4.3 地震作用
4.3.1 计算贮料水平地震作用时,由于贮料是散体,地震时颗粒之间及颗粒与仓壁的运动和摩擦,消耗一部分能量,使地震作用减少,但由于此种能量的损失是受贮料的物理特性、地震烈度、贮仓几何形状等多种因素的影响,现在还不能就各因素得出定量的分析,因此,为了设计上的方便,采用折减贮料质量的方法,以降低地震作用效应。考虑到贮料的种类繁多,只能近似地选取一个系数,经参考国内外的有关资料,将此影响系数取0.9,同时考虑到地震时贮料未必满仓,折减系数取0.9。因此,这两次折减的结果为0.9×0.9≈0.8,即贮料总重力的80%。
4.3.2 鉴于现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011关于地震水平的计算公式中含有结构基本自振周期水平地震影响系数α,计算该系数用的自振周期多由计算求得。因此,为了设计方便,在周期计算中的质量取值也用0.8折减。当然,这样计算的周期与实测数值是有差异的,只是一个近似值,但考虑到最终计算地震荷载的综合结果,并不折减很多,还是可以采用的。
地震对于钢筒仓的作用,国内外的研究尚无完全统一的定论。有关的国外资料多数是将贮料及自重乘以地震系数,这种方法虽然简单但不一定代表地震的真正作用机理。在发生地震时非压密的贮料在仓内运动状态对仓体的作用效应是不同的。根据日本科学家以煤作为贮料进行的试验,地震时散体煤在仓内的运动对仓体的地震效应有一定的阻尼作用,其等效黏滞阻尼效应可达40%。由散体煤产生的仓体底部剪力的75%~80%由仓壁承受。这一结果在某种程度上与本规范所取的折减系数相吻合。实验结论还认为,地震输入的加速度越高,圆形钢筒仓仓壁承受的单位输入加速度基底剪力值越小。贮料粒径及力学特性的改变对仓底剪力变化的影响可忽略不计。
4.3.4 钢筒仓结构虽然大,但按其高径比远没有烟囱等高耸建筑或构筑物大,故其破坏仍为第一振型,竖向地震破坏不是主要的,当需要验算时可参照现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011计算。
4.3.6 地震时仓内贮料因运动作用于仓壁的荷载分布是参照欧洲规范《抗震结构设计 第4部分 筒仓、贮水池和管道》BS EN1998-4:2006以及我国近几年大量国外工程设计实践得出的。其中压应力分布沿用了欧洲规范,z高度处贮料的水平地震影响系数是按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011中采用底部剪力法推导出来的计算公式。
4.3.7 贮料振动的阻尼比取值为参考欧洲规范《抗震结构设计 第4部分 筒仓、贮水池和管道》BS EN1998-4:2006。
4.3.10 群仓抗震设计时应从结构布置和构造上采取抗震措施,避免因群仓布置、群仓加料不均匀性带来的结构扭转。