设计特征周期考虑了震级和震中距影响的场地卓越周期。在描述一次强震地面运动时,其特征参数有加速度峰值、持续时间和主要周期。主要周期随场地类别、震中距远近而变化,此主要周期称为特征周期。
当结构的自振周期超过设计特征周期时,地震作用就会随其自振周期的增大而减小。当结构的自振周期小于0.1秒时,地震作用会随其自振周期的增大而急剧增大。实际的建筑结构的自振周期大都会大于设计特征周期Tg,但一般不大于6.0秒。
GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》规定,建筑所在地区遭受的地震影响,采用相应于抗震设防烈度的设计基本地震加速度和设计特征周期来表征。特征周期是计算地震作用时的一个主要参数,在计算地震作用使用的地震影响系数曲线中,反映了地震震级、震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值。
设计特征周期应根据其所在地的设计地震分组和场地类别确定。计算8、9度罕遇地震作用时,特征周期应增加0.05秒。
设计地震分组 | 场地类别 | |||
Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | |
第一组 | 0.25 | 0.35 | 0.45 | 0.65 |
第二组 | 0.30 | 0.40 | 0.55 | 0.75 |
第三组 | 0.35 | 0.45 | 0.65 | 0.90 |
土木工程荷载与设计时,当有可靠的剪切波速和覆盖层厚度且其值处于下表所列场地类别的分界线附近时,应允许按插值方法确定地震作用计算所用的设计特征周期。
等效剪切波速(米/秒) | 场地类别 | |||
Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | |
v>500 | 0 | |||
500≥v>250 | <5 | ≥5 | ||
250≥v>140 | <3 | 3~50 | >50 | |
v≤140 | <3 | 3~15 | >15~80 | >80 |