。 特別是汶川地震和舟曲地震以後,建築設計考慮抗震設計,嚴格遵守抗震規範,已經成為特別重要的環節,因為它關係著人民生命財產...
675980741 - 2010-11-22 10:49 - 教育/科學 > 理工學科 > 建築學 關於地震作用 地震作用通常採用振型分解反應譜法計算,首先採用有限元法計算結構的各階振型、自振週期,然後計算各階振型的地震影響係數、參與係數,然後計算j振型i質點的...