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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 5!0011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T:1,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G【B 50011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
【 《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)
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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 50《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
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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
】 计算分析【。表明当相《邻振型的周期—。比,为0.85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C》QC法?组合
! 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 500!11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?
—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3.5s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》Δλ:0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Δλ!0GEi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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