《。4.3 《 地震作用
!。
4.3.2! 结构《的前三个振型—中当某一《振型的扭《转方向因子在0.3!5-:0.6?5,之间表明结构—。的质量?与,刚度:分布:明显:不对称、不》均匀应计算》双向地震作用当【存在地震《反应最大的最不利方!向时还应补充最不】利方向的计算大【跨,度结构指楼盖、【连体跨度≥》24m、转换结【构跨度≥16—m;长悬臂结构指悬!挑跨度?≥6m
!4.3.3 偶】然,偏心应与《楼面的平面的—形状及质量的分布】有关对单《。位面积上《质量均匀分布—、同样?长度的楼层平面哑铃!形平面矩形平—面,圆形:平面的偶然偏心应】是,哑铃形平面最—。大,矩形平面次之圆形】平面最小《对单位面积上—质量非均《。。匀分布、形状—相同的楼《层平面质量向边【缘集中的平面与质】量向:质心集中的》平面其偶《然偏心应是前者【最大后者最小质【量回:转半:径正好符合上述【规律故以质量—回转半?径为基础计算偶然】偏心比较合》理,
,。。
:
—
第】i层平行于地震作】用方向质《。心轴的质量回—转半径的定义如【下(图1)》
《
,
—
《 对分布质》量,;
! 对?集中质量
—
《 根据式(】4.3.《3)计算得到的几】个典型?。平面在y向地—震作用?。下x向的偶然—偏心结?果见:表1
?
》
?
!
4.】。3.4 由—于计算机技术的发】展考虑?扭,转及振型相关性的影!响已非常方便—结构:的地震?。作用效应采》用C:。Q,C法组合比SRS】S,法更为合《理计算双向地—震应:采用CQC》法组合仅《计算:单向地震且结构【振,。。动频率分布稀疏时可!采用SR《SS:法,组合
》
? 《随着现代工程科【学,的发展?随机振动《方法:日益:引起国内外工程界的!高度重视并得以【推广应用1》。995年颁布的欧洲!桥,梁,抗震设计规范以及2!008年颁》布的我国《公,路桥梁抗震设计细】则已把随机振动方】。法列为可《供设计?选用的三种方法之】一时域显式随机模】拟法是一种基—于随:机,振动理论的地震作用!效应:。计,算方法可以》通过:快速随机模拟获得】结构地?。震作用效应》的各种统计特征【
:
《 ? 本条第3款对【于需要采用弹性时】程,分析方法或时域显】。式随机模拟法进行补!。充计算的《高层建筑做了具体规!定,这些:高层建筑结构—高度:较高或刚度、承载力!和质量?沿竖:向分布不规》则或属于特别重【要的甲类建筑所谓“!。补充”主要指对计算!的基底剪力》、楼层剪力》和层间位移进行比】较当时程《分析结果或时域显】式随:机模拟法分析—结果大于《振型分解反应谱法分!析结果?时相关部位的—构件内力《和配筋宜作相应【的调整
【
4.3》.5 时程—。分析时输入》地震加?速,度的最大值》考虑了?场地影响的修正地】震波的持续时间指】有效持续时间从到】达时程曲线振幅最大!值的10%起算到】。衰减至振幅最大【。值的10%为止
!
:
4?.3.?8 : 水平?地震:影响系?数最:大值amax—考虑了?场地类别的影响
!
4.3.9!、4.3.10【 该地震影—响系:数曲线是华》南理:工大学建筑设计【研究院根据》6495《条,实际记录的地—震波对长周期结构进!行统计分《析并:结合工程经验进【行拟合的综合结果并!经华南理工》大学土木系4908!1条实?际记录的地震—波的校核主要—是基于以下几个影响!因素的研《究构建?。本地震?影响系数《曲线:
《
—1 ?研究表明加速—度反应谱平台段【与场地类别》相关动?。力放:大系数最大值—βmax《可取2.5》Ⅰ、:Ⅱ、:和Ⅲ、Ⅳ类》场地的场地影响【系数可分别取—为0.8《、0.9和1.0适!。当延长大震》级地:震影响所及的Ⅲ、】Ⅳ场:地的特?征周期;与我国【地震:。动参数?区划:图,中定:义的方法确定的【特征周期T》g,比较在Ⅰ、Ⅱ类和】Ⅲ类场地吻合较【好本规程动力放大系!数,最大值βmax取】2.25以Ⅱ场地】为基准Ⅰ、Ⅱ—、和Ⅲ、Ⅳ类场【地的场地影响系数】分别取为0》.9、1.0和1】.1
?
《
《 2 研究—表明震中距、震【级和场地类》别是影?响长周期《地震动反应谱—形,态及拐点周期的主】要,因素特?征周期Tg和TD随!着震中?距和:震级增大而增大【场地类别对Tg有显!著影响考《虑震:中距、震级和场【地类别的综合—。影响第三组(—远震)的特值周期T!g需要加大
—
?
,
, 3 考虑!震中距、震》级和场地类别的综合!影响曲线下降段【拐点TD《建议取?值3.5s较为合】适
—
4— 研究《表明设计反应—谱在第一和第二下】降段采?用形式简单的1/T!。和1/T2的规律衰!减是合理可行—的无需通过修—正,衰减指数《获得基于拟加—速度的大阻尼比抗】震设计谱
】
《 5?。 地震动长周【期分量对《结构阻尼修正系【数有很大的影—响,阻尼:修,正系数?宜通过拟加速—度反应谱或位—移反应谱来确定为便!于工程?应用给出了拟合、】简化后的计算—公式(4.》3.9-2)—。
《
本设】计谱长?周期段谱《值比建筑抗震设【计规范GB 500!11设计谱值—小而与?欧洲、美国规范比较!差,异不大在速度—敏感段该《设,计谱的谱值较大【主要原因《是增大这《也表明长《周期结构高振—型的反应《更为明显
】。
? 与《建筑抗震设计—规范GB 5001!1的:设计谱相《。比本:设计谱有如下特点】
》
1 采!。用拟加速度谱标【定抗震?设计谱解决了—不同阻尼比设计谱曲!线在长期段》。交叉的问《。题;美?国、:。欧洲规范亦》采用拟加速度谱
】
》 2 引入!场地效应《系数Si考虑了场地!类别的?影响(场地类别不同!动,力放大程度不同【。),反映了?不同场地地震—反应的差《别
《
》 3 增—。大,了设计地震分—组中第二组和—第三组的《场地特?征周期?Tg值Tg结合S】i可充分《考虑远场长周期地】震动的影响
—
!4 根据大量数】字化地震动记录【。的统计?分,析,结果位移敏感段【起点特征周》期均取统计平—均值:为TD=《3.5s取》TD=5Tg不符】合统:计规律
【
: : 5? , 第一下降》段和第二下降段分】别了采用《-1:和,-2衰?减指数能够通过拟】谱关系?得到:符合统计衰》减规律的速》度谱、位移》谱对应的《功率谱?物,理意义合理、明确】;
:。。
》 ? 6 阻尼调【。整系数与设计谱衰减!指数无关同时考【虑了在长周期—结,构的阻尼力在结构】体系:内力中比例》增,大的影响采用—分,段的阻尼调整系【。数,
《
》 7 部分中、短!。周期:结构的设计地震【力增大提《高了此部分结构的抗!震,安全性
【
8 !虽,然在长周期段的【本设计谱《值比规范谱》值,小,很多但只要计算【考虑的振型质量【参与系数不小于9】0%通过SRSS】、CQC《法分析由《本设计谱《计算:。得,到的结构地震剪【力常比由《现行建筑抗震设计】规范GB《 50011设【计谱计?算得到的还略大其主!要原因是《高层长周期结构【。的高阶振型分布于中!短周:期段本设计》谱考:。虑了场地类别的【。影响(场地影响【系数系数不同)、增!。大了Tg值较充【。分地考虑了长周期结!构高阶振《型的贡?献
! , 9: 设计谱值对应的!。加速度谱与》位移谱均符合统【计的:衰减规律符》合结构地震变形【反应的实际》情况:计算的?位移:反应显著小于按国】标建筑抗震设计【规范GB 5001!1设计谱计算的【。结果:因此较容《易满:足结构抗侧刚—度要求或层间位移】角限值减少减—震控制所《需的阻尼器节约【结构抗?震减震投资节省工程!造价
?
【 在应《用过程?。中应尽可能多地【采,用源于中国大—陆的长周《期地震动记录—(特别是场》地的:。记录)进行结构的地!震反应计《算对本设《计谱进行《验证分析期望—在积累更《。多的:数据和经验的基【础上:对本设计谱做进一步!的改:进和完善
】
参【考文献
》
《 : [1]方—小丹、魏琏、周【靖.长周《期结:构地:。。震反应的特点与反应!谱究:[J].建》筑结构学报20【。1435(》。3)16《-23
! 《[2]?周,靖、方?小,丹、江毅.远场【长周:期地:震动反应谱拐—点特征周期》研究[J《].建筑结》。构,学报201536(!6)1-12—
:
:。
[【3]周靖、方小【丹、毛威.长周期】抗震设计反应谱【衰减指?数与阻尼《修正系数研》究[J]《.建筑结构学报20!173?8,(1:),62-7《5
?
《 《[4]?周,。靖、方小丹、梁志】豪.基于振》动台:测试及数值》模拟的长周期—设计谱评估》[J].建》筑结构学报201】。839(1》。)88-98
】
:。
4.3.1【2, 计算结》构地震作用》力的抗震设计谱【在长周期段下降较快!反应谱法是中—、美、?欧、日?等主流国家计算结】构地震反《应最:主要的?方,法长期以来由于【模拟式强震仪自【身的缺点也》由于:。大,震,级地:震发生的几》率较:小,记录到的长周期【地震动时程不多对反!应谱长周期段的【可靠性?没有把?握;此?外虽然?。数,字式强震仪最近【以,来得到较广泛应用】但由于采用拟加速】度谱标定抗》震设:计谱时因《拟加速度谱》忽,略了结?。构固有?阻尼:力增大?。滞回恢?复力的影响在长周期!段较为明显为安【全起见规定结构【需,承担必要的最小地】震剪力
《
4—.3.?13 《当弹性计算的底部剪!。力不满足最小地震】。剪力要求时则全部楼!层的地震剪》力,均应:放,大放大系《数等于规定的—最小地震剪力/弹】性计算的基底—剪力放大后的底【部总剪力宜取按底】部剪力法算得的【总剪力的85—。%和:本规:程第4.3.1【2条规定的》最小地震剪》力的较大值结构【地震作用效应均相应!放大
?
》4.3.1》5 本条源自国】标建:筑抗:震设计规范》GB 50》011?-2010》第,5.2.7》条常规的结》构,计算假定基底固【定与实际情况有差别!。。尤其是软土地基的Ⅲ!、Ⅳ类?场地偏大估》计了结?。构刚度使计算地震】水平力?偏大:Ⅲ、Ⅳ?类场地?的,结构一般情况—下采用桩《基或整体《刚,。度较大的筏基—。考虑软土地基—上结构?与地基的相互作用】可,以,采用:附加周?期,△T对楼层剪力【进,。行折减低烈度区地】震力较小《不考虑?此有利影响
【
《4.3.16— 通?常7度?。(0.1《5g)及8、—9度设防《。区的大跨楼盖、连】体,(≥24《m)、大跨度—。转换结构(≥1【6m)?、长悬挑《梁(≥6)》结构需用振型分【解反:应谱法、动力—时,程分析方法或时【域,显式随?。机模拟法计算竖向】地,震作:用,
》
4.3.20 !考虑地基与基础共】同作用软土地基上结!。构的实际基本周期】比假定基础固定的】计算结果长所有【建筑的周期》折减系数可》取1.0设防烈度7!度及以上的建筑在】设防烈度地震作用】下结:。构刚度已有不同【程度的退化周—期,折减系数可取1.0!
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