起重機(jī) 抗震設(shè)計(jì)原則（征求意見稿）

GB/TXXXXX—XXXX/ISO11031:2016前言 II1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義、符號 14抗震設(shè)計(jì)方法 25采用修正地震系數(shù)法進(jìn)行地震設(shè)計(jì) 35.1總則 35.2水平地震設(shè)計(jì)系數(shù)KH的計(jì)算 35.3計(jì)算縱向抗震設(shè)計(jì)系數(shù)KV 75.4計(jì)算抗震設(shè)計(jì)載荷 86基于最大加速度響應(yīng)譜法的抗震設(shè)計(jì) 86.1總則 86.2總地震響應(yīng)(TSR)的計(jì)算過程 97地震和非地震作用的組合 107.1總則 107.2靜強(qiáng)度驗(yàn)證:載荷組合符合ISO8686-1 107.3靜強(qiáng)度驗(yàn)證:根據(jù)SRSS荷載組合方法 117.4整體穩(wěn)定性驗(yàn)證 117.5起重機(jī)結(jié)構(gòu)能力驗(yàn)證 12附錄A（資料性附錄）抗震設(shè)計(jì)流程圖 13附錄B（資料性附錄）設(shè)計(jì)加速度和地震帶 14附錄C（資料性附錄）關(guān)于最大響應(yīng)法的信息 31附錄D（資料性附錄）時(shí)間歷程響應(yīng)法和其他可用的抗震設(shè)計(jì)方法比較 33附錄E（資料性附錄）基本加速度與麥?zhǔn)秸鸺?、里氏震級之間的關(guān)系 35附錄F（資料性附錄）垂直地震烈度 36參考文獻(xiàn) 37起重機(jī)抗震設(shè)計(jì)原則范圍本文件規(guī)定了一系列起重機(jī)抗震設(shè)計(jì)的通用方法，用于計(jì)算ISO8686系列國際標(biāo)準(zhǔn)定義的地震載荷、ISO20332定義的金屬結(jié)構(gòu)能力驗(yàn)證和ISO4306定義的機(jī)械部件和結(jié)構(gòu)。本文件評估起重機(jī)遭受地震激勵(lì)下的動態(tài)響應(yīng),該動態(tài)響應(yīng)是起重機(jī)動力特性及其支承結(jié)構(gòu)的函數(shù)。該評估考慮了地面工作起重機(jī)在既有區(qū)域地震條件，也有局部地震條件下的動態(tài)效應(yīng)。同時(shí)，也考慮起重機(jī)的工作狀態(tài)和地震對起重機(jī)造成的危害。本文件僅限于可使用的極限狀態(tài)(SLS)，保證應(yīng)力在ISO20332規(guī)定的彈性范圍內(nèi)。本文件不適用于包括塑性變形在內(nèi)的能力驗(yàn)證。若起重機(jī)供應(yīng)商和用戶之間有協(xié)議允許時(shí),可以考慮使用其他標(biāo)準(zhǔn)或相關(guān)的文獻(xiàn)。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。ISO4306(所有部分)起重機(jī)械術(shù)語（Liftingappliances—Vocabulary）ISO8686(所有部分)起重機(jī)載荷與載荷組合的設(shè)計(jì)原則（Cranes—Designprinciplesforloadsandloadcombinations）ISO20332起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)能力驗(yàn)證（Proofofcompetenceofsteelstructures）術(shù)語和定義、符號術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。符號下列符號適用于本文件。主要符號符號含義水平抗震設(shè)計(jì)系數(shù)垂直抗震設(shè)計(jì)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化基本加速度地面標(biāo)準(zhǔn)加速度轉(zhuǎn)換因子遞推系數(shù)地基放大系數(shù)加速度響應(yīng)系數(shù)基本的加速度響應(yīng)系數(shù);起重機(jī)的阻尼系數(shù)0.025,由圖2給出危險(xiǎn)系數(shù)阻尼修正系數(shù)響應(yīng)放大系數(shù)阻尼比c垂直影響系數(shù)水平抗震力垂直抗震力懸掛荷載所受的地震力(水平和垂直)抗震設(shè)計(jì)方法地震反應(yīng)分析方法主要有三種:修正地震系數(shù)法;最大加速度響應(yīng)譜法;時(shí)間歷程響應(yīng)法。在修正地震系數(shù)法中,采用地震系數(shù)和起重機(jī)重量的乘積來模擬地震力的作用。該地震系數(shù)綜合考慮了三個(gè)主要正交方向上(一個(gè)垂直和二個(gè)水平)的起重機(jī)位置、地震特征、起重機(jī)的基本動態(tài)特性,（例如固有頻率和阻尼特性）。由于該方法簡單易行(見第5章)，是本文件的基礎(chǔ)，它的計(jì)算過程是作為設(shè)計(jì)迭代過程的一部分執(zhí)行的，該過程見附錄A的流程圖。最大加速度響應(yīng)譜法(見第6章)是另外一種地震反應(yīng)分析方法,應(yīng)用于以下場合:需要更精確的起重機(jī)地震響應(yīng)，采用修正地震系數(shù)法已無法滿足要求；對計(jì)算重要性的需求在經(jīng)濟(jì)上是可以接受的。最大加速度響應(yīng)譜法僅應(yīng)用于線性系統(tǒng)和存在非線性但非線性可以忽略的系統(tǒng)。在最大加速度響應(yīng)譜法中,首先計(jì)算出起重機(jī)的固有頻率、周期和相關(guān)振型。然后采用最大響應(yīng)加速度以及起重機(jī)的計(jì)算振型、頻率和質(zhì)量分布對起重機(jī)結(jié)構(gòu)的選定振動模態(tài)進(jìn)行地震力和起重機(jī)響應(yīng)計(jì)算。最大響應(yīng)加速度從最大反應(yīng)譜中選擇，它再次考慮起重機(jī)所處位置的地震特性和起重機(jī)結(jié)構(gòu)阻尼特性。時(shí)間歷程響應(yīng)法是地震反應(yīng)分析的第三種可用方法。應(yīng)用于以下條件:起重機(jī)的精確地震反應(yīng)是可接受的(見附錄D);非線性(由于材料特性如塑性變形、應(yīng)力，或動態(tài)非線性如間隙、摩擦、車輪從鐵軌上脫落或繩索松弛等),如果存在，需要考慮;可以接受高成本計(jì)算需求的。在時(shí)間歷程響應(yīng)法中,地震響應(yīng)的計(jì)算是通過數(shù)值分步積分法即時(shí)求解起重機(jī)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動式和相應(yīng)的地面激勵(lì)，并選取起重機(jī)工作場地的地震條件。采用修正地震系數(shù)法進(jìn)行地震設(shè)計(jì)總則在這種方法中，作用于起重機(jī)上的地震力和加速度是用水平和垂直地震系數(shù)KH和KV來計(jì)算的。對于高風(fēng)險(xiǎn)起重機(jī)，給定一個(gè)高危險(xiǎn)度系數(shù)水平地震設(shè)計(jì)系數(shù)KH的計(jì)算總則水平地震設(shè)計(jì)系數(shù)KH…………（1）式中，——標(biāo)準(zhǔn)化基本加速度（見5.2.2）；——地面標(biāo)準(zhǔn)加速度；——地基放大系數(shù)（見5.2.3）；——加速度響應(yīng)系數(shù)（見5.2.4）；——轉(zhuǎn)換因子，當(dāng)轉(zhuǎn)換因子fcon=0.16除非另外地震因素決定，否則標(biāo)準(zhǔn)化加速度Abg和A確定標(biāo)準(zhǔn)基本加速度A標(biāo)準(zhǔn)化基本加速度Abg…………（2）式中：ag——最大水平基本加速度，單位mg——重力加速度，單位mfrec當(dāng)R=475時(shí),frec當(dāng)R=100時(shí)，frec由附錄B中Abg和A在B.1中，加速度Abg和Asg是基于475年的重現(xiàn)期(475年是可利用的地震數(shù)據(jù)中為大多數(shù)人所接受的重現(xiàn)期。確定地基放大系數(shù)β地基放大系數(shù)表示土壤表面對地震激發(fā)強(qiáng)度和頻率的影響。這種影響的原理如圖1所示。說明：1-地震對地表的影響(記錄地震圖)，在本文件中用Asg2-巖石3-軟至中硬的地面4-堅(jiān)硬地面5-標(biāo)準(zhǔn)化基本加速度Abg地基放大系數(shù)β在表2中，地基的分類符合函數(shù)vs,30，該函數(shù)表示通過上表面30m的土壤平均橫波速度。為區(qū)別起重機(jī)工作位置的地基，β2的值應(yīng)從下表選擇。確定β2類別地基橫波速度vm/s0巖石v1.01堅(jiān)硬的地面由堅(jiān)硬的沙土地層組成,覆巖類型為穩(wěn)定的砂、礫石沉積，或硬粘土360<1.42中等地基，不包括第1類和第3類180<1.63軟-中-硬地層,由沖積土層或淤泥質(zhì)土層組成,其特征為約30米或更多的軟-中-硬粘土v2.0確定加速度響應(yīng)系數(shù)β總則加速度響應(yīng)系數(shù)β3——在適當(dāng)?shù)那闆r下考慮起重機(jī)支撐結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性；——在所考慮的方向上起重機(jī)最重要的模式是頻率或周期；——同一類型的阻尼比；——起重機(jī)所在位置的地基種類。起重機(jī)最重要的模式的確定是從自然周期或頻率中選擇的，這些自然周期或頻率可由公認(rèn)的計(jì)算技術(shù)測量或計(jì)算得出。β3…………（3）式中：β3?——基本加速度響應(yīng)系數(shù)(見);η——阻尼修正系數(shù)(見);δ——反應(yīng)放大系數(shù)(見)?；炯铀俣软憫?yīng)因子β3β3其值是一個(gè)函數(shù)，該函數(shù)與兩個(gè)因素有關(guān)系，一個(gè)是起重機(jī)固有頻率或周期，另一個(gè)是起重機(jī)所在的基礎(chǔ)類別。如圖2所示。說明：1-地基類別0和12-地基類別23-地基類別3X1軸-起重機(jī)結(jié)構(gòu)的固有周期TcX2軸-起重機(jī)結(jié)構(gòu)的固有頻率軸fcY軸-基本加速度響應(yīng)系數(shù),β系數(shù)β阻尼修正系數(shù)η式（3）中的阻尼修正系數(shù)η應(yīng)根據(jù)起重機(jī)結(jié)構(gòu)阻尼比ζ的值來定義，如表3所示。阻尼修正系數(shù)阻尼比ζ0.010.0150.020.0250.030.040.050.1η61.00.940.870.800.62當(dāng)構(gòu)件的應(yīng)力通常低于彈性極限50％，結(jié)構(gòu)的阻尼比的典型值ζ：對于焊接結(jié)構(gòu)ζ=0.025；對于螺栓結(jié)構(gòu)ζ=0.04；對于焊接和螺栓結(jié)構(gòu)相結(jié)合，ζ=0,03。更高的阻尼比可用于同類結(jié)構(gòu)，其應(yīng)力超過材料彈性極限的50%的情況。當(dāng)以失穩(wěn)破壞模式設(shè)計(jì)時(shí)，不應(yīng)使用較高級別的阻尼。此外，可以通過以下可接受的方法獲得阻尼比，例如：測量；對非線性結(jié)構(gòu)的力-位移圖的滯后性的評估,該非線性結(jié)構(gòu)指諸如具有非線性行為或具有干摩擦的節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。響應(yīng)放大系數(shù)δ對于在直接鋪設(shè)在地面上的軌道上運(yùn)行的起重機(jī)，δ應(yīng)定義為單元1。對于在支撐結(jié)構(gòu)（例如建筑物，橋墩，碼頭）上鋪設(shè)的軌道上運(yùn)行的起重機(jī)，δ的值可根據(jù)式（4）確定：…………（4）式中：λ——與起重機(jī)結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)之間的耦合程度相關(guān)的系數(shù)。如表4所示;k——與耦合結(jié)構(gòu)的等效阻尼相關(guān)的系數(shù)，該耦合結(jié)構(gòu)存在于起重機(jī)結(jié)構(gòu)與支撐結(jié)構(gòu)之間。其值如圖3所示，其中ζ是起重機(jī)結(jié)構(gòu)的阻尼比（見）。系數(shù)λ自然周期比λ11是起重機(jī)結(jié)構(gòu)與支撐結(jié)構(gòu)的質(zhì)量比;mCmSTCTp系數(shù)k計(jì)算縱向抗震設(shè)計(jì)系數(shù)KV垂直抗震設(shè)計(jì)系數(shù)KV應(yīng)按式（5）計(jì)算KV=C式中：C——垂直影響因子，在本文件中為0.5（見附錄F）;KH計(jì)算抗震設(shè)計(jì)載荷計(jì)算地震加速度最大水平和垂直地震加速度aH和aV應(yīng)使用水平和垂直地震系數(shù)KH和KaH=aV=計(jì)算地震力水平抗震力FH和垂直抗震力FFH=KHFV=KV式中，WCmC懸掛載荷所受的地震力由FRV和FRH給出，分別用于垂直和水平方向。當(dāng)水平地震力可忽略不計(jì)時(shí)，只需要考慮垂直方向地震力。FRH=KH×χ×FRV=KV式中：χ——地震作用對懸掛荷載的影響系數(shù);——起重機(jī)的總載荷;——總載荷的質(zhì)量。根據(jù)ISO4301-1的起重機(jī)工作級別，χ可在0.0到1.0范圍選擇。見表5。懸掛載荷的地震效應(yīng)系數(shù)起重機(jī)工作級別（ISO4301-1）A1A2A3A4A5A6A7A80.00.140.280.430.570.710.861.0基于最大加速度響應(yīng)譜法的抗震設(shè)計(jì)總則該方法計(jì)算了起重機(jī)在頻域內(nèi)的地震響應(yīng)，并考慮多種振動模式的參與程度。響應(yīng)計(jì)算通常通過分別計(jì)算三個(gè)正交方向上的響應(yīng)來進(jìn)行:兩個(gè)水平方向和一個(gè)垂直方向的響應(yīng)。每個(gè)方向的響應(yīng)都是由所選振動模態(tài)的響應(yīng)組合而得到的。每一種模態(tài)的響應(yīng)都是利用最大響應(yīng)譜得到的最大響應(yīng)加速度或位移來計(jì)算的,并且考慮了模態(tài)的頻率/周期和阻尼值以及模態(tài)的有效質(zhì)量。在本文件中，垂直響應(yīng)譜值為水平譜的50％。在兩個(gè)水平譜值不同的情況下，計(jì)算垂直譜值應(yīng)使用水平譜值較大的一個(gè)。對這三個(gè)方向的總響應(yīng)的組合是用一種公認(rèn)的方法計(jì)算的，即所有單個(gè)模態(tài)的響應(yīng)必須求和并包含在結(jié)果中。包括如下：絕對值和;平方的平方根和（SRSS）;完整的二次方組合(CQC)。將三個(gè)方向上的總響應(yīng)組合以產(chǎn)生起重機(jī)的總地震響應(yīng)，這種影響可以與傳統(tǒng)起重機(jī)的使用載荷一起考慮。起重機(jī)結(jié)構(gòu)(在現(xiàn)實(shí)中具有無限的自由度)可以簡化為有限的多自由度的采用集中質(zhì)量-彈簧模型的動態(tài)系統(tǒng)，分析時(shí)，可以采用有限元分析(FEA)或其他公認(rèn)的工具，同時(shí)確保起重機(jī)所有的顯著的振動特性得以保留。應(yīng)用模型來計(jì)算自然周期/頻率，振動模式形狀和模態(tài)參與因子?；谧畲箜憫?yīng)譜法的地震響應(yīng)分析的主要步驟如表C.1所示(所示的示例僅指x方向的地震激勵(lì))。該方法假定起重機(jī)結(jié)構(gòu)是線彈性，并且隨著分析中包含的模態(tài)數(shù)目的增加，其精度也隨之增加?？偟卣痦憫?yīng)(TSR)的計(jì)算過程從6.1中提到的不同可能性來看，目前的國際標(biāo)準(zhǔn)使用SRSS方法作為結(jié)合模態(tài)貢獻(xiàn)和方向貢獻(xiàn)的默認(rèn)方法。采用修正地震系數(shù)法的各項(xiàng)參數(shù)，其計(jì)算過程如下。利用起重機(jī)的動態(tài)模型，結(jié)合有限元分析(FEA)，最大響應(yīng)譜法有以下步驟：——計(jì)算所有低于剛體極限固有模態(tài)及其頻率，設(shè)為30赫茲；——選擇適當(dāng)?shù)幕炯铀俣软憫?yīng)系數(shù)β3?——選擇重要模態(tài)。參與計(jì)算的模態(tài)質(zhì)量的總和超過總質(zhì)量的90%，但是，在某些情況下，可能無法實(shí)現(xiàn)，例如:具有剛性導(dǎo)架的橋式起重機(jī)、有基礎(chǔ)壓載的起重機(jī)，或模型中包含有較大懸掛載荷的起重機(jī)；——在分析模型中包含所有在零周期加速度下響應(yīng)的非參與質(zhì)量；——通過乘以加速度響應(yīng)系數(shù)β3?的值來計(jì)算所選重要模式的最終設(shè)計(jì)頻譜加速度的值（來自基本設(shè)計(jì)頻譜），——轉(zhuǎn)換系數(shù)值等于0.16[見式（1）]；——起重機(jī)位置的標(biāo)準(zhǔn)化基本加速度Abg（見5.2.2）——地基放大系數(shù)（見5.2.3）；——阻尼修正系數(shù)η（見）；——對于三個(gè)主要方向中的每一個(gè)方向（X，Y和Z軸方向），使用最終設(shè)計(jì)頻譜加速度和參與因子作為計(jì)算所選模式響應(yīng)的輸入（響應(yīng)是重要節(jié)點(diǎn)處的內(nèi)力，應(yīng)力，分量或組合和/或位移）。使用SRSS方法組合所有選定模式的響應(yīng)，計(jì)算三個(gè)方向（respt（X），respt（Y）和——使用SRSS方法，通過組合三個(gè)主要方向的總響應(yīng)，respt（X），resp…………(12)——SRSS方法的另一種替代方法是基于三個(gè)主要方向的地震總反應(yīng)之和的組合方法，例如以下兩種方法:——100-40-40-40方法(見參考文獻(xiàn)[5])，組合如下:TSR100?TSR…………（13）——所有組合的絕對值之和，其組合可寫成:TSTS…………（14）地震和非地震作用的組合總則關(guān)于靜強(qiáng)度的驗(yàn)證和彈性穩(wěn)定性的驗(yàn)證，在7.2和7.3中分別給出了將地震荷載和其他非地震荷載作用相結(jié)合的兩種方法，其中7.2為本文件的首選方法。7.4給出了起重機(jī)的整體穩(wěn)定性驗(yàn)證。靜強(qiáng)度驗(yàn)證:載荷組合符合ISO8686-1第5章中計(jì)算的抗震設(shè)計(jì)載荷作用應(yīng)根據(jù)ISO8686-1的原則與其它載荷作用結(jié)合使用，如表6所示。地震載荷組合載荷載荷組合C1C2起重機(jī)的質(zhì)量11總載荷的質(zhì)量11起重機(jī)基礎(chǔ)在垂直方向上的激勵(lì)：FV，F(xiàn)RV10.4起重機(jī)基礎(chǔ)在水平方向上的激勵(lì)：FH，0.41a水平力FH和FISO8686-1定義了特殊情況下的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)QUOTEγnγn，應(yīng)用于起重機(jī)如果發(fā)生失效對人員或經(jīng)濟(jì)造成特別嚴(yán)重的后果的場合，以獲得更高的可靠性。風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)值在1.0-2.0的范圍內(nèi)。它可以單獨(dú)指定結(jié)構(gòu)構(gòu)件或起重機(jī)的機(jī)構(gòu)，或者采用不同的值來驗(yàn)證起重機(jī)的整體穩(wěn)定性（見7.4）。如果選擇大于1.0的風(fēng)險(xiǎn)因子γn，只需將表6中的抗震設(shè)計(jì)載荷（FV，F(xiàn)RV，F(xiàn)H，F(xiàn)其它類似因素，如重要性因素，可在政府文件中找到。應(yīng)考慮不同的負(fù)載大小，以及懸掛載荷和移動部件（例如起重小車，吊臂，移動配重）的不同位置，以確定最大效果。靜強(qiáng)度驗(yàn)證:根據(jù)SRSS荷載組合方法6.2中使用平方的平方根和方法(SRSS)計(jì)算得出的負(fù)載情況的總響應(yīng)，應(yīng)與使用下表的其他負(fù)載操作相結(jié)合。SRSS方法的地震荷載組合載荷載荷組合C3C4C5C6起重機(jī)的質(zhì)量1111總負(fù)載的質(zhì)量1010總地震反應(yīng)(SRSS)-負(fù)載起重機(jī)10-10總地震反應(yīng)(SRSS)-無負(fù)載起重機(jī)010-1應(yīng)考慮不同的負(fù)載大小，以及懸掛負(fù)載和移動部件（例如起重小車，吊臂，移動配重）的不同位置，以確定最大效果。整體穩(wěn)定性驗(yàn)證對于每個(gè)正交水平方向，根據(jù)ISO8686-1的原則，地震設(shè)計(jì)荷載作用應(yīng)與其他荷載組合，如下表8所示。包括地震荷載在內(nèi)的整體穩(wěn)定性荷載組合載荷載荷組合C1起重機(jī)的質(zhì)量，不利a1.05起重機(jī)的質(zhì)量，有利a1.0總負(fù)載的質(zhì)量1.0總地震荷載1.0a在計(jì)算給定荷載組合和起重機(jī)結(jié)構(gòu)的重力荷載時(shí)，在危險(xiǎn)點(diǎn)上，起重機(jī)不同部位的質(zhì)量應(yīng)增加(“不利”)，或減少由此產(chǎn)生的荷載效應(yīng)(“有利”)。風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)γn水平力，F(xiàn)H和F在檢查地震條件下的起重機(jī)穩(wěn)定性時(shí)，除非控制穩(wěn)定性的載荷組合非常清楚，否則應(yīng)考慮所有懸掛載荷大小和起重機(jī)配置，起重機(jī)結(jié)構(gòu)能力驗(yàn)證起重機(jī)結(jié)構(gòu)的能力驗(yàn)證應(yīng)根據(jù)ISO20332進(jìn)行，其中一般阻力系數(shù)γm

（資料性附錄）

抗震設(shè)計(jì)流程圖基于修正地震系數(shù)法的起重機(jī)抗震設(shè)計(jì)程序的典型流程圖如圖A.1所示?；谛拚卣鹣禂?shù)法的起重機(jī)抗震設(shè)計(jì)程序的典型流程圖

（資料性附錄）

設(shè)計(jì)加速度和地震帶總則標(biāo)準(zhǔn)基本加速度Abg取決于該區(qū)域和起重機(jī)所在國家與地區(qū)的地震危險(xiǎn)性評估。標(biāo)準(zhǔn)的地面加速度A不同國家的表格中給出的標(biāo)準(zhǔn)化基本加速度Abg應(yīng)使用具體的國家和地區(qū)提供的數(shù)據(jù)。在沒有具體數(shù)據(jù)的情況下，可以使用本附錄所列數(shù)據(jù)。隨著最新數(shù)據(jù)的提供，本附錄未包括的其他地區(qū)或國家的地震帶可列入本文件的今后版本。美國的地震帶圖B.1由UBC給出美國地區(qū)的地震帶圖。美國地震帶分為五類，分別是1、2A、2B、3和4。美國的地震帶說明：區(qū)域0區(qū)域2B區(qū)域1區(qū)域3區(qū)域2A區(qū)域4表B.1美國標(biāo)準(zhǔn)基本加速度區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)基本加速度A0010.0752A0.152B0.230.340.4亞洲的地震帶日本說明：區(qū)域C區(qū)域A區(qū)域B區(qū)域SA日本地震帶表B.2日本基礎(chǔ)加速度標(biāo)準(zhǔn)化區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)基本加速度ASA0.45A0.36B0.27C0.18中國說明：區(qū)域1區(qū)域4區(qū)域2區(qū)域5區(qū)域3日本地震帶表B.3中國標(biāo)準(zhǔn)基本加速度區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)基本加速度A10.0520.130.2540.3550.45印度說明：區(qū)域II區(qū)域IV區(qū)域III區(qū)域V印度地震帶表B.4印度標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)加速度區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)基本加速度A=2\*ROMANII0.05=3\*ROMANIII0.1=4\*ROMANIV0.25=5\*ROMANV0.35土耳其說明：區(qū)域=1\*ROMANI區(qū)域=4\*ROMANIV區(qū)域=2\*ROMANII區(qū)域=5\*ROMANV區(qū)域=3\*ROMANIII土耳其地震帶表B.5土耳其標(biāo)準(zhǔn)基本加速度區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)基本加速度A=1\*ROMANI>0.40=2\*ROMANII0.40=3\*ROMANIII0.30=4\*ROMANIV0.20=5\*ROMANV0.10朝鮮半島說明：區(qū)域=1\*ROMANI區(qū)域=2\*ROMANII朝鮮半島地震帶表B.6朝鮮半島標(biāo)準(zhǔn)基本加速度區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)基本加速度A=1\*ROMANI0.11=2\*ROMANII0.07歐洲的地震帶法國說明：區(qū)域1區(qū)域4區(qū)域2區(qū)域5區(qū)域3法國的地震帶表B.7法國標(biāo)準(zhǔn)基本加速度區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)基本加速度A10.0420.0730.1140.1650.30德國說明：區(qū)域0區(qū)域2區(qū)域1區(qū)域3德國的地震帶表B.8德國標(biāo)準(zhǔn)基本加速度區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)基本加速度A00.0210.0420.0630.08位于0區(qū)的起重機(jī)不需要地震荷載能力證明。英國說明：區(qū)域0區(qū)域2區(qū)域1區(qū)域3英國的地震帶表B.9英國標(biāo)準(zhǔn)基本加速度區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)基本加速度A00.0410.0620.1030.12意大利說明：區(qū)域0區(qū)域2區(qū)域1區(qū)域3意大利的地震帶表B.10意大利標(biāo)準(zhǔn)基本加速度區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)基本加速度A10.0520.1530.2540.35西班牙說明：區(qū)域1區(qū)域4區(qū)域2區(qū)域5區(qū)域3西班牙的地震帶表B.11西班牙標(biāo)準(zhǔn)基本加速度區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)基本加速度A10.0420.0830.1240.165≥0.16希臘說明：區(qū)域1區(qū)域2區(qū)域3希臘的地震帶表B.12希臘標(biāo)準(zhǔn)基本加速度區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)基本加速度A10.1620.2430.36非洲的地震帶摩洛哥說明：區(qū)域1區(qū)域2區(qū)域3摩洛哥的地震帶表B.13摩洛哥標(biāo)準(zhǔn)基本加速度區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)基本加速度Abg10.1020.2530.35阿爾及利亞說明：區(qū)域0區(qū)域2區(qū)域1區(qū)域3阿爾及利亞的地震帶表B.14阿爾及利亞標(biāo)準(zhǔn)基本加速度區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)基本加速度A00.0510.1020.2530.35俄羅斯的地震帶說明：區(qū)域5區(qū)域8區(qū)域6區(qū)域9區(qū)域7俄羅斯的地震帶表B.15俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)基本加速度區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)基本加速度A50.02560.0570.180.290.4新西蘭的地震帶說明：區(qū)域A區(qū)域D區(qū)域G區(qū)域B區(qū)域E區(qū)域C區(qū)域F新西蘭的地震帶表B.16新西蘭標(biāo)準(zhǔn)基本加速度區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)基本加速度AA0.18B0.23C0.28D0.33E0.38F0.42G>0.45

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關(guān)于最大響應(yīng)法的信息表C.1中描述了響應(yīng)譜分析方法的步驟。表C.1使用反應(yīng)譜分析法計(jì)算一個(gè)激勵(lì)方向的地震響應(yīng)的步驟步驟1-計(jì)算模式形狀和固有周期/頻率懸臂梁的理想化集中質(zhì)量模型模式1模式2模式3步驟2-從響應(yīng)譜確定方向已知模態(tài)一定的地震加速度。步驟3-在所有節(jié)點(diǎn)和選定模態(tài)下計(jì)算地震力Fji模態(tài)1中節(jié)點(diǎn)j處的地震力Fj1模態(tài)2中節(jié)點(diǎn)j處的地震力Fj2模態(tài)3中節(jié)點(diǎn)j處的地震力Fj3注：對于選定的模態(tài)，使用參與系數(shù)和地震反應(yīng)加速度譜計(jì)算所有節(jié)點(diǎn)的地震荷載。步驟4-在所有節(jié)點(diǎn)j和所有選定模態(tài)i下計(jì)算內(nèi)力Nji（軸向力），Vji（剪切力）和Mji（彎矩）舉例：節(jié)點(diǎn)j處彎矩的模態(tài)分量MzL,j,x，由x方向的地震激發(fā)，模式1、2、3是重要的模態(tài)。MzL,j,x,1在節(jié)點(diǎn)j處截面，塔底處，關(guān)于局部軸zL和模式1的彎矩(x方向地震激勵(lì))LMzL,j,x,2在節(jié)點(diǎn)j處截面，塔底處，關(guān)于局部軸zL和模式2的彎矩(x方向地震激勵(lì))MzL,j,x,3在節(jié)點(diǎn)j處截面，塔底處，關(guān)于局部軸zL和模式3的彎矩(x方向地震激勵(lì))步驟5-計(jì)算所有選定模式和重要節(jié)點(diǎn)處地震響應(yīng)的模態(tài)分量，即resp（dir）（即應(yīng)力和/或位移），該模態(tài)分量由步驟4計(jì)算所得的內(nèi)力N,VandM產(chǎn)生。舉例：響應(yīng)所必須的：法向彎曲應(yīng)力σb,zL,j1,x,i的模態(tài)分量，即由于圍繞局部軸ZL的彎矩引起的正應(yīng)力，該彎矩作用于在塔底部節(jié)點(diǎn)j的截面1處，由x方向的地震激發(fā)，模式1、2、3是重要的模態(tài)。在模式1中（x方向的地震激發(fā)），由于繞局部軸ZL彎曲，resp1（x）=σb,zL,j1,x,1節(jié)點(diǎn)j處截面1在模式2中（x方向的地震激發(fā)），由于繞局部軸ZL彎曲，resp2（x）=σb,zL,j1,x,2節(jié)點(diǎn)j處截面1在模式3中（x方向的地震激發(fā)），由于繞局部軸ZL彎曲，resp3（x）=σb,zL,j1,x,3節(jié)點(diǎn)j處截面1步驟6-使用SRSS方法（所有重要節(jié)點(diǎn)處的總應(yīng)力或重要位移），計(jì)算所考慮的地震激勵(lì)方向的總地震響應(yīng)TSR，由所有選定模式的組成：resp舉例，在節(jié)點(diǎn)j（在塔底部）截面的點(diǎn)1處，由x方向上的地震激發(fā)，總法向彎曲應(yīng)力σb,zL,j1,x由各個(gè)彎曲正應(yīng)力組成。這些彎曲正應(yīng)力對應(yīng)模式1，2和3，是對局部軸ZL的彎矩所產(chǎn)生的，由步驟5計(jì)算，其計(jì)算式如下。σ

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時(shí)間歷程響應(yīng)法和其他可用的抗震設(shè)計(jì)方法比較總則時(shí)間歷程分析法是計(jì)算地震荷載的另外一種方法，用于替代改進(jìn)的地震系數(shù)法和最大反應(yīng)譜法。特別是應(yīng)用于需要非常精確地評估地震載荷和/或允許考慮非線性特性時(shí)。時(shí)間歷程方法是一種非常精確的方法，但僅適用于特定的時(shí)間歷程輸入。由于可以生成多個(gè)時(shí)間歷程來表示單個(gè)響應(yīng)譜，單個(gè)響應(yīng)譜對起重機(jī)具有或大或小的影響，因此使用至少兩個(gè)，最好三個(gè)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的時(shí)間歷程來生成相同的響應(yīng)譜曲線非常重要，否則有可能會導(dǎo)致結(jié)果錯(cuò)誤。表D.1比較了每種方法的特征。表D.1三種地震反應(yīng)分析方法的特征復(fù)雜性和難度水平涵蓋的結(jié)構(gòu)和動態(tài)行為類型計(jì)算的地震加速度的準(zhǔn)確性地震荷載估算的準(zhǔn)確性響應(yīng)特征修正地震系數(shù)法簡單易用，計(jì)算機(jī)資源可用，但非必需彈性和線性近似近似，目的是保守依賴于使用的響應(yīng)譜和對起重機(jī)固有周期/頻率的估計(jì)。響應(yīng)譜分析方法（見第6章和附錄C）需要更復(fù)雜的計(jì)算機(jī)資源彈性和線性精度更高，但僅限于使用地震加速度的最大值精度更高，但只給出地震力和起重機(jī)響應(yīng)的上限估計(jì)取決于所使用的響應(yīng)譜時(shí)間歷程響應(yīng)分析方法（見D.2）復(fù)雜且對計(jì)算機(jī)資源有很高的要求彈性，塑性，線性和非線性精確模擬所用輸入的實(shí)際地震加速度精確模擬起重機(jī)對地震激勵(lì)和地震力的結(jié)果取決于設(shè)計(jì)地震波時(shí)間歷程分析法計(jì)算的地震響應(yīng)總則地震加速度圖用于地震激勵(lì)的輸入，這些可以通過記錄或合成（人工或模擬）的方法得到。記錄的加速度圖是過去實(shí)際地震的記錄。人工加速度圖是為了匹配響應(yīng)譜而由計(jì)算機(jī)生成的。其設(shè)計(jì)的依據(jù)是峰值地面加速度的設(shè)計(jì)值與加速度圖像部水平部分的持續(xù)時(shí)間之間的關(guān)系。利用地震擾動源的物理模擬生成加速度圖。地震激發(fā)的每個(gè)方向都可能需要使用不同的加速度圖。有兩種時(shí)間歷程分析方法可供選擇。完全直接積分法，它將數(shù)值步進(jìn)積分應(yīng)用于整套系統(tǒng)。它是兩種方法中功能更強(qiáng)大的，可以處理所有的非線性類型，但代價(jià)是更加復(fù)雜和苛刻（在計(jì)算機(jī)和工程資源上）?！B(tài)疊加法，模態(tài)疊加法計(jì)算地震反應(yīng)的時(shí)程，是根據(jù)先前模態(tài)分析得到的幾個(gè)被分解的振型的總和。它比完全直接積分法要求低，但處理非線性問題的能力有限。基于時(shí)程法的單方向地震反應(yīng)分析的主要步驟，如圖D.1所示步步驟一步步驟二步步驟三步步驟四說明：步驟1：使用彈簧集中質(zhì)量原理對起重機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，例如，由有限元分析。步驟2：選擇用作輸入的地震激勵(lì)，即地震加速度圖（人工，記錄或模擬）。步驟3：根據(jù)時(shí)間變量節(jié)點(diǎn)加速度計(jì)算起重機(jī)響應(yīng)，使用時(shí)域中的系統(tǒng)方程的逐步積分，結(jié)合地震激勵(lì)和其他非地震載荷計(jì)算，例如。自重，用作輸入負(fù)載。步驟4：計(jì)算節(jié)點(diǎn)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的時(shí)變位移和內(nèi)力以及確定最大值1-最大加速度2-最大剪切力3-最大彎矩X-時(shí)間Y-加速度時(shí)間歷程地震響應(yīng)分析步驟（單向）

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基本加速度與麥?zhǔn)秸鸺?、里氏震級之間的關(guān)系表E.1基本加速度與麥?zhǔn)秸鸺?、里氏震級之間的關(guān)系里氏震級近似基本加速度agm/s近似等價(jià)麥?zhǔn)秸鸺?lt;3.5<0.01=1\*ROMANI3.50.025=2\*ROMANII4.20.025=3\*ROMANIII4.50.10=4\*ROMANIV4.80.25=5\*ROMANV5.40.50=6\*ROMANVI6.11=7\*ROMANVII6.52.5=8\*ROMANVIII6.92.5=9\*ROMANIX7.35=10\*ROMANX8.17.50=11\*ROMANXI>8.19.80=12\*ROMANXII

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垂直地震烈度垂直影響因素c，涉及垂直和水平抗震設(shè)計(jì)系數(shù)，KV和K從經(jīng)驗(yàn)衰減式得到的響應(yīng)譜的垂直和水平加速度的比值,在0.1-5秒的時(shí)間范圍內(nèi)大約為0.4～0.7（參見圖F.1和參考文獻(xiàn)[1]、[2]和[3]）。建議將垂直影響系數(shù)c設(shè)置為0.5。說明：△Ohno等（2001年）X周期（s）☆坎貝爾和博佐尼亞（2003）YV/H○亞伯拉罕森和席爾瓦（1997年）c垂直地震系數(shù)經(jīng)驗(yàn)衰減式與地震周期分量的響應(yīng)譜的垂直與水平比（V/H）參?考?文?獻(xiàn)[1]OhnoS.,TakahashiK.,MotosakaM.EmpiricalestimationofhorizontalandverticalmotionbasedonCaliforniaearthquakerecordsanditsapplicationtoJapanislandearthquakes,JournalofStructuralandConstructionEngineering.TransactionsofAIJ,2001No.544,39–46[2]AbrahamsonN.A.,&SilvaW.J.Empiricalresponsespectralattenuationrelationsforshallowcrustalearthquakes.Seismol.Res.Lett.1997,68(1)pp.94–127[3]CampbellK.W.,&BozorgniaY.Updatednear-sourceground-motion(attenuation)relationsforthehorizontalandverticalcomponentsofpeakgroundaccelerationandaccelerationresponsespectra.Bull.Seismol.Soc.Am.2003,93(1)pp.314–331[4]WatanabeT.,IkedaM.,KobayashiN.AccelerationResponseEstimationofaStructureonaSupportive