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高層鋼結(jié)構(gòu)地震作用的三種計算方法
2023-02-02 08:51 高層鋼結(jié)構(gòu) 華邦建設(shè)
一、基底剪力法
在多遇地震作用下，對于體形簡單、剛度分布均勻的高層鋼結(jié)構(gòu)，在進行初步設(shè)計時應(yīng)采用基底剪力法估計高層鋼結(jié)構(gòu)的水平地震力?；准袅Ψㄊ且环N適用于高度不大、豎向剛度分布較為規(guī)則的高層鋼結(jié)構(gòu)抗震計算簡化方法，它根據(jù)高層鋼結(jié)構(gòu)的基本自振周期、總重量和場地類別等因素，通過結(jié)構(gòu)的反應(yīng)譜曲線計算出高層鋼結(jié)構(gòu)底部的水平地震總剪力;假定水平地震力近似為倒三角形分布，將其中的一部分作為集中力施加在高層鋼結(jié)構(gòu)的頂部，用來模擬高振型的影響;用靜力的方法進行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算，從而可以得到接近于結(jié)構(gòu)在實際地震中動力反應(yīng)峰值的內(nèi)力與變形。
二、振型分解反應(yīng)譜法
振型分解反應(yīng)譜法是在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中最常用的計算方法，它將結(jié)構(gòu)視為多質(zhì)點體系，計算其前若干個周期和振型，利用正則變換將多自由度體系分解為多個彼此獨立的廣義單自由度體系;根據(jù)加速度反應(yīng)譜曲線確定各單自由度體系的最大慣性力，用靜力方法進行結(jié)構(gòu)的力學(xué)計算;將各振型的位移與內(nèi)力進行遇合，從而可以得到高層鋼結(jié)構(gòu)在地震作用時的位移與內(nèi)力、由于在振型分解反應(yīng)譜法的計算過程中綜合地考慮了地面運動的強弱、建筑場地的性質(zhì)以及結(jié)構(gòu)自身動力特性的影響，因而在結(jié)構(gòu)設(shè)計中得到了廣泛應(yīng)用。
三、時程分析法
時程分析法又稱直接動力法，它在高層鋼結(jié)構(gòu)的底部輸入地震記錄或人工合成的地震波，通過動力計算的方法求出結(jié)構(gòu)在地震過程中每一時刻的位移與內(nèi)力變化情況，從而了解高層鋼結(jié)構(gòu)的塑性鉸出現(xiàn)，找出薄弱部位予以加強，從而有效地防止高層鋼結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用時發(fā)生倒坍。采用時程分析法要考慮的因素很多，其中最重要的是要建立符合構(gòu)件實際情況的恢復(fù)力模型與合理地選擇地震波。由于高層鋼結(jié)構(gòu)是由大量構(gòu)件組成，在進行時程分析法時，常常要將地震持續(xù)時間分為數(shù)百甚至上千個微小的時間段，計算工作量巨大，費用很高。
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