力学基本概念-【抗震分析方法】

    等效静力法是一种用静力学方法近似解决动力学问题的简易方法。其假设结构物各个部分与地震具有相同的振动。将地面运动加速度乘以结构物质量所产生的惯性力视为静力作用在结构物上，然后用静力分析的方法对结构进行内力和位移计算，以计算结构的抗震承载力和变形。
    等效静力法优点是计算简便，不需要复杂的动力分析软件和大量的计算资源，设计人员可以快速得到结构在地震作用下的内力和变形估计，对于初步设计阶段的结构方案比选和初步抗震设计具有重要意义。但该方法只在有限程度上反映载荷的动力特性，不能反映结构物自身的动力特性以及结构之间的动力响应，计算结果较为保守。

    反应谱分析法是从单自由度弹性体系在给定地震作用下的最大反应出发，以体系的最大加速度反应、速度反应和位移反应与体系自振周期的关系曲线，即加速度反应谱、速度反应谱和位移反应谱为基础来进行结构抗震分析的方法。它基于这样一个基本概念：对于给定的结构（具有特定的自振频率和阻尼比），可以找到一个谱曲线，该曲线提供了结构最大反应（如位移、速度、加速度）与结构自振周期的关系。
    反应谱法的优点是无需进行复杂的地震反应动力时程分析，就可以比较准确地估计出结构在地震作用下的最大响应，大大简化了计算过程，在工程实践中得到了广泛应用。
    反应谱方法主要针对单自由度系统或可以简化为单自由度系统的结构，对于多自由度系统，尤其是存在复杂动力特性的结构，其应用有一定的局限性；传统的反应谱方法难以直接考虑结构的非线性特性，如材料非线性、几何非线性等，对于强非线性行为的结构分析精度可能不够；反应谱曲线通常基于特定的地震动记录统计得到，具有一定的地域和场地依赖性。

     

反应谱曲线

    时程分析法将结构的基本运动方程与地震输入的时间历程相结合，通过逐步积分法求解结构在地震作用下的动态响应。其核心是根据结构的质量、刚度、阻尼等动力特性，结合输入的地震加速度记录或人工加速度时程曲线，计算出结构在地震作用下的位移、速度、加速度等响应随时间的变化过程。与反应谱分析法相比，时程分析法更为精确，能够更详细地模拟设备结构在地震过程中的响应。

     

地震加速度时程曲线

    时程分析法能够提供结构在整个地震过程中的动态响应信息，包括位移、速度、加速度、内力等随时间的变化过程，有助于详细评估结构的抗震性能，尤其是对于复杂结构和非线性分析具有重要意义；可以考虑结构的高阶振型和非线性因素，如几何非线性、材料非线性、接触非线性等，使分析结果更加准确。

    时程分析法计算工作量大，对硬件资源要求较高，耗时较长；结果对输入的地震波较为敏感，不同地震波可能导致不同的计算结果，因此地震波的选择至关重要；需要较高的专业知识和经验来进行分析和判断，对分析人员的素质要求较高。