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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 50011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
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》 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GB 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
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: 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T:1>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)》
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90%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—
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G】B, 5:0,011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
!。。 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【
】 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— 50?011取一个方【向效应的100%】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
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.】5s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Δ!λ0增加各》层的:地震剪力即ΔFE】。ki=Δλ0GE】i;:结构基本自振周【期,位于速?度,控制段时则增加【值,应大于Δλ0GE】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【
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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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