《[2017年整理]抗震底部剪力法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[2017年整理]抗震底部剪力法（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3.3多质点体系水平地震作用l3.3.1多质点体系计算简图3.3.2多质点体系振型图3.3.2多质点体系振型图3.3.3计算多质点体系水平地震作用的振型分解反应谱法通过结构动力学知识可推导出振型最大地震作用j振型i质点上的地震作用绝对最大值为：3.3.3计算多质点体系水平地震作用的振型分解反应谱法地震作用效应-振型组合“平方和开方”的方法R 一般，各个振型在地震总反应中的贡献随其频率的增加而迅速减少，频率最低的几个振型控制着结构的最大地震反应。实际计算中，一般采用前23个振型即可。3.3.4计算水平地震作用的底部剪力法l底部剪力法适用条件： 1、高度不超过40m 2、剪切变形为主 3、质量和刚
2、度沿高度分布比较均匀的结构 计算假定： 1、地震作用下的振动以基本振型为主 2、基本振型近似为一条斜直线3.3.4 计算水平地震作用的底部剪力法一、底部剪力的计算第j振型j振型的底部剪力为G结构的总重力荷载代表值 组合后的结构底部剪力高振型影响系数(规范取0.85)Geq结构等效总重力荷载代表值，0.85G二、各质点的水平地震作用标准值的计算H1G1GkHk地震作用下各楼层水平地震层间剪力为三、顶部附加地震作用的计算当结构层数较多时，按上式计算出的水平地震 作用比振型分解反应谱法小。为了修正，在顶部附加一个集中力 。H1G1GkHk-结构总水平地震作用标准值；-相应于结构基本周期的水平地震 影
3、响系数；多层砌体房屋、底部框架 和多层内框架砖房，宜取水平地震影 响系数最大值；- 结构等效总重力荷载； - i质点水平地震作用；-i质点重力荷载代表值；- i质点的计算高度；- 顶部附加地震作用系数，多层内框架砖房0.2,多层刚混、钢结构房屋按下表,其它可不考虑。顶部附加地震作用系数四、底部剪力法适用范围底部剪力法适用于一般的多层砖房等砌体结构、内 框架和底部框架抗震墙砖房、单层空旷房屋、单层工业 厂房及多层框架结构等低于40m以剪切变形为主的规则 房屋。以“剪切变形”为主：在结构侧移曲线中，楼盖出平面转动产生的侧移所 占的比例较小。“规则房屋”：1.相邻层质量的变化不宜过大。2.避免采用层
4、高特别高或特别矮的楼层，相邻层和 连续三层的刚度变化平缓。3.出屋面小建筑的尺寸不宜过大（宽度b大于高度h 且出屋面高度与总高度之比满足h/H1/5），局部缩进 的尺寸也不宜大（缩进后的宽度B1与总宽度B之比满足）；bhHB4.楼层内抗侧力构件的布置和 质量的分布要基本对称；5.抗侧力构件在平面内呈正交 （夹角大于75度）分布，以便在两 个主轴方向分别进行抗震分析；6.平面局部突出的尺寸不大（局部伸出部分在长度 方向的尺寸l大于宽度方向的尺寸b，且宽度b与总宽度B 之比满足b/B1/5-1/4）；对于不满足规则要求的建筑结 构，则不宜将底部剪力法作为设计 依据。否则，要采取相应的调整， 使计算
5、结果合理化。bBlbBlbBllb Bl五、底部剪力法应用举例例1：试用底部剪力法计算图示框 架多遇地震时的层间剪力。已知 结构的基本周期T1=0.467s ,抗震 设防烈度为8度,类场地,设计地 震分组为第二组。解： （1）计算结构等效总重力荷载代表值10.5m7.0m3.5m（2）计算水平地震影响系数查表得1.400.90(1.20)0.50(0.72)-罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震9 8 7 6地震影响烈度地震影响系数最大值（阻尼比为0.05）解： （1）计算结构等效总重力荷载代表值例1：试用底部剪力法计算图示框 架多遇地震时的层间剪力。已知
6、结构的基本周期T1=0.467s ,抗震 设防烈度为8度,类场地,设计地 震分组为第二组。10.5m7.0m3.5m（2）计算水平地震影响系数地震特征周期分组的特征周期值（s）0.90 0.65 0.450.35第三组0.75 0.55 0.400.30第二组0.65 0.45 0.35 0.25第一组 场地类别（3）计算结构总的水 平地震作用标准值例1：试用底部剪力法计算图示框 架多遇地震时的层间剪力。已知 结构的基本周期T1=0.467s ,抗震 设防烈度为8度,类场地,设计地 震分组为第二组。解： （1）计算结构等效总重力荷载代表值10.5m7.0m3.5m（2）计算水平地震影响系数（3
7、）计算结构总的水平地震作用标准值（4）顶部附加水平地震作用顶部附加地震作用系数（5）计算各层的水平地震作 用标准值例1：试用底部剪力法计算图示框 架多遇地震时的层间剪力。已知 结构的基本周期T1=0.467s ,抗震 设防烈度为8度,类场地,设计地 震分组为第二组。解： （1）计算结构等效总重力荷载代表值10.5m7.0m3.5m（2）计算水平地震影响系数（3）计算结构总的水平地震作用标准值 （4）顶部附加水平地震作用 （5）计算各层的水平地震作用标准值例1：试用底部剪力法计算图示框 架多遇地震时的层间剪力。已知 结构的基本周期T1=0.467s ,抗震 设防烈度为8度,类场地,设计地 震分组
8、为第二组。解： （1）计算结构等效总重力荷载代表值10.5m7.0m3.5m（2）计算水平地震影响系数（3）计算结构总的水平地震作用标准值 （4）顶部附加水平地震作用 （5）计算各层的水平地震作用标准值（6）计算各层的层间剪力振型分解反应谱法结果例2：六层砖混住宅楼，建造于基本烈度为8度 区，场地为类，设计地震分组为第一组，根 据各层楼板、墙的尺寸等得到恒荷和各楼面活 荷乘以组合值系数，得到的各层的重力荷载代 表值为G1=5399.7kN, G2=G3=G4=G5=5085kN, G6=3856.9kN。试用底部剪力法计算各层地震剪 力标准值。G1 2.952.702.702.702.702.
9、70G2G3G4G5G6由于多层砌体房屋中纵向或横向承重墙体的数量较多， 房屋的侧移刚度很大，因而其纵向和横向基本周期较短，一 般均不超过0.25s。所以规范规定，对于多层砌体房屋，确 定水平地震作用时采用 。并且不考虑顶部附加水 平地震作用。例2：基本烈度为8度，场地为类，设计地震分 组为第一组，G1=5399.7kN, G2=G3=G4=G5=5085kN, G6=3856.9kN。计算各层地震剪力标准值。解： 结构总水平地震作用标准值G1 2.952.702.702.702.702.70G2G3G4G5G61.400.90(1.20)0.50(0.72)-罕遇地震0.320.16(0.2
10、4)0.08(0.12)0.04多遇地震9 8 7 6地震影响烈度地震影响系数最大值（阻尼比为0.05）G1 2.952.702.702.702.702.70G2G3G4G5G6例2：基本烈度为8度，场地为类，设计地震分 组为第一组，G1=5399.7kN, G2=G3=G4=G5=5085kN, G6=3856.9kN。计算各层地震剪力标准值。解： 结构总水平地震作用标准值各层水平地震 剪力标准值各层水平地震作用层层Gi (kN)Hi (m)Gi Hi (kN.m)Fi (kN)Vi (kN) 63856.917.45 55085.014.75 45085.012.05 35085.09.3
11、525085.06.65 15399.72.95 67320.921328.8233815.2547544.7561274.2575003.75306269.72884.5985.7 805.3624.8444.4280.44025.1884.5 1870.22675.53300.33744.74025.129596.6例3：四层钢筋混凝土框架结构，建造于基本 烈度为8度区，场地为类，设计地震分组为 第一组，层高和层重力代表值如图所示。结构 的基本周期为0.56s,试用底部剪力法计算各层 地震剪力标准值。 解：结构总水平地震作用标准值4.363.363.36G4 =831. 6G3 =1039
12、. 6G2 =1039. 6G1 =1122.73.361.400.90(1.20)0.50(0.72)-罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震9 8 7 6地震影响烈度地震影响系数最大值（阻尼比为0.05）地震特征周期分组的特征周期值（s）0.90 0.65 0.450.35第三组0.75 0.55 0.400.30第二组0.65 0.45 0.35 0.25第一组 场地类别例3：四层钢筋混凝土框架结构，建造于基本 烈度为8度区，场地为类，设计地震分组为 第一组，层高和层重力代表值如图所示。结构 的基本周期为0.56s,试用底部剪力法计算各层 地震剪力标准值
13、。 解：结构总水平地震作用标准值4.363.363.36G4 =831. 6G3 =1039. 6G2 =1039. 6G1 =1122.73.36例3：四层钢筋混凝土框架结构，建造于基本 烈度为8度区，场地为类，设计地震分组为 第一组，层高和层重力代表值如图所示。结构 的基本周期为0.56s,试用底部剪力法计算各层 地震剪力标准值。 解：结构总水平地震作用标准值4.363.363.36G4 =831. 6G3 =1039. 6G2 =1039. 6G1 =1122.73.36顶部附加水平地震作用顶部附加地震作用系数例3：四层钢筋混凝土框架结构，建造于基本 烈度为8度区，场地为类，设计地震分组
14、为 第一组，层高和层重力代表值如图所示。结构 的基本周期为0.56s,试用底部剪力法计算各层 地震剪力标准值。 解：结构总水平地震作用标准值4.363.363.36G4 =831. 6G3 =1039. 6G2 =1039. 6G1 =1122.73.36顶部附加水平地震作用各层水平地震作用131.6 238.9 313.7 359.319.7111.9 107.3 74.8 45.6 339.612008.3 11517.7 8024.9 4895.0 36445.914.44 11.08 7.72 4.36831.6 1039.5 1039.5 1122.7 4033.34 3 2 1Vi
15、 (kN)(kN)Fi(kN)GiHi (kN.m)Hi(m)Gi(kN)层各层水平地震 剪力标准值六、突出屋面附属结构地震内力的调整震害表明，突出屋面的屋顶间（电梯机房、水箱间 ）、女儿墙、烟囱等，它们的震害比下面的主体结构严 重。原因是由于突出屋面的这些结构的质量和刚度突然 减小，地震反应随之增大。-鞭端效应。抗震规范规定：采用底部剪力法时，突出屋面 的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应，宜乘以增 大系数3。此增大部分不应向下传递，但与该突出部分 相连的构件应计入。3.6 长周期结构地震内力的调整对于长周期结构，地震地面运动速度和位移可能对结 构的破坏具有更大的影响。为了安全，按振型分解反应谱 法和底部剪力法算得的结构层间剪力应符合下式要求VEKi -第i层对应与水平地震作用标准值的楼层剪力；Gj -第j层的重力荷载代表值。-剪力系数，不应小于下表数值，对竖向不规则结构的薄弱层，尚应乘以1.15的增大系数；类别类别7度8度9度 扭转转效应应明显显或基本周期小 于3.5s的结结构0.0160.0320.064基本周期大于5.0s的结结构0.0120.0240.040基本周期介于3.5s和5s之间的结构，可插入取值。
