反应谱法,计算简便,是结构地震作用计算的基本方法。该方法将结构所受的最大地震作用通过反应谱转化成作用于结构的等效荷载,然后根据这一荷载用静力分析方法求得结构的地震内力和变形,包括水平地震作用的底部剪力法和振型分解反应谱法,以及竖向地震作用的底部轴力法。 1、水平地震作用计算 1)底部剪力法 (1)适用范围 底部剪力法假定结构的地震反应以基本振型为主,地震作用沿高度倒三角形分布,因此这是一种简化方法,需要满足一定的适用条件,《抗规》
反应谱法,计算简便,是结构地震作用计算的基本方法。该方法将结构所受的最大地震作用通过反应谱转化成作用于结构的等效荷载,然后根据这一荷载用静力分析方法求得结构的地震内力和变形,包括水平地震作用的底部剪力法和振型分解反应谱法,以及竖向地震作用的底部轴力法。
1、水平地震作用计算
1)底部剪力法
(1)适用范围
底部剪力法假定结构的地震反应以基本振型为主,地震作用沿高度倒三角形分布,因此这是一种简化方法,需要满足一定的适用条件,《抗规》5.1.2条1款规定了可采用底部剪力法的结构形式。
(2)基本公式
《抗规》5.2.1条给出了底部剪力法的计算公式;条文说明指出,结构周期较长时顶部误差很大,因此引入顶部附加集中水平地震作用系数予以调整。
突出屋面的小建筑,比如屋顶间、女儿墙、烟囱等,地震时产生鞭端效应,地震反应特别强烈,采用底部剪力法时,将这些小建筑的地震作用效应予以放大,具体规定见《抗规》5.2.4条及条文说明。
2)振型分解反应谱法
(1)适用范围
《抗规》5.1.2条2款规定,除可以采用底部剪力法等简化方法的建筑结构,宜采用振型分解反应谱法。
(2)基本公式
①不考虑扭转耦联
《抗规》5.2.2条给出了不进行扭转耦联计算时,振型分解反应谱法的计算公式,振型组合时采用“平方和开方SRSS方法”。注意需要满足“相邻振型的周期比小于0.85”的条件,如果不满足,组合时应采用“完全方根组合CQC方法”,具体见条文说明。
规则结构不进行扭转耦联计算时,也应考虑由于偶然偏心引起的地震扭转效应及地震地面运动扭转分量的影响,《抗规》5.2.3条1款给出了采用增大边榀构件地震内力的简化处理方法。
②考虑扭转耦联
《抗规》5.2.3条2款出了按扭转耦联计算时,振型分解反应谱法的计算公式,振型组合时应采用“完全方根组合CQC方法”。
3)楼层最小地震剪力
出于结构安全的考虑,《抗规》5.2.5条提出了对结构总水平地震剪力及各楼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,当不满足时,需改变结构布置或调整总剪力和各楼层的水平地震剪力使之满足要求,具体见条文及条文说明。
2、竖向地震作用计算的底部轴力法
9度时的高层建筑,其竖向地震作用计算方法见《抗规》5.3.1条及条文说明,在这里简称为底部轴力法,其中竖向地震影响系数的最大值可取水平地震影响系数最大值的65%。
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