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文檔簡介
1、FX壓力為正,拉力為負(fù) FY局部坐標(biāo)y 軸正向剪力為正,反之為負(fù) FZ局部坐標(biāo)z 軸正向剪力為正,反之為負(fù) MZ在構(gòu)件頂部產(chǎn)生拉力為正。反之,在構(gòu)件底部產(chǎn)生拉力為負(fù)。構(gòu)件頂部是指朝向局部坐標(biāo)y軸正向的那邊。MY在構(gòu)件頂部產(chǎn)生拉力為正。反之,在構(gòu)件底部產(chǎn)生拉力為負(fù)。構(gòu)件頂部是指朝向局部坐標(biāo)z 軸正向的那邊(強(qiáng)軸方向上的彎矩) 在荷載組合時,組之間是相容的,組內(nèi)是互斥的,但是組特殊,組內(nèi)是相容的。 相容就是它們可以同時作用,也可以單獨(dú)作用;互斥表示它們必定單獨(dú)作用。 從這里我們也可以得出啟示,要想輸入互斥的同種荷載,只要把它們定義(輸入)到不同的工況中,再把這些工況指定為這種類型的荷載(用關(guān)鍵字)
2、,然后定義這些工況處于同一個組中(組除外)即可;要想輸入相容的同種荷載,只要把它們定義(輸入)到不同的工況中,再把這些工況指定為這種類型的荷載(用關(guān)鍵字),然后定義這些工況處于不同組中即可。 盡管荷載組合是非常復(fù)雜的,但任何形式的荷載組合都可由以下幾種基本方式復(fù)合而成?;詈奢d是可變荷載的一種形式,它包括樓面和屋面活荷載等。這種荷載可根據(jù)情況,在多種基本荷載工況中加以定義。在一種基本荷載工況中定義的活荷載必須同時作用于結(jié)構(gòu)上。有可能同時出現(xiàn),也有可能單獨(dú)出現(xiàn)的兩組活荷載,必須以兩種或者多種基本荷載工況來分別定義以示區(qū)別,正如2.2中所敘述的那樣。 定義活荷載的基本工況數(shù)目不受限制。
3、程序中也可以定義多組相斥的活荷載的基本工況,并假設(shè)一組相斥的活荷載基本工況與另一組相斥的活荷載基本工況之間是相容的。 相斥活荷載基本工況用關(guān)鍵詞LL (+組號) 來表示。為便于了解活荷載基本工況的分組表示方法及應(yīng)用,下面以一個簡單的例子來加以說明。 設(shè)兩跨連續(xù)梁作用有活荷載q1 和q2 ,并且q1 和q2 是相容的(即q1 和q2 有可能單獨(dú)或同時作用于梁上)。如果在連續(xù)梁上還作用有其它相容的活荷載q3 和q4 ,并且q3 、q4 與 q1 、q2 是相斥的,(即如果q3 、q4 出現(xiàn),則q1 、q2 不可能出現(xiàn))則這四組基本活荷載可以寫為: Load
4、 2 LL1 MEMBER LOAD 1 UNI Y q1 Load 3 LL1 MEMBER LOAD 1 UNI Y q3 Load 4 LL2 MEMBER LOAD 1 UNI Y q2 Load 5 LL2 MEMBER LOAD 1 UNI Y q4 基本荷載工況之間是相容關(guān)系;基本荷載組之間是相容關(guān)系; 相斥活荷載基本工況用關(guān)鍵詞LL (+組號) 來表示。 由于不同方向的風(fēng)將會作用于結(jié)構(gòu)的不同面上,因此風(fēng)荷載共須定義四種基本荷載工況。它們分別是左來風(fēng)(用關(guān)鍵詞WL表示),右來風(fēng)(用關(guān)鍵詞WR表示),前來風(fēng)(用關(guān)鍵詞WF表示)和后來風(fēng)(用關(guān)鍵詞WB表示)。 程序在荷載效應(yīng)組合時自動
5、將WL、WR、WF、和WB 設(shè)定為相斥的,用戶不需要另加說明。 建筑應(yīng)根據(jù)其使用功能的重要性分為甲類、乙類、丙類、丁類四個抗震設(shè)防類別。甲類建筑應(yīng)屬于重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑,乙類建筑應(yīng)屬于地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的建筑,丙類建筑應(yīng)屬于除甲、乙、丁類以外的一般建筑,丁類建筑應(yīng)屬于抗震次要建筑。3.1.3 各抗震設(shè)防類別建筑的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)符合下列要求:1 甲類建筑,地震作用應(yīng)高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求,其值應(yīng)按批準(zhǔn)的地震安全性評價結(jié)果確定;抗震措施,當(dāng)抗震設(shè)防烈度為68 度時,應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求,當(dāng)為9 度時,應(yīng)符合比9 度抗震設(shè)防更高的
6、要求。 2 乙類建筑,地震作用應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求;抗震措施,一般情況下,當(dāng)抗震設(shè)防烈度為68度時,應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求,當(dāng)為9 度時,應(yīng)符合比9 度抗震設(shè)防更高的要求;地基基礎(chǔ)的抗震措施,應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。 對較小的乙類建筑,當(dāng)其結(jié)構(gòu)改用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型時,應(yīng)允許仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震措施。 3 丙類建筑,地震作用和抗震措施均應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求。4 丁類建筑,一般情況下,地震作用仍應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求;抗震措施應(yīng)允許比本地區(qū)抗震設(shè)
7、防烈度的要求適當(dāng)降低,但抗利用計算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震分析,應(yīng)符合下列要求: 建筑的場地類別,應(yīng)根據(jù)土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度按表4.1.6劃分為四類。當(dāng)有可靠的剪切波速和覆蓋層厚度且其值處于表4.1.6所列場地類別的分界線附近時,應(yīng)允許按插值方法確定地震作用計算所用的設(shè)計特征周期。1 計算模型的建立,必要的簡化計算與處理,應(yīng)符合結(jié)構(gòu)的實際工作狀況。2 計算軟件的技術(shù)條件應(yīng)符合本規(guī)范及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,并應(yīng)闡明其特殊處理的內(nèi)容和依據(jù)。3 復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震作用下的內(nèi)力和變形分析時,應(yīng)采用不少于兩個不同的力學(xué)模型,并對其計算結(jié)果進(jìn)行分析比較。4 所有計算機(jī)計算結(jié)果,應(yīng)經(jīng)分析判斷確認(rèn)其合理、有效后
8、方可用于工程設(shè)計。震設(shè)防烈度為6度時不應(yīng)降低。 各類建筑結(jié)構(gòu)的地震作用,應(yīng)符合下列規(guī)定:1 一般情況下,應(yīng)允許在建筑結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向分別計算水平地震作用并進(jìn)行抗震驗算,各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。2 有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu),當(dāng)相交角度大于15°時,應(yīng)分別計算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。3 質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱的結(jié)構(gòu),應(yīng)計入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響;其他情況,應(yīng)允許采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法計入扭轉(zhuǎn)影響。4 8、9度時的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)及9度時的高層建筑,應(yīng)計算豎向地震作用。注:8、9度時采用隔震設(shè)計的建筑結(jié)構(gòu),應(yīng)按有關(guān)規(guī)定計算豎向地震作用
9、??蚣苤拈L細(xì)比,應(yīng)符合下列規(guī)定:1 不超過12層的鋼框架柱的長細(xì)比,68度時不應(yīng)大于120,9度時不應(yīng)大于100。心支撐桿件的長細(xì)比和板件寬厚比應(yīng)符合下列規(guī)定:1 支撐桿件的長細(xì)比,不宜大于表8.4.2-1 的限值。注:表列數(shù)值適用于Q235鋼,采用其他牌號鋼材應(yīng)乘以。2 支承結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)時,宜采用帶平腹桿和交叉斜腹桿的結(jié)構(gòu)形式;平腹桿的長細(xì)比不宜大于150;斜腹桿的長細(xì)比,6度和7度時不宜大于250,8度時不宜大于200,9度時不宜大于150;地腳螺栓,在混凝土中的錨固端宜采用錨板形式,埋置深度不應(yīng)小于18倍螺栓直徑16.2.2 符合下列條件的通廊支承結(jié)構(gòu),可不進(jìn)行抗震驗算,但應(yīng)滿足抗震
10、措施要求。16.2.2.1 7度硬、中硬場地時,鋼筋混凝土或鋼支承結(jié)構(gòu)。16.2.2.2 7度及8度硬、中硬場地和9度硬場地時,露天式通廊的鋼筋混凝土或鋼支承結(jié)構(gòu)。16.2.3 通廊廊身結(jié)構(gòu),可不進(jìn)行水平地震作用的抗震驗算;跨度不大于24mm的廊身結(jié)構(gòu),可不進(jìn)行豎向地震作用的抗震驗算;但均應(yīng)滿足抗震措施要求。16.2.4 鋼筋混凝土地下通廊可不進(jìn)行抗震驗算,但應(yīng)滿足抗震措施要求。16.2.5 通廊水平地震作用的計算單元,可取防震縫間的區(qū)段。地震作用是可變荷載的一種形式。有二種形式的地震作用可在程序中加以考慮,一種是反應(yīng)譜方法,另一種為地震波時程反應(yīng)分析。 對于反應(yīng)譜方法,可考慮X、Y和Z方向三
11、種基本地震荷載工況。分別用關(guān)鍵詞EX、EY和EZ來表示。程序在荷載效應(yīng)組合時自動考慮EX、EY和EZ之間的組合關(guān)系,用戶不需另加說明。 當(dāng)考慮地震波時程反應(yīng)荷載時,用關(guān)鍵詞TX、TY或TZ分別表示地震波的作用方向為X、Y或Z方向。但在每一次分析時,地震波時程反應(yīng)荷載只能加在一個方向(TX、TY或TZ)上,而且只能以這一組荷載與其他的荷載類型進(jìn)行荷載效應(yīng)組合。 如果需考慮三個方向的地震荷載且必須采用地震波時程反應(yīng)分析時,須在每一次執(zhí)行計算過程中選一個方向的基本荷載進(jìn)行設(shè)計。這樣共需進(jìn)行三次分析與設(shè)計,然后根據(jù)三次分析與設(shè)計的結(jié)果,人為選出最合適的構(gòu)件。因此,如果允許的話,應(yīng)盡量采用反應(yīng)譜方法來施
12、加地震作用。 另需說明,如果采用了反應(yīng)譜方法,則不能再輸入地震波進(jìn)行時程反應(yīng)分析。 例如: 用反應(yīng)譜方法計算地震作用; Load 27 EX Load 28 EY Load 29 EZ 用地震波時程反應(yīng)計算地震作用; Load 27 TX(或TY、或TZ) 在STAAD/CHINA軟件的結(jié)構(gòu)模型輸入中,使用一般結(jié)構(gòu)荷載向?qū)В梢院喕奢d的手工計算和程序輸入。程序中提供了幾種比較復(fù)雜的荷載的參數(shù)輸入方法,其中主要包括風(fēng)荷載、吊車荷載和地震反應(yīng)譜荷載的輸入。 一般結(jié)構(gòu)荷載向?qū)н€可以指定所定義的荷載工況屬于哪種類型的荷載(恒荷載、活荷載等等)以及刪除工況,用戶定義工況組合等等。 使用一般結(jié)構(gòu)荷載向?qū)?/p>
13、之前,最好是其它的建模操作都已經(jīng)完成。當(dāng)使用一般結(jié)構(gòu)向?qū)ё詣由傻卣鹱饔煤奢d、吊車荷載和風(fēng)荷載之后,用戶又重新修改結(jié)構(gòu)模型(包括幾何模型、結(jié)構(gòu)某些特性和基本某些荷載工況),用戶應(yīng)在此運(yùn)行一般結(jié)構(gòu)向?qū)Т蜷_結(jié)構(gòu)模型,將上一次自動生成的荷載工況刪除后重新調(diào)用程序自動生成荷載的功能。 荷載向?qū)е械母鲄?shù)及其計算,依照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2001)、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ 99-98)、建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GBJ11-89)、新版建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB 50011-2001)及其他有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)范。 下面將講述幾種特殊荷載的導(dǎo)入原理。等效重力質(zhì)量分布的輸入 建筑抗震設(shè)計規(guī)范
14、規(guī)定:計算地震作用時,建筑的重力荷載代表值應(yīng)取結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值和可變荷載組合值之和。各可變荷載的組合系數(shù),應(yīng)按表1-3采用。 組合值系數(shù) 表2-8 可變荷載類型 組合值系數(shù) 雪荷載 0.5 屋面積灰荷載 0.5 屋面活荷載 不考慮 按實際情況考慮的樓面活荷載 1.0 按等效均布荷載考慮的樓面活荷載 藏書庫、檔案館 0.8 其它民用建筑 0.5 吊車吊重物重力 硬鉤吊車 0.3 軟鉤吊車 不考慮 注:硬鉤吊車的吊重較大時,組合值系數(shù)宜按實際情況采用。 在STAAD/CHINA中采用反應(yīng)譜分析,結(jié)構(gòu)的等效質(zhì)量分布以荷載的形式給出,這些質(zhì)量將用于求解特征值。此時輸入的荷載并不是真正意義上的荷載
15、而是代表結(jié)構(gòu)的質(zhì)量分布,因此這些荷載不必區(qū)分正負(fù)符號,用戶可以全部輸入正值;并且這些荷載的方向(X、Y、Z)也并不代表荷載的作用方向,而是與所需考慮的結(jié)構(gòu)振動自由度相對應(yīng)。也就是說,此時輸入的荷載值代表等效質(zhì)量值,荷載的方向(X、Y、Z)代表所需考慮的結(jié)構(gòu)振動自由度方向。在平面結(jié)構(gòu)中,僅需考慮X、Y兩個方向自由度,需要輸入X、Y兩個方向的質(zhì)量(荷載);若不考慮豎向振型的影響,則可以只輸入X方向的質(zhì)量(荷載)。而對空間結(jié)構(gòu),若要考慮豎向振型的影響,則質(zhì)量(荷載)要以X、Y、Z三個方向分別給出;若不考慮豎向振型的影響,則可以只輸入X、Z兩個方向的質(zhì)量(荷載)。 用戶可將所輸入的恒荷載、活荷載等豎向
16、荷載標(biāo)準(zhǔn)值按規(guī)范乘相應(yīng)的組合值系數(shù)并按所需考慮的自由度方向轉(zhuǎn)化為荷載加到反應(yīng)譜定義前面即可。用戶可以在圖形界面輸入,也可以用輸入文件編輯器將相應(yīng)的荷載復(fù)制到反應(yīng)譜定義前面,將正負(fù)號去掉,乘以相應(yīng)的系數(shù),轉(zhuǎn)化到所需考慮的自由度方向。 對于使用樓面/面積荷載定義樓屋面恒載或活載的情況,用戶可將文件備份,刪掉所有其它荷載工況,在PERFORM ANALYSIS后加入PRINT LOAD DATA命令,執(zhí)行分析后在輸出文件中就會打印出樓面/面積荷載作用下的梁構(gòu)件荷載(是按構(gòu)件集中力給出的),用文本編輯軟件將其轉(zhuǎn)換成STAAD輸入文件格式,把該荷載按所需自由度方向加到反應(yīng)譜前面即可。 按上述方法可能比較
17、麻煩,這里還有個方法,就是在樓板恒載作用范圍內(nèi)加“零”剛度板(板厚特別小,例如0.001mms,所以剛度可忽略不計),然后在板單元上添加ELEMEMT PRESSURE 單元壓強(qiáng)荷載。這樣就可以在反應(yīng)譜中重復(fù)利用所輸入的荷載。 若在同一輸入文件中定義了多個反應(yīng)譜,定義質(zhì)量的等效荷載數(shù)據(jù)應(yīng)僅在第一組反應(yīng)譜數(shù)據(jù)中提供。其后的荷載工況中,只需定義反應(yīng)譜。 一般結(jié)構(gòu)荷載向?qū)Э梢愿鶕?jù)用戶已經(jīng)輸入的恒載、活載等基本荷載工況自動組合生成等效重力荷載,用戶也可以根據(jù)實際設(shè)計要求來干預(yù)等效重力荷載的輸入。值得說明的是:在反應(yīng)譜工況中,只能包含有UNI、UMOM和CON形式的JOINT LOAD節(jié)點(diǎn)荷載和MEMB
18、ER LOAD 構(gòu)件荷載的荷載類型,對那些包括有LIN 和 TRAP 的 MEMBER LOAD構(gòu)件荷載的荷載類型,不能在反應(yīng)譜工況中出現(xiàn)。在反應(yīng)譜工況中也可含有 ELEMEMT PRESSURE 單元壓強(qiáng)的荷載類型(但不包含TRAP類型的荷載)。在反應(yīng)譜工況中也可含有SELFWEIGHT荷載類型。SUPPORT DISPLACEMENT LOAD支座位移荷載、單元和構(gòu)件的TEMPERATURE LOAD 溫度荷載和TIME HISTORY LOAD 時程反應(yīng)荷載等荷載類型,不能用在反應(yīng)譜工況中出現(xiàn)。反應(yīng)譜工況中也不能含有自動生成的荷載,如UBC LOAD UBC荷載 WIND LOAD風(fēng)荷載
19、和MOVING LOAD移動荷載等荷載類型。因此用于生成等效重力荷載的基本荷載工況中只能包含有上述反應(yīng)譜工況中可以使用的基本荷載類型。如果用戶輸入的用于生成等效重力荷載的基本荷載工況中包含有不能在反應(yīng)譜工況中使用的基本荷載類型,這些荷載命令在自動生成等效重力荷載的過程中將被忽略。 反應(yīng)譜曲線的定義 在中國的建筑抗震設(shè)計規(guī)范和結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中反應(yīng)譜曲線是以地震影響系數(shù)曲線的形式給出的。一般結(jié)構(gòu)荷載向?qū)Э梢愿鶕?jù)用戶的選擇,按照建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB 50011-2001)、新版建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB 50011-2001)以及高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ 99-98)來生成反應(yīng)譜曲線。 (1)
20、建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB 50011-2001) 該規(guī)范中規(guī)定:建筑結(jié)構(gòu)的地震影響系數(shù),應(yīng)根據(jù)近震、遠(yuǎn)震、場地類別和結(jié)構(gòu)自振周期按圖1-1采用,其下限不應(yīng)小于最大值的20%;截面抗震驗算時,水平地震影響系數(shù)最大值應(yīng)按表1-1采用。 截面抗震驗算的水平地震影響系數(shù)最大值 表2-9 烈 度 6 7 8 9 0.04 0.08 0.16 0.32 T(s) 0 0.1 Tg 3.0 圖2-1 地震影響系數(shù)曲線 -地震影響系數(shù); -地震影響系數(shù)最大值;T-結(jié)構(gòu)自振周期; Tg -特征周期,根據(jù)場地類別和近震、遠(yuǎn)震,應(yīng)按表1-2
21、采用 特征周期值(s) 表2-10 近、遠(yuǎn)震 場 地 類 別 I II III 近 震 0.20 0.30 0.40 0.65 遠(yuǎn) 震 0.25 0.40 0.55 0.85 (2)新版建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB 50011-2001) 該規(guī)范中規(guī)定:建筑結(jié)構(gòu)的地震影響系數(shù)應(yīng)根據(jù)烈度、場地類別、設(shè)計地震分組和結(jié)構(gòu)自振周期以及阻尼比確定。其水平地震影響系數(shù)最大值應(yīng)按表2-11采用;特征周期應(yīng)根據(jù)場地類別和設(shè)計地震分組按表采用,計算8、9度罕遇地震作用時,特征周期應(yīng)增加0.05s。 注:1 周期大于6.0s的建筑結(jié)構(gòu)所采用的地震影響系數(shù)應(yīng)專門研究; 2 &
22、#160; 已編制抗震設(shè)防區(qū)劃的城市,應(yīng)允許按批準(zhǔn)的設(shè)計地震動參數(shù)采用相應(yīng)的地震影響系數(shù)。 水平地震影響系數(shù)數(shù)最大值 表2-11 地震影響 6度 7度 8度 9度 多遇地震 0.04 0.08(0.12) 0.16(0.24) 0.32 罕遇地震 0.50(0.72) 0.90(1.20) 1.40 注:括號中數(shù)值分別用于設(shè)計基本地震加速度為0.15g和0.30g的地區(qū)。 特征周期值(s) 表2-12 設(shè)計地震分組 場 地 類 別 I II III 第一組 0.25 0.35 0.45 0.65 第二組 0.30 0.40 0.55 0.75
23、 建筑結(jié)構(gòu)地震影響系數(shù)曲線(圖2-2)的阻尼調(diào)整和形狀參數(shù)應(yīng)符合下列要求: 1、 除有專門規(guī)定外,建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比應(yīng)取0.05,地震影響系數(shù)曲線的阻尼調(diào)整系數(shù)應(yīng)按1.0采用,形狀參數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定: 一. 直線上升段,周期小于0.1s的區(qū)段。 二. 水平段,自0.1s至特征周期區(qū)段,應(yīng)取最大值(max)。 三. 曲線下降段,自特征周期至5倍特征周期區(qū)段,衰減指數(shù)應(yīng)取0.9。 四. &
24、#160; 直線下降段,自5倍特征周期至6s區(qū)段,下降斜率調(diào)整系數(shù)應(yīng)取0.02。 2、 當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比按有關(guān)規(guī)定不等于0.05時,地震影響系數(shù)曲線的阻尼調(diào)整系數(shù)和形狀參數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定: 1) 曲線下降段的衰減指數(shù)應(yīng)按下式確定: 式中 曲線下降段的衰減指數(shù); 阻尼比。 2) 直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)應(yīng)按下式確定: 1=0.02+(0.05- )/8 式中1直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù),小于0時取0。 3) 阻尼調(diào)整系數(shù)應(yīng)按下式確定: 式中 阻尼調(diào)整系數(shù),當(dāng)小于0.55時,應(yīng)取0.55。 &
25、#160; T(s) 0 0.1 Tg 5Tg 6.0 地震影響系數(shù);max地震影響系數(shù)最大值;1直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù); 衰減指數(shù);Tg特征周期;2阻尼調(diào)整系數(shù);T結(jié)構(gòu)自振周期 圖2-2 地震影響系數(shù)曲線 鋼結(jié)構(gòu)在多遇地震下的阻尼比,對不超過12層的鋼結(jié)構(gòu)可采用0.035,對超過12層的鋼結(jié)構(gòu)可采用0.02;在罕遇地震下的分析,阻尼比可采用0.
26、05。 (3)高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ 99-98) 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計反應(yīng)譜,應(yīng)采用圖2-3所示阻尼比為0.02的地震影響系數(shù)曲線表示,并應(yīng)符合下列規(guī)定: 一、值應(yīng)根據(jù)近震、遠(yuǎn)震、場地類別及結(jié)構(gòu)自振周期計算,max及特征周期Tg按表2-13和2-14的規(guī)定采用,系數(shù)(T)按下列公式確定: (T)=1+3.5T (0T0.1) (T)=1.35 (0.1T2Tg) (T)=1.35+0.2Tg-0.1T1 (T2Tg) 并應(yīng)使修正后的值不少于0.2max。 二、抗震設(shè)計水平地震影響系數(shù)最大值,應(yīng)按表2-13采用。 抗震設(shè)計水平地震影響系數(shù)最大值 表2-1
27、3 烈 度 6 7 8 9 max 0.04 0.08 0.16 0.32 三、特征周期應(yīng)按表2-14采用。 特征周期Tg(s) 表2-14 近、遠(yuǎn)震 場 地 類 別 I II III 近 震 0.20 0.30 0.40 0.65 遠(yuǎn) 震 0.25 0.40 0.55 0.85 圖2-3 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的地震影響系數(shù) 地震影響系數(shù);max地震影響系數(shù)最大值; T結(jié)構(gòu)自振周期;Tg場地特征周期 在STAAD/CHINA的動力分析中,“Response Spectrum”命令可用來定義反應(yīng)譜曲線。 一般格式: SRS
28、S X f1 ACC SPECTRUM Y f2 (SCALE f4) (DAMP f5) CQC Z f3 DIS P1, V1 ; P2, V2 ; P3, V3 ; P4, V4 . Pn, Vn 其中:如果使用了SPECTRUM SRSS,則振型組合是根據(jù)SRSS方法(平方和再開平方)進(jìn)行,否則就使用CQC方法(二次式的完全平方和)進(jìn)行振型組合。 f1.f3 是輸入反應(yīng)譜施加在X,Y,Z三個方向上的系數(shù),對于沒有指定的方向,程序?qū)⑹乖摲较蚍磻?yīng)譜荷載缺省為0.0。用戶可以選擇所需施加反應(yīng)譜的方向(X
29、,Y,Z),并將相應(yīng)的系數(shù)設(shè)為1.0或所需數(shù)值即可。 ACC 或 DIS 代表所輸入反應(yīng)譜為加速度譜或位移譜。建筑抗震設(shè)計規(guī)范中以地震影響系數(shù)所給出的反應(yīng)譜為加速度反應(yīng)譜,若按此規(guī)范計算用戶應(yīng)輸入ACC。 f4 = 用來修正反應(yīng)譜的比例系數(shù),若未指定,按1.0計算。建筑抗震設(shè)計規(guī)范中反應(yīng)譜是以地震影響系數(shù)的形式給出的,地震影響系數(shù)是無量綱的系數(shù),應(yīng)乘當(dāng)?shù)刂亓铀俣绒D(zhuǎn)化為加速度反應(yīng)譜。用戶可以將此系數(shù)設(shè)為重力加速度9.8m/s2(或按當(dāng)前輸入單位轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)值),程序會將用戶輸入的反應(yīng)譜值統(tǒng)一乘此系數(shù)。 f5 = 阻尼系數(shù),缺省值是0.05 (5%的阻尼比)。這一值僅在CQC(二次式的完全平方
30、和)方法中使用。按照最新抗震規(guī)范的規(guī)定:鋼結(jié)構(gòu)在多遇地震下的阻尼比,對不超過12層的鋼結(jié)構(gòu)可采用0.035,對超過12層的鋼結(jié)構(gòu)可采用0.02;在罕遇地震下的分析,阻尼比可采用0.05。 P1, V1; P2, V2; .; Pn, Vn = 周期值 (秒)與相應(yīng)的加速度值(當(dāng)前長度單位/秒2)或位移值(當(dāng)前長度單位),根據(jù)情況確定。如果需要的話此處的輸入可多于一行。但不允許在一行末端使用連字符“-”來連接下一行的數(shù)據(jù)。反應(yīng)譜曲線的輸入必須依周期由小到大順序排列,而且最多不可超過99對。此處用戶應(yīng)按工程實際情況從規(guī)范中選取合適的地震影響系數(shù)曲線,并選取合適的控制點(diǎn)輸入即可。 一般結(jié)構(gòu)荷載向?qū)Э?/p>
31、以根據(jù)用戶的選擇的抗震設(shè)計規(guī)范和用戶輸入的參數(shù)自動生成上述“Response Spectrum”命令格式的荷載工況定義。 風(fēng)振系數(shù) 對于高度大于30m且高寬比大于1.5的房屋結(jié)構(gòu),以及基本自振周期T1大于0.25s的塔架、桅桿、煙囪等高聳結(jié)構(gòu),應(yīng)采用風(fēng)振系數(shù)來考慮風(fēng)壓脈動的影響。 高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑在z高度處的風(fēng)振系數(shù)可按下式計算: 式中 - 脈動增大系數(shù); - 脈動影響系數(shù); -振形系數(shù); -風(fēng)壓高度變化系數(shù) 注:一般懸臂型高聳結(jié)構(gòu)(例如構(gòu)架、塔架、煙囪等)和高層建筑,可僅考慮第一振型的影響;對于頂部細(xì)長的伸出部分(如電視塔頂?shù)奶炀€)或前幾個頻率比較密集的結(jié)構(gòu)(如有
32、多層拉索的桅桿結(jié)構(gòu))。則應(yīng)考慮多個振型的影響。 脈動增大系數(shù),可按表2-16確定。 脈動增大系數(shù) 表2-16 0.010.020.040.060.080.100.200.400.60鋼結(jié)構(gòu)鋼混及砌體結(jié)構(gòu)1.471.111.571.141.691.171.771.191.831.211.881.232.041.282.241.342.361.38續(xù) 表 0.801.002.004.006.008.0010.020.030.0鋼結(jié)構(gòu)鋼混及砌體結(jié)構(gòu)2.461.422.531.442.801.543.091.653.281.723.421.773.541.823.911.964.142.06注:計算公
33、式為 ,對地面粗糙度B類地區(qū)可直接代入基本風(fēng)壓,而對A類和C類地區(qū)應(yīng)按當(dāng)?shù)氐幕撅L(fēng)壓分別乘以1.38和0.71后代入。 脈動影響系數(shù),可按下列情況分別確定。 一、高聳結(jié)構(gòu) 若外形、質(zhì)量沿高度比較均勻,脈動影響系數(shù)可按下表確定。 高聳結(jié)構(gòu)的脈動影響系數(shù) 表2-17 總高度H(m) 10 20 40 60 80 100 150 200 250 300 350 400 地 面 粗糙度 類 別 A B C 0.78 0.72 0.66 0.83 0.79 0.74 0.87 0.85 0.82 0.89 0.88 0.86 0.89 0.89 0.88 0.89 0.90 0.89 0.86 0.89
34、 0.90 0.84 0.88 0.90 0.82 0.86 0.88 0.46 0.84 0.87 0.79 0.83 0.87 0.79 0.83 0.85 當(dāng)結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面和側(cè)風(fēng)面的寬度沿高度按直線或接近直線變化,而質(zhì)量沿高度按連續(xù)規(guī)律變化時,表2-17中的脈動影響系數(shù)應(yīng)再乘以修正系數(shù) 和 。 應(yīng)為構(gòu)筑物迎風(fēng)面在z高度處的寬度Bz與底部寬度Bo的比值; 可按表2-18確定。 修正系數(shù) 表2-18 Bh/Bo10.90.80.70.60.50.40.30.2<0.11.01.101.201.321.501.752.082.533.305.60注:Bh、Bo分別為構(gòu)筑物迎風(fēng)面在頂部和底部的寬度。 二、高層建筑 若外形、質(zhì)量沿高度比較均勻,脈動影響系數(shù)可根據(jù)總高度H及其與迎風(fēng)面寬度B的比值,按下表確定。 高層建筑的脈動影響系數(shù) 表2-19 H/B 粗糙度 類別 房屋總高度H(m) 30 40 50 60 70 80 90 100 150 200 0.
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