文档介绍：底部剪力法
底部剪力法适用于高度不大于60m 且平面和竖向较规则的高层建筑。
采用底部剪力法计算水平地震作用时,各楼层可仅按一个自由度计算。
底部剪力法根据建筑物的总重力荷载计算结构底部的总剪力,然后按一定的比例分配到各楼层。得到各楼层的水平地震作用后,即可按静力方法计算结构的内力。
底部剪力法计算简图
Fi
Fn
△F0
Gn
Gi
FEk
Hi
H
总水平地震作用:
各层水平地震作用标准值按下式比例分配:
顶部附加水平地震作用标准值为:
——相应于结构基本自振周期(按s计)
的水平地震影响系数;
——结构的等效总重力荷载,取总重力荷
载代表值的80%;
——分别为第i、j层重力荷载代表值;
Hi、Hj——分别为第i、j层楼盖距底部固定端
的高度;
Fi——第i层的水平地震作用标准值;
式中:
——顶部附加地震作用系数;
——顶部附加水平地震作用;
——结构的基本自振周期;
结构的基本自振周期,可按下列经验公式估算:
或者,对于重量及刚度分布比较均匀的结构,可用下式近似计算:
——结构顶层假想侧移(m),即假想将结构各层的重力荷载作为楼层的集中水平力,按弹性静力方法计算得到的顶层侧移值。
——计算周期修正系数,可取。
采用底部剪力法时,突出屋面小塔楼的地震作用效应宜乘以增大系数3。增大影响宜向下考虑1~2层,但不再往下传递。
振型分解反应谱法
不符合底部剪力法适用条件的其他高层钢结构,宜采用振型分解反应谱法。
对体型比较规则、简单,可不计扭转影响的结构,振型分解反应谱法仅考虑平移作用下的地震效应组合,沿主轴方向,结构第j振型第i质点的水平地震作用标准值,按下列公式计算:
式中:
——相应于j振型计算周期的地震影响系数;
——j振型的参与系数;
——j振型Z质点的水平相对位移。
根据各振型的水平地震作用标准值Fji,即可按下式计算水平地震作用效应(弯矩、剪力、轴力和变形):
在复杂体型或不能按平面结构假定进行计算时,应按空间协同工作或空间结构计算空间振型。
—水平地震作用效应;
—j 振型水平地震作用产生的效应,可只取前
2~3个振型。当基本自振周期>
屋高宽比>5时,振型个数可适当增加。
式中
时程分析法
竖向特别不规则的建筑及高度较大的建筑,宜采用时程分析法进行补充验算。
采用时程分析法计算结构的地震反应时,应输入典型的地震波进行计算。场地特征的地震加速度波不能少于4条,其中宜包括一条本地区历史上发生地震时的实测记录波。地震波的持续时间不宜过短,宜取10~20s或更长。
结构设计
一般原则
(1)内力与位移一般采用弹性方法计算。对罕遇地震作用,采用弹塑性方法进行分析。
(2)一般可假定楼面在自身平面内为绝对刚性。对于整体性较差、或楼面有大开孔、有较长外伸段或相邻层刚度有突变的面,宜采用楼板平面内的实际刚度(或者,按刚性楼面计算,但对所得结果进行调整)