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地震时塔式容器垂直地震作用的计算
高文彦王者相
天津轻工职业技术学院,天津中石化兰州设计院,兰洲
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摘要本文介绍了垂直地震作用计算的几种方法,并比较了它们的优缺点。通过一个计算实例,说明《钢制塔式容器》标准中所推
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荐计算方法的合理性。
关键词地震垂直地震作用反应谱
众所周知,地震时从震源引起的振动以弹性波的()静力法规定塔式容器各质点的垂直地震力
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形式向周围传播,这种运载能量的弹性波称为地震为质点的质量乘以一个系数,即
波。通常地震波可以分成体波和面波两种,体波中又
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可分成纵波和横波。所谓纵波是指波的传播方向与质式中: —垂直地震系数,我国年颁布的抗震设
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点的振动方向一致,而横波则是其传播方向与振动方计规范就采用此方法计算垂直地震力。同时规定:当
向垂直。面波分成波和波两种。波又称为瑞雷设防烈度为度时取;设防烈度为度时,取
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波,它的特点是质点在波的传播方向和地表面法向所。
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组成的平面内作椭圆运动;而波(又称波夫波)是质—质点的质量。
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点在与传播方向相垂直的水平方向运动。由于地层结—重力加速度。
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构的复杂性,地震时各种波在地层中反射、折射、绕射、此方法虽然使用起来十分简便,只需要知道每
弥散和叠加后,使地面发生不规则运动,因而很难区分个计算段塔式容器的操作质量即可计算出各质点的
上述的各种波。但一般来讲,纵波造成塔式容器的上、垂直地震力,当计算任意计算截面处的垂直地震力
下振动,而横波和面波造成塔式容器的晃动,有时甚至时只需将该截面以上各质点的垂直地震力相加即
是扭动。另外纵波的传播速度较快,其波速大约是横可。但此方法存在着明显的缺陷,首先该方法中垂直
波的倍。所以一般而言在一次地震时,纵波首先到地震力的计算与塔式容器的自振周期无关,与质量
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达塔式容器所在地使容器上下振动,而后横波到达后的分布无关。也就是说,只要是质点的质量相同,地
塔式容器才开始晃动。但对于距震中较近的塔式容器震时产生的垂直地震力就相同,它不与塔式容器的
就难以区分它们的到达时间了,因此上下振动与左右几何尺寸与质量分布情况有关,也与塔式容器所在
晃动几乎是同时作用在塔式容器上,这就是为什么在地区的场地土类别无关,显然这种方法是不合理的,
塔式容器的抗震设计中要同时考虑容器的水平地震同时与震害的调查结果也不相符。
作用和垂直地震作用的原因之一。另一个原因是根据()水平地震反应谱系数法此法系利用水平地
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强震观测记录数据表明,在震中附近的极震区,地面运震计算采用的设计反应谱的谱值乘以一个系数作为
动的垂直分量接近水平分量,有时甚至于超过水平分垂直地震设计反应谱的谱值,然后与质量相乘得到
量;在一般地震区,对于大量强震观测数据进行数理统垂直地震力。但参与垂直振动的质量并不是塔式容
计分析后发现,垂直分量大约为水平分量的, 器每个计算段操作质量的全部,而只是其中一部份