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5 2，水平地震作用計(jì)算5 2.1.底部剪力法視多質(zhì)點(diǎn)體系為等效單質(zhì)點(diǎn)系，根據(jù)大量的計(jì)算分析，本條繼續(xù)保持89規(guī)范的如下規(guī)定。1、引入等效質(zhì)量系數(shù)0 85.它反映了多質(zhì)點(diǎn)系底部剪力值與對應(yīng)單質(zhì)點(diǎn)系 質(zhì)量等于多質(zhì)點(diǎn)系總質(zhì)量、周期等于多質(zhì)點(diǎn)系基本周期、剪力值的差異，2,地震作用沿高度倒三角形分布 在周期較長時頂部誤差可達(dá)25,故引入依賴于結(jié)構(gòu)周期和場地類別的頂點(diǎn)附加集中地震力予以調(diào)整，單層廠房沿高度分布在9章中已另有規(guī)定,故本條不重復(fù)調(diào)整。取δn。0.5。2.2,對于振型分解法，由于時程分析法亦可利用振型分解法進(jìn)行計(jì)算、故加上，反應(yīng)譜。以示區(qū)別。為使高柔建筑的分析精度有所改進(jìn).其組合的振型個數(shù)適當(dāng)增加,振型個數(shù)一般可以取振型參與質(zhì)量達(dá)到總質(zhì)量90 所需的振型數(shù)。隨機(jī)振動理論分析表明。當(dāng)結(jié)構(gòu)體系的振型密集、兩個振型的周期接近時，振型之間的耦聯(lián)明顯，在阻尼比均為5。的情況下.由本規(guī)范式 5 2。3，6 可以得出。如圖10所示，當(dāng)相鄰振型的周期比為0、85時。耦聯(lián)系數(shù)大約為0.27.采用平方和開方SRSS方法進(jìn)行振型組合的誤差不大、而當(dāng)周期比為0.90時.耦聯(lián)系數(shù)增大一倍.約為0、50、兩個振型之間的互相影響不可忽略,這時.計(jì)算地震作用效應(yīng)不能采用SRSS組合方法 而應(yīng)采用完全方根組合CQC方法.如本規(guī)范式 5.2、3,5 和式、5.2,3。6.所示、5,2.3，地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)是一個極其復(fù)雜的問題，一般情況，宜采用較規(guī)則的結(jié)構(gòu)體型、以避免扭轉(zhuǎn)效應(yīng).體型復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu) 即使樓層,計(jì)算剛心,和質(zhì)心重合,往往仍然存在明顯的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)、因此.89規(guī)范規(guī)定 考慮結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時，一般只能取各樓層質(zhì)心為相對坐標(biāo)原點(diǎn)。按多維振型分解法計(jì)算、其振型效應(yīng)彼此耦聯(lián).用完全二次型方根法組合,可以由計(jì)算機(jī)運(yùn)算，89規(guī)范修訂過程中、提出了許多簡化計(jì)算方法，例如,扭轉(zhuǎn)效應(yīng)系數(shù)法 表示扭轉(zhuǎn)時某榀抗側(cè)力構(gòu)件按平動分析的層剪力效應(yīng)的增大，物理概念明確.而數(shù)值依賴于各類結(jié)構(gòu)大量算例的統(tǒng)計(jì)，對低于40m的框架結(jié)構(gòu) 當(dāng)各層的質(zhì)心和.計(jì)算剛心、接近于兩串軸線時.根據(jù)上千個算例的分析,若偏心參數(shù)ε滿足0,1、ε、0,3,則邊榀框架的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)增大系數(shù)η。0，65 4，5ε、偏心參數(shù)的計(jì)算公式是、其中，ey、sy分別為i層剛心和i層邊榀框架距i層以上總質(zhì)心的距離、y方向,Kx,Kφ分別為i層平動剛度和繞質(zhì)心的扭轉(zhuǎn)剛度.其他類型結(jié)構(gòu)，如單層廠房也有相應(yīng)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)系數(shù) 對單層結(jié)構(gòu).多采用基于剛心和質(zhì)心概念的動力偏心距法估算。這些簡化方法各有一定的適用范圍。故規(guī)范要求在確有依據(jù)時才可用來近似估計(jì) 本次修訂.保持了2001規(guī)范的如下改進(jìn)，1.即使對于平面規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu) 國外的多數(shù)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范也考慮由于施工 使用等原因所產(chǎn)生的偶然偏心引起的地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)及地震地面運(yùn)動扭轉(zhuǎn)分量的影響，故要求規(guī)則結(jié)構(gòu)不考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算時、應(yīng)采用增大邊榀構(gòu)件地震內(nèi)力的簡化處理方法，2。增加考慮雙向水平地震作用下的地震效應(yīng)組合.根據(jù)強(qiáng)震觀測記錄的統(tǒng)計(jì)分析,二個水平方向地震加速度的最大值不相等、二者之比約為1 0,85，而且兩個方向的最大值不一定發(fā)生在同一時刻,因此采用平方和開方計(jì)算二個方向地震作用效應(yīng)的組合.條文中的地震作用效應(yīng),系指兩個正交方向地震作用在每個構(gòu)件的同一局部坐標(biāo)方向的地震作用效應(yīng),如χ方向地震作用下在局部坐標(biāo)χi向的彎矩Mxx和y方向地震作用下在局部坐標(biāo)χi方向的彎矩Mxy 按不利情況考慮時,則取上述組合的最大彎矩與對應(yīng)的剪力.或上述組合的最大剪力與對應(yīng)的彎矩.或上述組合的最大軸力與對應(yīng)的彎矩等等。3、扭轉(zhuǎn)剛度較小的結(jié)構(gòu)，例如某些核心筒。外稀柱框架結(jié)構(gòu)或類似的結(jié)構(gòu)，第一振型周期為Tθ,或滿足Tθ 0 75Txl 或Tθ 0 75Tyl,對較高的高層建筑.0.75Tθ。Tx2，或0.75Tθ、Ty2，均需考慮地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，但如果考慮扭轉(zhuǎn)影響的地震作用效應(yīng)小于考慮偶然偏心引起的地震效應(yīng)時 應(yīng)取后者以策安全、但現(xiàn)階段,偶然偏心與扭轉(zhuǎn)二者不需要同時參與計(jì)算。4,增加了不同阻尼比時耦聯(lián)系數(shù)的計(jì)算方法,以供高層鋼結(jié)構(gòu)等使用。5，2，4,突出屋面的小建筑。一般按其重力荷載小于標(biāo)準(zhǔn)層1 3控制 對于頂層帶有空曠大房間或輕鋼結(jié)構(gòu)的房屋 不宜視為突出屋面的小屋并采用底部剪力法乘以增大系數(shù)的辦法計(jì)算地震作用效應(yīng)，而應(yīng)視為結(jié)構(gòu)體系一部分,用振型分解法等計(jì)算，5,2。5。由于地震影響系數(shù)在長周期段下降較快，對于基本周期大于3.5s的結(jié)構(gòu)。由此計(jì)算所得的水平地震作用下的結(jié)構(gòu)效應(yīng)可能太小 而對于長周期結(jié)構(gòu) 地震動態(tài)作用中的地面運(yùn)動速度和位移可能對結(jié)構(gòu)的破壞具有更大影響,但是規(guī)范所采用的振型分解反應(yīng)譜法尚無法對此作出估計(jì)、出于結(jié)構(gòu)安全的考慮.提出了對結(jié)構(gòu)總水平地震剪力及各樓層水平地震剪力最小值的要求。規(guī)定了不同烈度下的剪力系數(shù)、當(dāng)不滿足時.需改變結(jié)構(gòu)布置或調(diào)整結(jié)構(gòu)總剪力和各樓層的水平地震剪力使之滿足要求。例如、當(dāng)結(jié)構(gòu)底部的總地震剪力略小于本條規(guī)定而中。上部樓層均滿足最小值時、可采用下列方法調(diào)整，若結(jié)構(gòu)基本周期位于設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的加速度控制段時.則各樓層均需乘以同樣大小的增大系數(shù)。若結(jié)構(gòu)基本周期位于反應(yīng)譜的位移控制段時。則各樓層i均需按底部的剪力系數(shù)的差值。λ0增加該層的地震剪力 FEki，λ0GEi，若結(jié)構(gòu)基本周期位于反應(yīng)譜的速度控制段時、則增加值應(yīng)大于.λ0GEi,頂部增加值可取動位移作用和加速度作用二者的平均值,中間各層的增加值可近似按線性分布、需要注意。當(dāng)?shù)撞靠偧袅ο嗖钶^多時。結(jié)構(gòu)的選型和總體布置需重新調(diào)整,不能僅采用乘以增大系數(shù)方法處理，只要底部總剪力不滿足要求，則結(jié)構(gòu)各樓層的剪力均需要調(diào)整,不能僅調(diào)整不滿足的樓層 滿足最小地震剪力是結(jié)構(gòu)后續(xù)抗震計(jì)算的前提。只有調(diào)整到符合最小剪力要求才能進(jìn)行相應(yīng)的地震傾覆力矩.構(gòu)件內(nèi)力。位移等等的計(jì)算分析。即意味著 當(dāng)各層的地震剪力需要調(diào)整時，原先計(jì)算的傾覆力矩、內(nèi)力和位移均需要相應(yīng)調(diào)整。采用時程分析法時、其計(jì)算的總剪力也需符合最小地震剪力的要求.本條規(guī)定不考慮阻尼比的不同 是最低要求,各類結(jié)構(gòu)、包括鋼結(jié)構(gòu),隔震和消能減震結(jié)構(gòu)均需一律遵守 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯與否一般可由考慮耦聯(lián)的振型分解反應(yīng)譜法分析結(jié)果判斷.例如前三個振型中。二個水平方向的振型參與系數(shù)為同一個量級 即存在明顯的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),對于扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯或基本周期小于3，5s的結(jié)構(gòu) 剪力系數(shù)取0。2αmax，保證足夠的抗震安全度。對于存在豎向不規(guī)則的結(jié)構(gòu) 突變部位的薄弱樓層 尚應(yīng)按本規(guī)范3,4。4條的規(guī)定 再乘以不小于1.15的系數(shù),本次修訂增加了6度區(qū)樓層最小地震剪力系數(shù)值 5.2。7.由于地基和結(jié)構(gòu)動力相互作用的影響 按剛性地基分析的水平地震作用在一定范圍內(nèi)有明顯的折減，考慮到我國的地震作用取值與國外相比還較小 故僅在必要時才利用這一折減，研究表明 水平地震作用的折減系數(shù)主要與場地條件。結(jié)構(gòu)自振周期。上部結(jié)構(gòu)和地基的阻尼特性等因素有關(guān)、柔性地基上的建筑結(jié)構(gòu)的折減系數(shù)隨結(jié)構(gòu)周期的增大而減小。結(jié)構(gòu)越剛、水平地震作用的折減量越大 89規(guī)范在統(tǒng)計(jì)分析基礎(chǔ)上建議，框架結(jié)構(gòu)折減10.抗震墻結(jié)構(gòu)折減15，20、研究表明 折減量與上部結(jié)構(gòu)的剛度有關(guān).同樣高度的框架結(jié)構(gòu)。其剛度明顯小于抗震墻結(jié)構(gòu)、水平地震作用的折減量也減小,當(dāng)?shù)卣鹱饔煤苄r不宜再考慮水平地震作用的折減 據(jù)此規(guī)定了可考慮地基與結(jié)構(gòu)動力相互作用的結(jié)構(gòu)自振周期的范圍和折減量,研究表明 對于高寬比較大的高層建筑?？紤]地基與結(jié)構(gòu)動力相互作用后水平地震作用的折減系數(shù)并非各樓層均為同一常數(shù) 由于高振型的影響，結(jié)構(gòu)上部幾層的水平地震作用一般不宜折減，大量計(jì)算分析表明。折減系數(shù)沿樓層高度的變化較符合拋物線型分布,2001規(guī)范提供了建筑頂部和底部的折減系數(shù)的計(jì)算公式，對于中間樓層 為了簡化，采用按高度線性插值方法計(jì)算折減系數(shù).本次修訂保留了這一規(guī)定，