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5.2— 水平《地震作用计算
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5.2!.1: 本次《修订在计算水平地】震作用?和作用?效应时仍沿用原【规范:给出:的新的底部》。剪力法
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? 1? 现行国家—标准建筑抗震设计】规范GB 5001!1采用的底部剪力】法只适用于以剪【切变形为《主的:结构:对于构筑物》来说:除,。了以:剪切变形为主的剪切!型结构外《还存在着剪弯型和】弯,曲型的结构为了【适应构筑物的水【平地震作用简—化计算的需要本规】。范仍采用原规—范给出的新的—底部剪力《法其根据如下
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— , 1)《对于基本自》振周期T1处于谱】加速度控制》区(短周《期区)的结构振型】分,解反应谱《法求得?的底部剪力实质上】。与仅考虑基本—振型时的结果相【同于是在底部剪【力,公式中用第一—振型:。的等效总重力荷载】代替总重力荷载【则该公?式将精确《给出:。基本自振周期—T1在谱《加速度控制区—的结:构的底?部剪力?
!。 2—。),对于基本自振—周期:T1处在谱》速度和位移控制区】(,即中等?周期和?长周期区)的结【构按振型分解反应谱!法求得的底部剪【。力,要高于?仅考虑基《本振型的底部剪力法!求,得的值这个差—值反映了高》振型的影响
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【 3)这种差!值随:结构基本自振周期】T1的增加和结构剪!弯刚度比的减小而增!加,;为了反映这种差异!可,将底部剪力计算公式!中的地震影响系数】α增大亦即减小反应!。谱曲线在速度—和位移谱控制—区中随周期》T的衰减《率以提高反应谱【曲线:实际上是采用式【(5.1《.6-4)的增大系!数来提高α值—
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? 2 — 现行?国家标?准建筑抗震设计【规范G?B, 50?011关《于底部剪力沿结【构高度?分,布的计算《采取了将《部分底部剪力—集中作用于结构顶】部而其余部分则按倒!三角形?分布:的方法这种方法【。只适用于计算结【构的层间剪力而不适!用于计算《层间弯矩对工业【与民用建筑结构来说!一般无需验》算结构层《间弯矩及《其基础的倾覆力矩】故可不计《算弯矩但对构筑【物来:说由于有的构筑物】的平面尺寸》较小:还需进行抗倾—覆力矩验算因此在】计算:中不但要较精确【地计算层间剪力【而且要较精》确地计算层》间弯矩?这就要?求较精确《。地计算沿结构高度的!水,平地震作《用效应的方法
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【 本规范采用的原】规范给?出的新的底》部剪力法如下—所述
】 按式—(5.2.1-【1)计算总水平地】震作用即底部剪【力将它看成是由基】本振型和第》二振型?(代表高振》型影响)的底部剪】力的组合再》分别求出它们的相应!底部剪?力,。。及其沿高度》的分布并分别计算由!基本振型《和第:二振型的水平—。地震:作用产生的层间剪】力和弯矩等》地震作?。用,效应:。然后按平《方和开方法》进行组合求得总的地!震作用效应》基本振型的底部【剪力:按式(5.》2.1-6)计算】。此时的地震影响【。。系数无须考虑增【大系数直接由—图5.1.》。6求得对多质点【体系:T1>Tg时—。按式:(5.1.6-4】)考虑了增大系数】为此再?。除以增大系数;【T1≤?Tg时增大系数等】于1等?于不考虑《增大系数;因此仅】在第二?。振型中考虑》增大系数《第二振型的底部剪力!根据平方和开方组合!法由总的底部剪力】和基本?振型的底部剪力按】式(5.2》.1-7)计—算各振型底部剪力沿!高度的分布采用【按,振型曲线分布—即按式?(5.2.1—-4)?和式(5.》2.1-5》)计算的基本振【型和第二《振型:的振型曲线分别【近似取为式》(5.2.1—-3)和式(—5.2.《。1-8)表5.2.!1中所列基本—振型指数δ》和h0=0》.8h是根据对多】个剪切型、剪—弯型和弯曲型结构的!计算:振,型曲线进行》。拟合求得的
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3 】 水平地震作用标】准值效应《由两个振型的—作用效应平方和开方!确,定,按设防地《震计算的《地震作用标准值【效应应乘《以效应折减系数对】一部分结构来说效】。应折减系数与原结】构影响系数的考【虑因素相似但不【同构筑物的差异比较!大有的?构筑物?的效应?折减系?数并不完全是反映结!构本身的塑性耗能效!。应而是综《合影响系数(ξ=】0.25~》0.45)
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5.2.2 【 当采用《振型分解反应—谱法分析对称结构时!其地震作用标—准值效应由所取【各,振型的贡献的—平方和开方》确定此次《。修订将一般》构,筑,物的组合振型个【数增加到3个—~5个;对于高柔】和不规则的构筑【物,规定其组《合的:振型:个数适当增加;【对于某些特》殊构筑物如》框排架结构、电视】塔和冷却塔》等上述参振》振型显然《不够:为此规定对所—有构筑物所选取【的振型?数应:使振型参与质—量不小?于总:质,量的:。90%对于》一般构?筑物取3个~5【个振型对于高柔和】不规:则的构筑物振型数】量适当增加可以【保证振型参与质【量不:小于总质量的9【。0%但当结构较【复杂不能《确信所选择的—振型:数是否足够》时则应校核参—。振振型参《与质量与总质量的】比,值另外还同样—规,定对按?设防地震计算的作】用标:准,值效应要乘以效应折!减系数
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5.2《.3 本规范【新增估计水》平,地震作用扭转耦联】影响的规定条款对】于平面对《称构筑物可能存在偶!然荷载?、施工质量等引【起,的偶然偏心为此参】照现:行国家标准建—筑,抗震设计规范GB】 5:0011规定对【这类结构可以不进行!扭,转耦联计算采用【增,大外侧构件内力【的简化处《理方法(对于角部】构件要乘以两次增大!系数:);进行《偏心结构扭转耦联反!应分析时两个水平和!扭转参振振型—均要考虑到所以规】定每:个方向的参振振型】数量至?少包:含该:方向的?前三阶振型同样【还规定?了,所选取的振型数【应使振型参与质【量不小于总质—量的90%以—便当分?析复杂?结构且不《能,。确信参振振型数量足!够时据此《原则确定振型数量
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由【于考:。虑,扭转:耦联分析时结构振】型较为密集因—。此规定单向水平地震!效应组?。合采用?完全二次项平—方根组合《方法即?CQC法
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计—算分析表明当相邻振!型的周期比为0.8!5时耦联系数—ρ约为0.27采用!SRSS法组合误差!很小当相《。邻振型周期比为【0.9时ρ》=0.5则应—采用CQC法组【合
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双!。向水:平地震效应组合方】法参照现行国家标】准,建,筑抗:震,。设计规范GB 5】0011取一—个,方向效应的10【0%另一《个方向的85—%平方?和开平方组合方【法并取两个方向效应!组,合的:较大值?。作为双向《水平地?震标准?值效应
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5.2.4 】。 突出构《筑物顶面的小型【结构:一般系指其重力荷载!小于标准层1—/3的情况采用底部!剪力法?计算时小型结构的】重力荷载《应计入下部结构【中但:不单:设一个质点本—规范中的《贮仓的仓上建筑和】。钢框排架结构的天窗!按底部剪力法计算】的,增大系数取值另有规!定
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?5.2.5 【本条为强制性—条文在长周期—。段的地震影》响系数α下降较快对!于基本自振周期【大于3.5》s的结构计》算的水平《地震:作用:效应可能偏小这【是因:为此时地震动—速度和位移起控【制作用但《规范中所采用的底】。部剪力法和振型【分解反应谱法均无法!考虑其影响从结构安!全角度考虑提—出对结构总水平地震!剪力及各结》构层水平地震剪力最!小,值的要?求规定?了不同烈《度下的剪力》系数不符合要求时】需改变结构布—。置或调整结构总剪力!和各层剪力》例如当?结构底部总剪—力略小于《本条规?。定而中部、上部结构!层均:满足最小值时可采】用下列方法调整结构!基本自振《周期位于反应加【速度控制段》时则各层《均,需乘以同《样大小?的增大系数;结构】基本自振周期—位于反应《谱位移控制段时则】各层均需按底部剪力!系数的差值Δλ【0增加各《层的地震剪力—即ΔFEki=Δ】λ0GE《i,。;结构基本自振周】期位于?速度控制段时—则增加值应大—于Δ:。λ0GE《i结构顶部增加【值可取动《位移作用和加速【度作用二者的平【均值中间各层的增加!值可近似按线性【分布
】 需注意的是!底,部,总剪力相差》较多时结构选型和】总,。体布:置需重新调整不能仅!乘以增大系数;只要!底部总剪力不—满,足要求各层剪—力均需调整》;,满足了最小地震【剪力并采取》加强措施后应—重新进行地震作用】计算:。直到满足为》止;按时程分析【法,计算时?也要符合《本条要求;不考【虑结构阻尼比—的不同各类结构均须!满,足本条要求
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