反应谱
定义在给定的地震加速度作用期间内,单质点体系的最大位移反应、速度反应和加速度反应随质点自振周期变化的曲线。用作计算在地震作用下结构的内力和变形[1]。
反应谱理论考虑了结构动力特性与地震动特性之间的动力关系,通过反应谱来计算由结构动力特性(自振周期、振型和阻尼)所产生的共振效应,但其计算公式仍保留了早期静力理论的形式。地震时结构所受的最大水平基底剪力,即总水平地震作用为:
FEK = kβ(T)G
式中,k为地震系数,β(T)则是加速度反应谱Sa(T)与地震动最大加速度a的比值,它表示地震时结构振动加速度的放大倍数。
β(T)=Sa(T)/a[2]
局限性1. 反应谱理论尽管考虑了结构的动力特性,然而在结构设计中,它仍然把地震惯性力作为静力来对待,所以它只能称为准动力理论。
2. 表征地震动的三要素是振幅、频谱和持时。在制作反应谱过程中虽然考虑了其中的前两个要素,但始终未能反映地震动持续时间对结构破坏程度的重要影响。
3. 反应谱是根据弹性结构地震反应绘制的,引用反映结构延性的结构影响系数后,也只能笼统地给出结构进入弹塑性状态的结构整体最大地震反应,不能给出结构地震反应的全过程,更不能给出地震过程中各构件进入弹塑性变形阶段的内力和变形状态,因而也就无法找出结构的薄弱环节。[2]
相关描述(1) 设计反应谱
结构抗震设计所采用的反应谱。
(2) 楼面反应谱
对于给定的地震震动,由结构中特定高程的楼面反应过程求得的反应谱。
(3) 反应谱特征周期
与设计反应谱曲线下降段起点对应的周期。[2]