大型雕塑與地震作用基本理論

2019年08月18日 作者:博仟雕塑公司

大型雕塑與地震作用基本理論振型分解反應(yīng)譜法振型分解反應(yīng)譜法是利用振型的正交性,把結(jié)構(gòu)在地震作用下的復(fù)雜振動(dòng)分解成為按各個(gè)振型獨(dú)立振動(dòng)的疊加,利用標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜分別計(jì)算結(jié)構(gòu)在各自振型下的地震效應(yīng)然后對(duì)各自振型下的地震效應(yīng)進(jìn)行組合,從而得到結(jié)構(gòu)的整體地震效應(yīng)。

具體計(jì)算方法如下:

1)采用振型分解反應(yīng)譜法時(shí),對(duì)于不進(jìn)行扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算的結(jié)構(gòu),應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算其地震作用和作用效應(yīng):

(1)結(jié)構(gòu)j振型i質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值,應(yīng)按下列公式確定Fn=ayXG(i=1,2,…n,j=1,2,…m)(3.1)=∑XG./∑XG(3.

2)式中F-j振型i質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值;a—相應(yīng)于j振型自振周期的地震影響系數(shù);X—j振型i質(zhì)點(diǎn)的水平相對(duì)位移;Y—振型的參與系數(shù)。

(2)水平地震作用效應(yīng)(彎矩、剪力、軸向力和變形),當(dāng)相鄰振型的周期比小于0.85時(shí),可按下式確定:Sa=√∑S式中Sa—水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)S,—j振型水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng),可只取前2~3個(gè)振型,基本自振周期大于1.5s或房屋高寬比大于5時(shí),振型個(gè)數(shù)應(yīng)適當(dāng)增加。

2)水平地震作用下,按扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)振型分解法計(jì)算時(shí),各樓層可取兩個(gè)正交的水平位移和一個(gè)轉(zhuǎn)角共三個(gè)自由度,并應(yīng)按下列公式計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震作用和作用效應(yīng)。確有依據(jù)時(shí),尚可采用簡(jiǎn)化計(jì)算方法確定地震作用效應(yīng)。

(1)振型i層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值,應(yīng)按下列公式確定:XOF=a,yY,G.(i=1,2(3.4)For-a,Yur,G式中F、F、F(分別為j振型i層的x方向、y方向和轉(zhuǎn)角方向的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值;X、Y—分別為j振型i層質(zhì)心在x、y方向的水平相對(duì)位移9,j振型i層的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角r一層轉(zhuǎn)動(dòng)半徑,可取i層繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量除以該層質(zhì)量的商的正二次方根;計(jì)入扭轉(zhuǎn)的j振型的參與系數(shù),可按下列公式確定當(dāng)僅取x方向地震作用

 XG,∑(x+1+)G7=(3.5)當(dāng)僅取y方向地震作用時(shí)(3.6)=∑YG/∑(X+2+gr)G當(dāng)取與x方向斜交的地震作用時(shí),Ye(3.7)式中7。,y—分別由式(2.5),式(2.6)求得的參與系數(shù)0地震作用方向與x方向的夾角。

(2)單向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)效應(yīng),可按下列公式確定S-√228(3.8)P-(1+)+4(1+)+4(+)(3.9)式中Sx—地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)分別為j、k振型地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng),可取前9-15個(gè)振型S.S.5—分別為j、k振型的阻尼比;P—)振型與k振型的耦聯(lián)系數(shù);Ark振型與J振型的自振周期比。

 3)雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)效應(yīng),可按下列公式中的較大值確定:(3.10)x=√S2+(0.855)(3.11)或Sx=√S+式中,S、S,分別為x向、y向單向水平地震作用按式(3.8)計(jì)算的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

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