中国规范谱和ATC-40反应谱的参数转换问题
蓝娃娃
蓝娃娃 Lv.7
2015年05月08日 16:17:00
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在用Sap2000进行静力弹塑性(pushover)分析时,默认的需求谱生成功能是基于美国规范(ATC-40)设计的,而美国的反应谱参数与美国的地震区划有关,自然就不适合于中国的建筑。因此如果想求得相对于中国规范反应普的性能点,在Sap2000中就需要对ATC-40的反应谱参数(主要是Ca和Cv)做一下代换。文献[1]给出了一个以地震影响系数相等为原则的近似代换关系,如下: 起初,我以为中国规范谱和ATC-40谱是完全等比的关系,仅需要按上图式(1-20)进行转换即可,有些文章就是按此转换的,后来发现不完全是这样,当周期T>5Tg(即中国规范的直线下降段)时,中国规范谱和ATC-40谱区别较大。这样,如果结构的第一周期T1在直线下降段,那么按照地震影响系数相等的原则来近似代换时就应该按上图式(1-22)来求Ca和Cv,事实证明在某些情况下,这两种代换结果得到的Ca和Cv值会相差很大。例如:一8.5度区高层建筑,Ⅱ类场地,第二组,第一周期T1=2.2s,在罕遇地震情况下,当用式(1-20)进行代换后Ca和Cv≈0.48,当用式(1-22)进行代换后Ca和Cv≈6。下图给出了中国规范谱和ATC-40谱的对比,可以明显地看出这一点:

在用Sap2000进行静力弹塑性(pushover)分析时,默认的需求谱生成功能是基于美国规范(ATC-40)设计的,而美国的反应谱参数与美国的地震区划有关,自然就不适合于中国的建筑。因此如果想求得相对于中国规范反应普的性能点,在Sap2000中就需要对ATC-40的反应谱参数(主要是Ca和Cv)做一下代换。文献[1]给出了一个以地震影响系数相等为原则的近似代换关系,如下:

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起初,我以为中国规范谱和ATC-40谱是完全等比的关系,仅需要按上图式(1-20)进行转换即可,有些文章就是按此转换的,后来发现不完全是这样,当周期T>5Tg(即中国规范的直线下降段)时,中国规范谱和ATC-40谱区别较大。这样,如果结构的第一周期T1在直线下降段,那么按照地震影响系数相等的原则来近似代换时就应该按上图式(1-22)来求Ca和Cv,事实证明在某些情况下,这两种代换结果得到的Ca和Cv值会相差很大。例如:一8.5度区高层建筑,Ⅱ类场地,第二组,第一周期T1=2.2s,在罕遇地震情况下,当用式(1-20)进行代换后Ca和Cv≈0.48,当用式(1-22)进行代换后Ca和Cv≈6。下图给出了中国规范谱和ATC-40谱的对比,可以明显地看出这一点:
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当所有参数已定的情况下,周期T越大,Cv和Ca值就越大,如下图:
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据说Midas Building软件在做pushover分析时,已经可以直接选取中国规范谱进行性能点的求取了,只是不知它是直接用中国规范谱曲线求的呢还是也是这种近似代换的方法?


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设计小兵
2015年05月10日 13:53:32
2楼
没用过SAP2000,学习了。顶楼主
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