文档介绍：第 10 讲
扭转耦联地震效应与竖向地震作用
12/9/2017
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第10讲竖向地震作用与变形验算
本讲内容
扭转耦联地震作用和作用效应计算;
竖向地震作用计算;
截面抗震验算;
抗震变形验算。
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第10讲竖向地震作用与变形验算
产生扭转地震反应的原因:
1. 建筑结构存在偏心;
质心
刚心
①建筑物的柱体与墙体等抗
侧力构件布置不对称。
②建筑物的平面不对称。
③建筑物的立面不对称。
④建筑物的平面、立面均不对称。
⑤建筑物各层质心与刚心重合,
但上下层不在同一垂直线上。
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第10讲竖向地震作用与变形验算
产生扭转地震反应的原因:
1. 建筑结构存在偏心;
2. 地震地面运动存在转动分量。
结构平动与扭转振动耦合!
结构平动与扭转振动不耦合!
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第10讲竖向地震作用与变形验算
水平地震作用下,建筑结构的扭转耦联地震效应应符合
下列要求:
1 规则结构不进行扭转耦联计算时,平行于地震作用方向的两个边榀各构件,其地震作用效应应乘以增大系数。一般情况下,,;当扭转刚度较小时, 采用。角部构件宜同时乘以两个方向各自的增大系数。
2 按扭转耦联振型分解法计算时,各楼层可取两个正交的水平位移和一个转角共三个自由度,计算结构的地震作用和作用效应。确有依据时,尚可采用简化计算方法确定地震作用效应。
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第10讲竖向地震作用与变形验算
考虑扭转的振型分解反应谱法
1、平扭耦联体系的自由振动分析
基本假定:
(1) 楼板在其自身平面内为绝对刚性,在平面外的刚度很小可以忽略不计;
(2) 各榀抗侧力结构(框架或剪力墙)在其自身平面内刚度很大,在平面外的刚度很小可以忽略不计;
(3) 所有构件都不考虑其自身的抗扭作用;
(4) 将质量(包括柱、墙的质量)都集中于各层楼板处。
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第10讲竖向地震作用与变形验算
考虑扭转的振型分解反应谱法
1、平扭耦联体系的自由振动分析
计算简图如图所示,坐标原点一般选在各楼层的质心处。每一层楼质量有三个自由度。
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第10讲竖向地震作用与变形验算
考虑扭转的振型分解反应谱法
1、平扭耦联体系的自由振动分析
结构运动方程:
式中
:质量矩阵
:位移矩阵
:阻尼矩阵
:刚度矩阵
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第10讲竖向地震作用与变形验算
结构运动方程:
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第10讲竖向地震作用与变形验算
结构运动方程:
:平行于x轴第s榀框架的刚度矩阵;
:平行于x轴框架的榀数;
:平行于y轴第r榀框架的刚度矩阵;
:平行于y轴框架的榀数;
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第10讲竖向地震作用与变形验算