建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)基本要求的新規(guī)定_第1頁(yè)
建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)基本要求的新規(guī)定_第2頁(yè)
建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)基本要求的新規(guī)定_第3頁(yè)
建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)基本要求的新規(guī)定_第4頁(yè)
建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)基本要求的新規(guī)定_第5頁(yè)
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建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)基本要求的新規(guī)定一、結(jié)構(gòu)的規(guī)則性建筑結(jié)構(gòu)的平、立面是否規(guī)則,對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性具有最重要的影響,也是建筑設(shè)計(jì)首先遇到的問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題要求,建筑師和工程師共同協(xié)調(diào)解決,因此,本次修訂,除對(duì)工程師提供要求外,還對(duì)建筑師提出了一條要求,即規(guī)范條。建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)要求,不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)體現(xiàn)在體形(平面和立面的形狀)簡(jiǎn)單,抗側(cè)力體系的剛度和承載力上下變化連續(xù)、均勻,平面布置對(duì)稱。規(guī)則與不規(guī)則的區(qū)分,本規(guī)范規(guī)定了一些定量的界限,如條。但實(shí)際上引起建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則的因素還有很多,特別是復(fù)雜的建筑體形,很難用若干簡(jiǎn)化的定量指標(biāo)來(lái)劃分不規(guī)則程度并規(guī)定限制范圍。但是,有經(jīng)驗(yàn)的、有抗震知識(shí)素養(yǎng)的建筑設(shè)計(jì)人員,應(yīng)該對(duì)所設(shè)計(jì)的建筑的抗震性能有所估計(jì),宜采用抗震性能好的規(guī)則的設(shè)計(jì)方案,不宜采用抗震性能較差的不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案,不應(yīng)采用抗震性能差的嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。這里指出了三種不規(guī)則性的程度:不規(guī)則,特別不規(guī)則和嚴(yán)重不規(guī)則。不規(guī)則,指的是超過(guò)條中一項(xiàng)及以上的規(guī)則指標(biāo);特別不規(guī)則,指的是表和表中多項(xiàng)不規(guī)則指標(biāo)接近上限或超過(guò)規(guī)定指標(biāo)較多,具有較明顯的抗震薄弱部位,將會(huì)引起不良后果;嚴(yán)重不規(guī)則,指的是體形復(fù)雜,各項(xiàng)不規(guī)則指標(biāo)超過(guò)表和表中有上限值或大大超過(guò)規(guī)定值,具有嚴(yán)重的抗震薄弱環(huán)節(jié),將會(huì)導(dǎo)致地震破壞的嚴(yán)重后果者。本規(guī)范、條規(guī)定已考慮了《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ11-89)和《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》的相應(yīng)規(guī)定,并參考了美國(guó)UBC、日本BSL和歐洲規(guī)范。上述五本規(guī)范對(duì)不規(guī)則結(jié)構(gòu)的條文規(guī)定有以下三種方式:1、規(guī)定了規(guī)則結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)則,不規(guī)定不規(guī)則結(jié)構(gòu)的相應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)定,如《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ11-89)和《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》及歐洲規(guī)范。2、對(duì)結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性作出限制,如日本BSL。3、對(duì)規(guī)則與不規(guī)則結(jié)構(gòu)作出了定量的劃分,并規(guī)定了相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算要求,如美國(guó)UBC。美國(guó)UBC自1988年開(kāi)始就有了區(qū)分規(guī)則與不規(guī)則的規(guī)定,直至現(xiàn)在的IBC,這個(gè)規(guī)定仍基本不變。本條文規(guī)定基本上采用了第3種方式。本條文對(duì)不規(guī)則性盡可能給予定量,對(duì)實(shí)際容易避免或危害性較小的不規(guī)則問(wèn)題,未作規(guī)定。對(duì)于A類型結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則,最大層間位移與其平均值的比值為1.2時(shí),相當(dāng)于一端為1.0,另一端為1.45;1.5時(shí)相當(dāng)于一端為1.0,另一端為3。圖4.1為典型示例,以便理解本規(guī)范表中所述的不規(guī)則類型。二、場(chǎng)地和地基本次修訂,抗震設(shè)計(jì)基本要求一章中的場(chǎng)地和地基這一節(jié),對(duì)原規(guī)范略有變動(dòng)。1、原規(guī)范當(dāng)建筑場(chǎng)地為Ⅰ類時(shí),建筑可按原烈度降低一度采取抗震構(gòu)造措施,考慮到甲、乙類結(jié)構(gòu)在提高一度的同時(shí)又降低一度采取抗震構(gòu)造措施,兩相抵消,新規(guī)定甲、乙類建筑的抗震構(gòu)造措施可按本地區(qū)的設(shè)防烈度執(zhí)行,即不提高也不降低,而對(duì)丙類建筑的抗震構(gòu)造措施仍按本地區(qū)設(shè)防烈度降低一度執(zhí)行。款2玉、對(duì)設(shè)計(jì)基本騎地震加速度為告0.15g圓和緞0.30g相的地區(qū),雖其建對(duì)應(yīng)的抗震設(shè)完防烈度為泉7先度和堂8富度,但實(shí)際的慘地震作用比原考來(lái)的豈7父度和希8視度要高,因此昂,當(dāng)場(chǎng)地須為失Ⅲ巴、賊Ⅳ罰類時(shí)宜分別按施8臺(tái)度和派9芬度采取抗震構(gòu)托造措施。北3鄰、對(duì)同一結(jié)構(gòu)悅的單元不宜部溜分采用天然地面基,部分采用澤樁基的要求,編原則上是對(duì)的歐,但在高層建貧筑中,主樓和糊裙房不分縫的販情況下,難以舟滿足時(shí),需仔規(guī)細(xì)分析不同地刺基在地震下變筐形的差異及上政部結(jié)構(gòu)地震反倒應(yīng)差異的影響賣,采相應(yīng)措施鑄。著三、抗震結(jié)構(gòu)柜體系聰抗震結(jié)構(gòu)體系翻是抗震設(shè)計(jì)應(yīng)億考慮的最關(guān)鍵赴問(wèn)題,結(jié)構(gòu)方喬案選取是否合喜理,對(duì)安全和章經(jīng)昨濟(jì)起決定性的桃作用??拐鸾Y(jié)鎖構(gòu)體系的確定稍,受設(shè)計(jì)項(xiàng)目李的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)裝條件(地震性喝質(zhì)、場(chǎng)地條件己)有關(guān)系,是虛綜合的系統(tǒng)決拘策,需要從多爆方面考慮。新屢修訂的規(guī)范,蘇基本上保持原遭規(guī)范的條文內(nèi)妥容并稍加增補(bǔ)占,其原則精神鋒和過(guò)去一樣。港結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)腫時(shí),仍應(yīng)考慮替以下的一些抗遇震概念設(shè)計(jì)問(wèn)穗題。象1教、地震動(dòng)的性霞質(zhì)和結(jié)構(gòu)的地播震反應(yīng)竟抗震概念設(shè)計(jì)揮在選擇建筑結(jié)源構(gòu)的方案和采來(lái)用抗震措施時(shí)派,要考慮地震糕動(dòng)的性質(zhì)及其斗對(duì)建筑影響,擺應(yīng)注意地震的誤不確定性及其集一定的規(guī)律性支。崇(1類)叔地震及其影響覺(jué)的不確定性頑實(shí)際地震的時(shí)系間、空間和強(qiáng)針度,是現(xiàn)有科煮學(xué)水平難以預(yù)播估的。抗震設(shè)臨防的依據(jù)是一籌個(gè)地區(qū)的設(shè)防詞烈度,由于可妥資統(tǒng)計(jì)分析的任歷史地震資料圍有限,以及地薄震地質(zhì)背景不拖夠清楚,在一兄個(gè)地區(qū)發(fā)生超跌過(guò)設(shè)防烈度的魚地震是完全可桿能的。近瓣30以多年來(lái),我國(guó)貿(mào)發(fā)生的大地震舌大多數(shù)是超過(guò)潔了原定的基本余烈度,因此,貝設(shè)計(jì)時(shí)要慎重溫考慮罕遇地震包下結(jié)構(gòu)防倒塌甚的能力。訓(xùn)一個(gè)建筑場(chǎng)地澤的地面運(yùn)動(dòng)也舉是不確定的。朗美國(guó)的研究者撞對(duì)埃爾森特羅生臺(tái)站的繳15蓮次地震記錄表陜明,不同震源本所引起的地震淋動(dòng)加速度反應(yīng)社譜差別很大;藍(lán)日本的研究者哄對(duì)將淇港灣技室術(shù)研究所儉42映個(gè)臺(tái)站的孟222塔條水平分量記允錄的反應(yīng)譜進(jìn)峽行了分類統(tǒng)計(jì)點(diǎn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),艘同一臺(tái)站上,驟不同震級(jí)、不森同方位的地震雙記錄得到的反先應(yīng)譜形狀,有糕半數(shù)比較一致就,半數(shù)相當(dāng)離嚴(yán)散或非常離散電。實(shí)際上,一徑個(gè)地區(qū)的地面怎運(yùn)動(dòng),是從震貴源傳來(lái)的地震耽波達(dá)到所在地竹區(qū)的基巖面,商并輸入土層后唇的一種輸出猾(蓬或反應(yīng)骨)妙。地面運(yùn)動(dòng)的睬性質(zhì)除土層又收是一個(gè)非線性衫的系統(tǒng),隨輸槽入的強(qiáng)度不同召,濾波作用也登不同。因此,冠一個(gè)場(chǎng)地地面靈運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),榜隨震源機(jī)制、鋤震級(jí)大小、震蘆中距和傳播途露徑中土層性質(zhì)太的不同,不是接恒定不變的。愁不同性質(zhì)的地鏟面運(yùn)動(dòng)對(duì)建筑拒的破壞作用不環(huán)同。著名的帕遮克爾德地震記土錄,具有單獨(dú)踐的一個(gè)很大的忌加速度脈沖。誦但對(duì)建筑的打說(shuō)擊力量卻不大攀;柔1971嬸年圣弗爾南多夫地震在柯依瑪慌壩記錄到的臺(tái)現(xiàn)震記錄,在第芝3s鍋附近有加速度蔥為衡0.6g不的脈沖,相應(yīng)硬的速度增量為虛155cm榜/s除,在第竭7s詠附近有加速度險(xiǎn)為繭1.25g式的脈沖,相應(yīng)孕的速度增量為正62cm嚼/s男,根據(jù)這個(gè)地黑面運(yùn)動(dòng)推算橄夕欖景醫(yī)療中心癥附近的地面運(yùn)盡動(dòng),進(jìn)行醫(yī)院倡主樓的非線性穴時(shí)程分析,結(jié)透果表明,建筑辰的破壞是前一對(duì)個(gè)加速度脈沖育造成,乎1985陜年墨西哥地震艇在墨西哥城軟炕土上記錄到的楊強(qiáng)震記錄,則姑具有主要周期殺為烏2-3s梢的反應(yīng)譜,墨艷西哥城六一十盼層建筑的破壞據(jù),主要由于建鴿筑在這個(gè)頻帶緣范圍內(nèi)的選擇勉性共振的結(jié)果眉。仍19排94籃年美國(guó)北嶺地勿震,靠近地震漆斷裂同距離斷翁裂稍多一點(diǎn)的匪建筑破壞不同把。坡19病99扶年臺(tái)灣集集地抬震,同一地裂爽縫兩邊,上盤慶的建筑同下盤暗的建筑破壞程傻度差別很大。爭(zhēng)(2頂)功地震及其影響策的若干規(guī)律性剛地震的震級(jí)大泳小和震中距的賭遠(yuǎn)近,對(duì)地面謹(jǐn)運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)的糠反應(yīng)有重要的睜影響。一般來(lái)勵(lì)說(shuō),震級(jí)大、士震源破裂的尺典度大,地震波謎的周期長(zhǎng),而嗎且地震波的傳捎播距離遠(yuǎn),地?fù)普饎?dòng)的持續(xù)時(shí)右間長(zhǎng),其結(jié)果挎是對(duì)遠(yuǎn)距離的缸較柔性的建筑棋影響大。均場(chǎng)地的土層軟騙硬和覆蓋層厚堡度,對(duì)地面運(yùn)授動(dòng)的譜特性有睬重大的影響。糖土層愈軟,覆竹蓋或?qū)佑?,反?yīng)歸譜的特征周期齡愈長(zhǎng)。鄉(xiāng)建筑的地震破壁壞,具有積累燥的性質(zhì)。近年騾來(lái)在地震模擬壯振動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行蒼的砌體結(jié)構(gòu)和油鋼筋混凝土構(gòu)孤件的試驗(yàn)表明唯,砌體結(jié)構(gòu)在映較大的加速度座峰值的地震波毀輸入時(shí)產(chǎn)生裂掏縫,并在反復(fù)魄多次輸入地震童作用的情況下蟻,砌體由裂縫刮到散落以至倒怒塌;混凝土構(gòu)芝件在反復(fù)多次章輸入地震波作蘭用下,由鋼筋津屈服,混凝土腿裂縫發(fā)展到混噸凝土碎裂,鋼刑筋斷裂;實(shí)際預(yù)地震震害也可件見(jiàn)到類似的震他害積累情況。筑抗震設(shè)計(jì)的任覆務(wù)是考慮到地矮震及其影響的堆不確定性和結(jié)頓構(gòu)抗震能力的認(rèn)一些規(guī)律性結(jié)虜合起來(lái),使選偶取的建筑抗震秀結(jié)構(gòu)方案、細(xì)屠部構(gòu)造能具備倚較好的抗震能幅力。忘2扒、建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)喉具有多道抗震荒防線兵結(jié)構(gòu)多道抗震容防線的概念,瓶一是要求結(jié)構(gòu)土具有良好的吸工能能力,二是范要求結(jié)構(gòu)具有搜盡可能多的贅共余度。結(jié)構(gòu)系浙統(tǒng)的吸能和耗靈能能力,主要供依靠結(jié)構(gòu)或構(gòu)絲件在預(yù)定部位局產(chǎn)生塑性鉸,亮但結(jié)構(gòu)體系或璃構(gòu)件如果沒(méi)有每贅余度,則某壯些部分塑性鉸信的形成,遮使掠“最結(jié)邁構(gòu)賣”公變螺成補(bǔ)“蒼機(jī)怨構(gòu)晃”泉,并可能失穩(wěn)柴和倒塌。冒一般來(lái)說(shuō),靜魂不定的次數(shù)愈譯高,結(jié)構(gòu)的抗截震愈有利,但蔬這不是充分的皇條件,為使結(jié)精構(gòu)各部分有效塞地發(fā)揮抗震能庸力,需要把能啄量耗散在整個(gè)閉結(jié)構(gòu)的平面上案和高度方向上使。這要求在結(jié)壘構(gòu)的適當(dāng)部位蓮設(shè)置一系列容暮許發(fā)生的屈服累區(qū),使這些并貍不危險(xiǎn)的部位盆有意識(shí)地首先賞形成塑性鉸,豎或發(fā)生可以修周復(fù)的破壞,從擋而使主要的承荷重構(gòu)件得到很撐大程度的保護(hù)臥。有以下幾種艦處理方法:瞞(1分)結(jié)結(jié)構(gòu)體系由若蠟干具有延性很香好的分部結(jié)構(gòu)職組成,各部分眨結(jié)構(gòu)之間用聯(lián)卻系構(gòu)件連接,碼作為結(jié)構(gòu)辟的落“聚耗能元困件歪”啄。此扶種面“碰耗能元餐件低”預(yù),應(yīng)進(jìn)行良好太的設(shè)計(jì),采取肥合理的構(gòu)造措副施,使整個(gè)結(jié)李構(gòu)在中、小地妨震下不壞,在兼預(yù)估的大地震址下產(chǎn)生可允許煤的破壞,并消猜耗相當(dāng)?shù)牡卣鹆褫斎肽芰?,保原證所連接的分冶部結(jié)構(gòu)不壞,岡從而維持了整狗個(gè)結(jié)構(gòu)體系的鞏穩(wěn)定和繼續(xù)承抵受豎向荷載的婚能力,達(dá)嘉到識(shí)“循裂而不剝倒放”捕的設(shè)計(jì)要求。丙這種多道防線貧的應(yīng)用例子,請(qǐng)是具有連梁的鑰耦聯(lián)抗震墻,最其中連梁便起欲到結(jié)垮構(gòu)零“康耗能元裳件螺”奇的作用。傘1964鋸年美國(guó)阿拉斯域加地震中安克炊雷廳市的麥克鞠金列建筑的抗窮震墻連梁破壞煎便是一個(gè)例子清。鍵(2愉)傳多道防線的結(jié)拌構(gòu)體系類似框熊架若-岔抗震墻結(jié)構(gòu)系血統(tǒng)。這種系統(tǒng)元的主要抗側(cè)力膠構(gòu)件是抗震墻拼,是第一道防翁線,當(dāng)抗震墻甚在一定強(qiáng)度的敗地震作用下遭慕受可允許的損材壞,剛度降低融或部分退出工欲作,并吸收相沫當(dāng)?shù)牡卣鹉芰烤d扣,框架部分騰起到第二道防倦線的作用。這芒種體系的設(shè)計(jì)采既要考慮到抗密震墻承受大部慕分的地震力,尊又要考慮到抗徐震墻剛度降低欲后框架部分能平承擔(dān)一定的抗事側(cè)力作用。新成規(guī)范規(guī)定,規(guī)紋則的框架篩-靠抗震墻結(jié)構(gòu)中添,任一層框架屑部分按框架和肺抗震墻協(xié)同工久作分析的地震筑剪力不小于結(jié)稈構(gòu)底部總地震硬剪力的饅20%誠(chéng)或框架部分各奴層按協(xié)同工作評(píng)分析的地震剪爪力最大值的勢(shì)1.5綁倍攀(侍取二個(gè)值的較決小值設(shè)計(jì)僑)剛;不規(guī)則的框易架窗-荷抗震墻結(jié)構(gòu)框闊架部分承擔(dān)的崇地震剪力,可震按降低的抗震尖墻剛度與框架疼協(xié)同分析結(jié)果醋取值。憐(3汪)沿在結(jié)構(gòu)上設(shè)置鉆專門的耗能元慈件。近年來(lái)研綱究利用摩擦耗快能或者利用材餡料塑性耗能的宮元件,預(yù)期在臣大地震時(shí),相科當(dāng)一部分的地精震能量消耗于岔這種耗能元件診,以減少輸入竄主體結(jié)構(gòu)的地醫(yī)震能量,達(dá)到富減輕主體結(jié)構(gòu)扁的破壞。敗3頓、建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)善避免豎向強(qiáng)度挎與剛度突變殺建筑抗震性能蠅的好壞,除取妻決于總體的強(qiáng)蓋度、變形和吸懷能能力外,避芽免局部的抗震姑薄弱環(huán)節(jié)是十融分重要的。某俘一層間,某一具構(gòu)件,均可能驕成為結(jié)構(gòu)的抗烏震薄弱環(huán)節(jié)。崇薄弱環(huán)節(jié)的形萄成,往往由于授以下的原因:攀(1惡)患剛度突變。剛呀度突變是由于機(jī)建筑體型復(fù)雜祖或抗震結(jié)構(gòu)體喬系在豎向布置衣的不連續(xù)不均泛勻產(chǎn)生。剛度勺不連續(xù)不均勻做的部位,產(chǎn)生摘應(yīng)力集中,如涌果設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有蠟作必要的加強(qiáng)宰,便先于相鄰?fù)撞课贿M(jìn)入屈服犁,剛度進(jìn)一步畫減小,在地震第反復(fù)作用下,叨該部位的塑性坦變形繼續(xù)發(fā)展鑒,我們稱之為辯塑性變形集中躺,最終可能導(dǎo)通致嚴(yán)重破壞甚簡(jiǎn)至倒塌。遣(2凈)財(cái)屈服強(qiáng)度比突駕變。屈服強(qiáng)度屠比的含義不是躬指截面實(shí)際承趨載力本身,而行是一個(gè)相當(dāng)?shù)牟璞戎?,即各層?yīng)按實(shí)際配筋和狹材料標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度將計(jì)算的層間實(shí)青際抗剪承載力恥同該層彈性層菊間剪力的比值牢。這個(gè)比值是構(gòu)影響結(jié)構(gòu)彈塑佳變形的重要參贊數(shù)。實(shí)際結(jié)構(gòu)緊各樓層的屈服父強(qiáng)度比往往是悉不均勻的,如騙果給出各樓層界屈服強(qiáng)度比沿蓋樓層高度分布鄭的折線圖,則堅(jiān)該分布曲線的掏凹點(diǎn)將會(huì)形成費(fèi)結(jié)構(gòu)抗震的弱鹽部位,在地震干作用下率先屈律報(bào)而出現(xiàn)較大邊的彈塑性變形伏。巴結(jié)構(gòu)的塑性變塑形集中是相當(dāng)移復(fù)雜的問(wèn)題。都結(jié)構(gòu)彈塑性時(shí)尋程分析表明,比即使是規(guī)則的琴,剛度和強(qiáng)度航變化均勻的結(jié)簡(jiǎn)構(gòu)系統(tǒng),仍然登在某些部位先繭于其它部位進(jìn)聲入屈服,同樣縱在率先進(jìn)入屈瓶服的部位發(fā)展倒變形,即一個(gè)釀結(jié)構(gòu)體系在復(fù)貪雜的地震作用式下各部分不會(huì)銜同時(shí)進(jìn)入屈服顫狀態(tài);屈服強(qiáng)曉度分布不均勻謙的結(jié)構(gòu),彈塑宜性變形更為復(fù)腰雜。目前,確襯切地探明每一碧個(gè)結(jié)構(gòu)抗震薄婚弱部位的彈塑起性變形還有許綁多困難。因此匠,當(dāng)前還是盡耕可能從體型上傷和結(jié)構(gòu)體系的連設(shè)計(jì)上,使剛旨度和強(qiáng)度變化秀均勻,盡量減排少形成薄弱部磨位的因素,努償力減少變形集光中的程度,并喪采取相應(yīng)的抗擾震構(gòu)造措施提醒高結(jié)構(gòu)的變形任能力。愈4絲、抗震結(jié)構(gòu)體肚系應(yīng)具有良好雨的吸能能力流抗震結(jié)構(gòu)體系殲應(yīng)具有良好的眾吸能能力,即怪抗震結(jié)構(gòu)體系祖應(yīng)同時(shí)具備必崗要的強(qiáng)度、剛栽度和良好的延朋性凳(脅或變形能力雅)烤。如果抗震結(jié)素構(gòu)體系有較高唯的抗側(cè)力強(qiáng)度虜,但同時(shí)卻缺克乏足夠的延性啊,如不配筋的欲砌體結(jié)構(gòu),這每樣的結(jié)構(gòu)在地惠震時(shí)很容易破姿壞,其抗震性爭(zhēng)能是不好的;屬另一方面,如笨果結(jié)構(gòu)有較大臉的延性,但抗鋒側(cè)力的強(qiáng)度不瘦高,剛度不足吩,如純框架結(jié)符構(gòu),這樣在不唯大的地震作用弓下就產(chǎn)生較大樓的變形,其抗秤震性也是不理示想的,歷次大辦地震中,鋼筋枝混凝土純框架扎嚴(yán)重破壞,甚傾至倒塌,是屢扮見(jiàn)不鮮的。較侄高的抗側(cè)力強(qiáng)抹度、剛度和較威大的變形能力脈的結(jié)合,使抗滋震結(jié)構(gòu)體能做姿較大的功,具籍有較大的吸能文能力,結(jié)構(gòu)便戒具有較大的抗屯震潛力。廢砌體結(jié)構(gòu),如藏果加上周邊約依束或砌體中配抽置鋼筋,便有經(jīng)較好的變形能捎力,其抗震潛心力就大了;有那較大變形能力省的框架結(jié)構(gòu),蔥如果在框架中杰增加墻,形成職帶框的抗震墻音,其抗震潛力賊也就大了。日祖本武滕清對(duì)高驢層鋼框架建筑低,鑲?cè)霂жQ縫掩的預(yù)制混凝土掉墻板,不僅增其加了柔性框架超的抗側(cè)力強(qiáng)度爹和剛度,以阻右止側(cè)力作用過(guò)膛大的位移,同侮時(shí)大大地改善叔了在強(qiáng)地震中避結(jié)構(gòu)有能量吸量收能力和延性之性能。在抗震秋墻結(jié)構(gòu)體系中對(duì),如果鋼筋混濁凝土抗震墻設(shè)蜜計(jì)得正確,將莖具有足夠的強(qiáng)覆度和延性,對(duì)鋤抗震帶來(lái)很大龜?shù)暮锰?。因?yàn)檠筋愃七@樣的結(jié)飲構(gòu)有很好植的旨“注強(qiáng)韌我性思”按,具有很大的渣抗震潛力?;?內(nèi)、各類結(jié)構(gòu)構(gòu)拼件應(yīng)具有良好氧的延性澤各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件望是組成抗震結(jié)循構(gòu)體系的基本元元件,每一個(gè)構(gòu)結(jié)構(gòu)構(gòu)件如都那能設(shè)計(jì)成具有財(cái)良好延性筑(腫變形能力伯)靠,避免脆性破藏壞,則結(jié)構(gòu)經(jīng)頓受地震破壞會(huì)務(wù)仍能修復(fù)使用屢。在規(guī)范中提競(jìng)出脆的泄“哈設(shè)防烈度可茅修阻”私的設(shè)防目標(biāo),僑就是依靠提高閘的延性能力來(lái)勾達(dá)到;扁新規(guī)范第條和料條,提出對(duì)構(gòu)矮件和連接的要伍求,以及規(guī)范蘆的全部抗震措丘施,便是為提配高各類結(jié)構(gòu)構(gòu)齊件的延性能力榨而作的規(guī)定。摘四、非線性靜違力分析設(shè)非線性靜力分景析方法是及GB2001悉1-2001誠(chéng)第三章條規(guī)定柜的,對(duì)結(jié)構(gòu)在富罕遇地震作用嘗下進(jìn)行彈塑性找變形分析的一院種方法,但對(duì)褲此法沒(méi)有作具版體的規(guī)定,目搞前國(guó)內(nèi)工程界旺對(duì)此法還接觸折不多,因此,軟本章稍加敘述創(chuàng)。朵非線性靜力分謠析方法占(蜜Nonlin叛earS坐tatic充Procdu熟re)枕亦稱推覆分析濫法斃(牛Push仗Over兇Analys欺is)風(fēng)在日本稱荷重故增分解析法,篇是將沿結(jié)構(gòu)高哪度為某種規(guī)定放分布形式的側(cè)攏向力,靜態(tài)、韻單調(diào)作用在結(jié)遷構(gòu)計(jì)算模型上肥,逐步增加這強(qiáng)個(gè)側(cè)向力,直癥到結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的獲位移超過(guò)容許尤限值,或認(rèn)為蛙結(jié)構(gòu)破壞接近褲倒塌為止。篇在結(jié)構(gòu)產(chǎn)生側(cè)防向位移的過(guò)程普中,結(jié)構(gòu)構(gòu)件律的內(nèi)力和變形活可以計(jì)算出來(lái)范,觀察其全過(guò)產(chǎn)程的變化,判液別結(jié)構(gòu)和構(gòu)件鋪的破壞狀態(tài),萌比一般線性抗呢震分析提供更扮為有用的設(shè)計(jì)販信息。緞在強(qiáng)地震作用灣下,結(jié)構(gòu)處于盾彈塑性工作狀啟態(tài),目前的承戲載力設(shè)計(jì)方法器,不能有效估衰計(jì)結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震佳作用下的工作給性能,非線性雄靜力分析,可女以估計(jì)結(jié)構(gòu)和吼構(gòu)件的非線性世變形,結(jié)果比拴承載力設(shè)計(jì)更訂接近實(shí)際。猶非線性靜分析老與非線性時(shí)程決分析比較可以霉獲得較為穩(wěn)定盤的分析結(jié)果,紡減少分析結(jié)果紙的偶然性,同福時(shí)花費(fèi)較少的奶分析時(shí)間和勞奉力。傻非線性靜力分跡析方法的研究鴨,在美國(guó)已經(jīng)肅有叉20范多年,誓20局世紀(jì)廟90延年代初,為發(fā)呆展猛“喘性能設(shè)閑計(jì)溝”賺,又加大了該條方法的研究力陰度,現(xiàn)在有若望干個(gè)分析方法墻,這些方法有迫共同點(diǎn),即都輔要首先建立力趁-活位移曲線,但盈在評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)的移抗震能力是否頓滿足需要上,妙各取不同的辦遞法。輪FE跟MA273僻(漂1)殼采蜻用尤“專目標(biāo)位移法激(割Target發(fā)Dis司placem穩(wěn)entM耳ethod)顧”春,用一組修正城系數(shù),修正結(jié)歸構(gòu)燙在顏“峽有效剛乖度糖”撞時(shí)的位移值,住以估計(jì)結(jié)構(gòu)非半線性非彈性位連移。群AT護(hù)C-40螺(多2帽)欲采鑄用涉“吐承載力譜法抹(黑Capaci怒tySpe啟ctrum吼Metho畏d)銹,先建立死5%筒阻尼的線性彈串性反應(yīng)譜,再端用能量耗散效匠應(yīng)降低反應(yīng)譜檢值,并以此來(lái)住估計(jì)結(jié)構(gòu)的非變彈性位移。辜以上這兩種方江法,都是以彈食性反應(yīng)譜為基縮礎(chǔ),將結(jié)構(gòu)化箭成等效單自由晨度體系,因此們它主要反映結(jié)馬構(gòu)第一周期的半性質(zhì),當(dāng)較高擦振型為重要時(shí)攔,如較高的高錫層建筑和具有擔(dān)局部薄弱部位藍(lán)的建筑,采用重非線性靜力分俱析法要受限制桂。負(fù)(龍1還)百Federa捏lEm葬ergenc鏟yMam墳agemem限tAng襖ency概(高聯(lián)邦應(yīng)急管理絲機(jī)構(gòu)糠)谷(歲2鼻)懲Aplli踏edTe謎chmolo現(xiàn)gyCo娃umcil(悲應(yīng)用技術(shù)委員什會(huì)油)憲為彌補(bǔ)以上的蟲(chóng)非線靜力分析卵的不足,也可農(nóng)用推復(fù)法計(jì)算牛得到結(jié)構(gòu)的各仆層層間的力哥-霧位移骨架曲線污,配以合適的夫恢復(fù)力模型,恢再用輸入地震詞波和時(shí)程分析累法計(jì)算各層的羊?qū)娱g位移時(shí)程秘曲線,以估計(jì)銀層間變形是否濟(jì)滿足設(shè)計(jì)需要許。液非線性靜力分農(nóng)析,基本工作紗分兩個(gè)部分:狐第一部分是建創(chuàng)立側(cè)向荷載作請(qǐng)用下的結(jié)構(gòu)荷授載隙-尤位移曲線圖;猴第二部分是對(duì)織結(jié)構(gòu)抗震能力軍的評(píng)估處(勝一腿)旺建立側(cè)向荷載致作用下結(jié)構(gòu)荷罰載論-眾位移曲線圖1、一般步驟輔(憤1)樓建立結(jié)構(gòu)和構(gòu)顧件的計(jì)算模型榮(惱2)辮確定側(cè)向荷載鳳分布形式討作用在結(jié)構(gòu)高拔度方向的荷載么分布形式,應(yīng)飄能近似地包絡(luò)尤住地震過(guò)程的勒慣性力沿結(jié)構(gòu)華高度的實(shí)際分閥布。當(dāng)為三維墨分析時(shí),荷載倒在水平方向分況布應(yīng)能模擬每程一樓層橫板上罵的慣性力分布鞏。豎向分布形將式一般有以下惕幾種:教①掙均勻分布形式蘭,這種形式是??紤]側(cè)向荷載衛(wèi)同每一樓層上階的總重成正比它;吐②蓬第二種形式通膨常稱介為國(guó)“擠振型分聰布乏”趁形式,有二種改選擇:許a右、當(dāng)基本振型首中有總重量的都75%觸以上參予時(shí),義側(cè)向荷載的分醋布形式,可以扔用底部力法中跳側(cè)力系數(shù)的分肅布形式來(lái)代表運(yùn)。阻b齒、側(cè)向荷載分榆布與結(jié)構(gòu)的反薪應(yīng)譜振型分析攜法得出的樓層較一致,其中應(yīng)猛包含足夠的振祖型組合數(shù)使總惡重量的吃90%思能夠參予振動(dòng)觀。辰側(cè)向荷載的分噸布,還可以有反其它的選擇形糾式,諸如分布幕形式使樓層慣忘性力同結(jié)構(gòu)的微變形形狀成比鞏例帶(拿Fajfar溜and知Fisc滔hinger溝,1988)鳥(niǎo),分布形式基種于每一步加載版時(shí)的割線剛度挽導(dǎo)出的振型形半狀揚(yáng)(并Eberha舌rdan毛dSoz擋en,199原3)清,分布形式使籌作用于樓層的道荷載與樓層第燈一步的抗剪強(qiáng)虹度成正比例哭(危Bracci若and琴eta笨l.1995釋)焰。鈔(董3)澇側(cè)向荷載增加虛到最薄弱的構(gòu)耗件達(dá)到剛度發(fā)瘦生明顯的變化酷,一般達(dá)到結(jié)敞構(gòu)屈服荷載或凈構(gòu)件達(dá)到屈服星(辭或抗剪哨)熊承載力;結(jié)構(gòu)雙的計(jì)算模型中不,邀“狂屈德服概”妹后的構(gòu)件剛度船應(yīng)予以修正,述對(duì)修正后的計(jì)豪算模型,繼續(xù)聯(lián)加大側(cè)向荷載緒(疏荷載控制懇)城或位移菊(半位移控制臂)河,此時(shí)可以采頓用同一個(gè)側(cè)向使荷載分布形式小,或采用規(guī)定致容許的新的分穩(wěn)布形式;構(gòu)件卷性能的修正,駱可采用以下的吧辦法:閥a幣、在彎曲構(gòu)件榮達(dá)到屈服承載久力處端(踐可能在梁的端質(zhì)部或柱和墻的秋底部菠)脫設(shè)一鉸,肥b程、抗震墻在樓差層達(dá)到壓屈后晚,承載力迅速汗降低時(shí),取消由其抗剪強(qiáng)度,線c撒、支撐構(gòu)件達(dá)捕到壓屈后,承鞋載力迅速降低臣時(shí),取消這個(gè)曬支撐,閣d溪、當(dāng)構(gòu)件在剛野度減小后仍能將繼續(xù)承擔(dān)荷載閣時(shí),修正其剛鷹度。憲(違4)匙重復(fù)步驟捏(熟3)祖,直到更多的讓構(gòu)件達(dá)到屈服含(萍或抗剪沉)蜓承載力;旦對(duì)滔“氧屈衛(wèi)服仇”映結(jié)構(gòu)加載全過(guò)樣程的荷載形式季仍可保持原樣康,也可以采用壤另外的可選擇填的分布形式;丟在每一加載階掃段,每個(gè)構(gòu)件巴的內(nèi)力及彈性忘和塑性變形應(yīng)望予計(jì)算出來(lái)。擺(屯5)靠所有加載階段砍構(gòu)件內(nèi)力和變續(xù)形都應(yīng)記載下符來(lái),以期獲得鑰各個(gè)階段所有日構(gòu)件的總內(nèi)他力和變形槐(薪彈性和塑性雪)診。慕(潔6)析加載過(guò)程繼續(xù)孩到結(jié)構(gòu)性能達(dá)嫁到不可接受的漲水平,或者頂么點(diǎn)位移超過(guò)設(shè)女計(jì)地震下控制北點(diǎn)處的最大位總移。斧(鴿7)育作出控制點(diǎn)的日位移與底部剪聾力在不同加載縱階段關(guān)系曲線趣,作為代表結(jié)隸構(gòu)的非線性反鑰應(yīng)圖;曲線坡攏度的改變,表諷明不同構(gòu)件屈定服狼(廣或失效芽)盒程度。劃2廉、荷載爛-千位移曲線逆(巨1)斷理想化的荷載慨-兵位移曲線如圖遍4.4-1筍所示溝在側(cè)向總剪力途(捆結(jié)構(gòu)底部剪力販)襪作用下,結(jié)構(gòu)肺變形經(jīng)彈性變騰形范圍名OA額進(jìn)入非線性變鋸形范圍靈ABC忽,并經(jīng)結(jié)構(gòu)失挺穩(wěn)起點(diǎn)進(jìn)入失夫穩(wěn)以致倒塌的源CDE島范圍。但在實(shí)沉際推覆分析倒(仇Push-O普ver)冠中,在接近叨C濃及進(jìn)入邀CDE括階段時(shí),如分閣析的軟件功能丙不足,往往因炊為積分不收劍目得不到曲線的座全過(guò)程;現(xiàn)在郵已經(jīng)有人對(duì)此逼作了研究并采趁取處理措施,巡從而能夠獲得悄荷載遇-榴位移的彈塑性霉全過(guò)程曲線。站如果結(jié)構(gòu)具有諸較大的變形能墻力糟(境延伸補(bǔ))肌和較大的承載阻能,則在曲線效B桶點(diǎn)仍在上升階委段,即容許彈柏塑性變形尚未圓達(dá)到張C生點(diǎn),仍可以獲網(wǎng)得足夠的曲線吵線段供研究分遮析結(jié)構(gòu)抗震能頭力之用。證(醒2)戲推覆分析得到牽的荷載最-煌位移曲線是側(cè)垮向總剪力同頂蛙點(diǎn)側(cè)向位移誓(炎是結(jié)構(gòu)各層間歸位移之總和墓)探,而規(guī)范要求怨分析的抗震性辟能是某個(gè)薄弱誰(shuí)層間位移,因販此再要通過(guò)頂鑰點(diǎn)位移來(lái)觀察貨層間位移,兩斑者的關(guān)系在分準(zhǔn)析過(guò)程中是可漠以得到的。輛(敢3)劑荷載辯-錯(cuò)位移曲線可以踐進(jìn)一步簡(jiǎn)化為耽雙線性或三線寬性骨架曲線,梅簡(jiǎn)化的方法可厲用等能量方法泰。盈(事二消)夠結(jié)構(gòu)抗震能力膏的評(píng)估挽通過(guò)推覆分析棋得到荷載驗(yàn)-止位移曲線后,事還不能立即從處圖上某一點(diǎn)的同位移確定為能羊代表結(jié)構(gòu)抗震眨性能欣的蘭“憂目標(biāo)位洗移五”齡與規(guī)范規(guī)定的廈容許變形限制羨來(lái)比較,以確捷定結(jié)構(gòu)的抗震菜能力是可否達(dá)到要求,罷因?yàn)榭垢卜治稣徥前岩粋€(gè)多自厘由度體系的結(jié)挑構(gòu),按照等效迅的單自由度結(jié)尸構(gòu)來(lái)處理,其搞外作用例(飼這里叫地震需豆求傾)貿(mào)和結(jié)構(gòu)反應(yīng)援(斥這里叫結(jié)構(gòu)的劑承載能力詳)確要經(jīng)過(guò)一系列續(xù)的轉(zhuǎn)換處理。位處理方法有多還種,這里介紋紹羽“膛承載力譜扎法孤”燈和弦“占目標(biāo)位移繪法晴”媽。晉1擴(kuò)、承載力譜法步這個(gè)方法是美瀉國(guó)咱ATC-40繞采用的方法,侍也是日本新的費(fèi)建筑基準(zhǔn)法干(遮BSL200跳0)濤采用的方法。隨這個(gè)方法的基卻本思想是,建扶立兩條相同基琴準(zhǔn)的譜線:祖一條是由荷載片-完位移曲線轉(zhuǎn)化谷為承載力譜線如(鏡亦稱供給譜線宴)惰,另一條是由剛加速度反應(yīng)譜紋轉(zhuǎn)化為競(jìng)ADRS約譜杠(絹亦稱需求譜線立)牽,把兩條線放甚在同一個(gè)圖上頑,兩曲線的交隊(duì)點(diǎn)定運(yùn)為劃“紫目標(biāo)位失移振”虧點(diǎn)墊(哭或淺“峰結(jié)構(gòu)抗震性再能床”炕點(diǎn)瓜)捷,再同位移容趁許值比較,確價(jià)定是否滿足抗娘震要求。際(假1)爺承載力譜的轉(zhuǎn)柔換微為了從承載力帶曲線仗(隊(duì)Push-O遠(yuǎn)verC驅(qū)urve)寬轉(zhuǎn)變?yōu)槌休d力回譜,需要一點(diǎn)姥、一點(diǎn)的轉(zhuǎn)換饑;從承載力曲倘線上任一點(diǎn)的京,鞭頂點(diǎn)和,轉(zhuǎn)換到承載穴力譜的相應(yīng)的放點(diǎn)首,龜可采用以下的疫式子:呀頌混超糖糊(4.4-繩1)桂噸分床(4.廊4.-2)疑式中身--枕第一振型質(zhì)量仁系數(shù);床--逝第一振型參予迅系數(shù)澇--游第一振型頂點(diǎn)耳振幅。黎由荷載覺(jué)-猴位移曲轉(zhuǎn)換為禮承載力譜,如商圖測(cè)4.4-2釀所示。讓(枯1)ADR懶S電譜的建立黎①棄反應(yīng)譜的轉(zhuǎn)換啦由標(biāo)準(zhǔn)的加速賠度反應(yīng)譜癥(牙S按a月-T尼譜方)垃轉(zhuǎn)換為筐S罰a義-S往d廟譜等(蝕譜加速度為縱瘡座標(biāo),譜位移例為橫座標(biāo)轟)銀,便是座ADRS蓄譜援(椒Mahane待y,1993舉)板。獎(jiǎng)反應(yīng)譜曲線上槐的每一點(diǎn),同丟譜加速度額S曲a眨,譜速度斥S溝v編,譜位移芳S椒d羞和周期貸T功有確定的關(guān)系真,要從標(biāo)準(zhǔn)的吐加速度反應(yīng)譜么S顧a扮-T任模式轉(zhuǎn)換為捎ADRS漏模式,必須確奸定曲線上每一余點(diǎn)的相應(yīng)于盆S敞a萄i兔和貌T彼i婚的昨S輩d打i陣值,其關(guān)系可揉從下式求得:背駐逮斤框(棄4.4-3)篩標(biāo)準(zhǔn)的需求反汽應(yīng)譜包含一組虹常量的譜加速危度和另一組常搬量的譜速度;引在周期附Ti營(yíng)處的譜加速度抵和譜位移有如贏下關(guān)系。諷絡(luò)輩(4.斤4-4)資標(biāo)準(zhǔn)模式的反潔應(yīng)譜與潔ADRS萍模式的轉(zhuǎn)換,團(tuán)如圖載4.4-3機(jī)所示。料②均反應(yīng)譜的阻尼詞調(diào)整乏尋找地震需求匯與承載力供給菜之間的關(guān)系前闊,須考慮結(jié)構(gòu)譽(yù)非線性耗能性把質(zhì)對(duì)地震需求些的折減;當(dāng)?shù)貛驼鹱饔糜诮Y(jié)構(gòu)銀,達(dá)到非線性朋狀態(tài)時(shí),結(jié)構(gòu)剝的能量耗散可殊以視為結(jié)構(gòu)粘亦性阻尼與滯回蘭阻尼的組合;害滯回阻尼用等鍋效粘性阻尼來(lái)稍代表,并用來(lái)絹調(diào)低地震需求偵譜;滯回阻尼欲與滯回環(huán)以內(nèi)或的面積大小有黑關(guān),因此要設(shè)淘定滯回曲線,殊一般采用雙線絹型曲線代表承荷載力曲線,來(lái)慨估計(jì)有效阻尼名(蓮圖憂屆)松;等效粘性粘奴,可由圖所示恢的參數(shù)確定:效略興懼跡趟(4.4趨-5)乒式中潮E銹D塔--念阻尼耗能,等曉于由滯回環(huán)包籌圍的面積,即壇平行四邊形面紀(jì)積;秘E脾S劣--挨最大的應(yīng)變能內(nèi),等于陰影斜祥線部分的三角疤形,即呼a冠p驕a選p道/2鼓。鄉(xiāng)建筑雙線性滯冬回曲線圖,需射要首先假定魄,d攤p朝,這一點(diǎn)是決捐定等效阻尼大彈小和地震需求站曲線的位置的慎一個(gè)座標(biāo)點(diǎn),騙是結(jié)構(gòu)抗震性繡能的試設(shè)點(diǎn)。遵(3)煌地震需求譜尚圖中的參數(shù)是行用來(lái)計(jì)算折減帳系數(shù),對(duì)犯5%匙阻尼的摸ADRS翁譜時(shí)行折減,神為地震需求譜垮。承載力譜與餅調(diào)整后的需求腦譜放在同一個(gè)瓦ADRS柴圖上,如圖所稀示,兩組曲線飼有一個(gè)交匯點(diǎn)益,如果這個(gè)交覺(jué)點(diǎn)與飾a進(jìn)p管,d遲p興點(diǎn)相近,則此李點(diǎn)可視億為淹“救性能岡點(diǎn)派”原(Perf牌ormanc泰ePoi乘nt),犁或肆稱降“淚目標(biāo)位移待點(diǎn)冠”如,如果此點(diǎn)遠(yuǎn)嚷離勿a扔p,貪d胸p撞點(diǎn),則計(jì)算過(guò)土程須重復(fù)進(jìn)行術(shù),直至達(dá)到滿唱意為止。扯2與、目標(biāo)位移法燃這個(gè)方法是域FEMA27亂3笑推薦的方法,義這個(gè)方法的基鵲本思想是建立下控制點(diǎn)鋒的暫“鞏目標(biāo)位超移導(dǎo)”夜。建筑頂層的漫質(zhì)量中心作(憑屋頂小間不作陪為頂層駝)妨定為結(jié)構(gòu)的位纖移控制點(diǎn)。目洽標(biāo)位移由下式夕確定:并嫁從的(4.4-風(fēng)5)游①功有效基本周期隨T粉e攀的確定析式中墓T--陣彈性基本周期銀,用彈性動(dòng)力社分析確定;雙很K敬1呆,刑K營(yíng)e握--抖分別為結(jié)構(gòu)彈列性側(cè)向剛度和黎結(jié)構(gòu)有效側(cè)向臥剛度。驚②率K網(wǎng)和廟K叢e塑的確定蔬如圖烈4.4-6波,將荷載盼-詠位移曲線用雙撥線型折線代替決,初始剛度為透K舍,在曲線上矩0.6首倍屈服剪力處作的割線剛度稱童為有效剛度峽K牙e洗。泛(縫1)瓦系數(shù)蝦C為0亮譜位移與頂點(diǎn)調(diào)位移修正系數(shù)呢這個(gè)系數(shù)考慮孩了多自由度的外頂點(diǎn)位移和等考效單自由度體單系位移之間的谷差,可以按下在面的方法之一豪計(jì)算得到。似①交取控制點(diǎn)平面祖處的彈性第一匆振型參予系數(shù)榴值葉脈(4.4側(cè)-6)紫式中怨G優(yōu)i遍--i烤平面上的重量駐;混拿X做li作,處X置1n限--撞第一振型覽i乎點(diǎn)和頂點(diǎn)平面努上的振型相對(duì)愁位移。玉②閑采用實(shí)際的結(jié)刮構(gòu)沿高度方向地的變形曲線,翻求控制點(diǎn)平面梅處的拓型參予娃系數(shù)值。毒③伐C換0姑采用下表表列杜數(shù)值僚(身假定第一振型怖為直線御)膠樓層數(shù)張1絕2商3僻5胖10柴修正系數(shù)繼1.0柄1.2彎1.3露1.4扯1.5箭(員2)C邁1期最大非彈性位惜移與由線性彈論性反應(yīng)計(jì)算出焰的位移差的修健正系數(shù)失這個(gè)系數(shù)考慮答到非線性位移舒反應(yīng)與線性位肅移反應(yīng)在控制姥點(diǎn)的差異,羨FEMA27慌3焦根據(jù)理論和實(shí)咬驗(yàn)資料,建議揚(yáng)C剛1消取以下的數(shù)值純:絨庫(kù)(4.4-7純)想式中徑T俯g爬--菠反應(yīng)譜特征周樂(lè)期叛參R--界彈性的計(jì)算內(nèi)趙力與計(jì)算的屈希服承載力的比供值,由下式計(jì)仇算得到:滴西敏堡牙擠怕燕(4.4蜂-8)胸式中騎V號(hào)y浩--戀非線性靜力分院析計(jì)算的屈服奉承載力,非線軟性荷載歐-禍位移曲線小(球即底部剪力和外控制點(diǎn)的位移妹之間關(guān)系曲線斃)槍采用雙線型;墓辜G--造全部恒載和部挖分可變荷載組真合值。心(物3)油系數(shù)茶C預(yù)2阿滯回線形狀對(duì)泊最大位移反應(yīng)畫的影響修正系仆數(shù)噴上述習(xí)C利1識(shí)系數(shù)的取值,目是基于非彈性些的單自由度體討系的平均反應(yīng)季,具有雙線性薦滯回模型,如集果滯回環(huán)存在海明顯捏攏或剛像度退化,則其卻能量吸收及消解耗能力將會(huì)減遣小,并將產(chǎn)生自更大的位移,斥目前只有少量蜻資料能定量估倚計(jì)這種位移增內(nèi)大影響,僅僅并知道對(duì)周期短冶,強(qiáng)度低,捏訪攏現(xiàn)象很明顯棉的結(jié)構(gòu),這種國(guó)影響很為重要伍,而且非線性姐程度愈小,捏絞攏的程度也愈適小??ɑ谝陨系恼J(rèn)柄識(shí)和判斷,考FEMA27鐵3孩給出了如下表謎的艷C草2潑系數(shù),其中考灑慮了兩種因素壯,一是地震作鞋用的大?。ǚ制崛齻€(gè)水平,超仿越概率分別為逝50位年尿50%幫,膨50臉年重10%巡和驟50釋年究2%雕),另一是結(jié)轟構(gòu)或構(gòu)件的承嬌載力和剛度退工化的程度。煉C隊(duì)2歸系數(shù)取值表晴T=0.1(云s)迎T戰(zhàn)Tg(s)栽地震作用水平政結(jié)構(gòu)和構(gòu)件承級(jí)載和剛度退化毫類型甜Ⅰ秀(仿a)栗Ⅱ米(尖b)還Ⅰ益(覽a)賠Ⅱ州(捐b)桐50液年超越概率綱50%覺(jué)1.0回1.0樓1.0濾1.0凍50救年超越概率鹿10%首1.3兄1.0斥1.1啦1.0卡50報(bào)年超越概率來(lái)2%歡1.5擦1.0軍1.2擔(dān)1.0注:除a貪、任一層在設(shè)鉤計(jì)地震下,旦30%斬以上的樓層剪劣力,由可能產(chǎn)宇生承載力或剛濁度退化的抗側(cè)讓力結(jié)構(gòu)或構(gòu)件帆承擔(dān)的結(jié)構(gòu),金這些結(jié)構(gòu)和構(gòu)預(yù)件包括:中心傷支撐框架,支湊撐只承提拉力控的框架,非配催筋砌體墻,受礦剪破壞為主的喘墻撕(肚或柱嘩)充,或由以上結(jié)鐘構(gòu)組合成的結(jié)名構(gòu)類型。降b逐、上述以外的鞭各類框架。甚(課4)宗系數(shù)臣C洽3雪動(dòng)力效應(yīng)放大掏系數(shù)且對(duì)屈服后具有炊正剛度的結(jié)構(gòu)您,領(lǐng)C瓶3渴=1吊,屈服后具有翻負(fù)剛度的結(jié)構(gòu)痰,瓜C叮3篩可按下式計(jì)算傭:之柳(4.4傘-9)汁式中探--革屈服后剛度與銅有效剛度之比熄(像圖鍛4.4-6)庭繼T--怎彈性結(jié)構(gòu)基本臟周期旁--矛穩(wěn)定系數(shù)板扛芬重表(賀4.4-10虜)豈式中識(shí)--i項(xiàng)層以上重力荷五載代表值逗--濕第悔i謙層樓層質(zhì)心處噸的彈性和塑性她層間位移踏品V吳i乘--培第花i利層地震剪力設(shè)饒計(jì)值映走h(yuǎn)恩i荒--崖第撿i露層層間高度。講五、重力二階巨效應(yīng)奉建筑抗震設(shè)計(jì)獸規(guī)范蝴(腹50011-位2001)向第三章條規(guī)定譽(yù):景“墊當(dāng)樓層以上重謠力荷載與該樓歡層狡地震層間位移惠的乘積除以該破樓層地震剪力賤與樓層高度乘糠積之商大于考0.1丹時(shí),應(yīng)考慮重摸力二階效應(yīng)的璃影炎響眾”災(zāi)。重力二階效應(yīng)卸當(dāng)柔性結(jié)構(gòu),眉如鋼和鋼筋混訂凝土框架結(jié)構(gòu)爺,受到水平荷桑載時(shí),其水平電位移,會(huì)引起憤由于上部重力都荷載產(chǎn)生的額爹外附加的襖(芬二階恰)憤傾覆彎矩。雪如圖潤(rùn)4.5-1,近M=毫M景1指+M梅2涉=F揚(yáng)E救.h+P寧紀(jì)窄理(4.5.駕-1)物式中蹤,為初始窮(吊一階事)議彎矩,狹為二階彎矩,燭M宗2段的加入,又使劍增大,同時(shí)又艦對(duì)附加彎矩進(jìn)委一步增大,如撈此反復(fù),對(duì)柔攤?cè)醯慕Y(jié)構(gòu),可孩能產(chǎn)生積累性李的變形增大而至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)壞倒塌。如圖欠4.5-21、穩(wěn)定系數(shù)伶取二階彎矩與惠一階彎矩之比尺為待,稱之為穩(wěn)定聲系數(shù):篩GB5001組1-2001叢規(guī)定,各層的貞穩(wěn)定系數(shù)容I借取值為:友耍比達(dá)磁(4岸.5-2)楚式中皺--i霸層以上重力荷禽載計(jì)算值;犧--i盛層樓層質(zhì)心處牛的層間位移值純;遞匯V樣i師--i貴層地震剪力設(shè)辛計(jì)值;誤趴h沃i純--i挎層層間高度。紋當(dāng)閱時(shí),不考慮二虹階效應(yīng)影響,怨其上限則受彈貸性和彈塑性層存間位移角限值菠控制。對(duì)混凝訪土結(jié)構(gòu),彈性凍位移角限值較降小,一般均在迅0.1精以下,建議可餐不考慮重力二國(guó)階效應(yīng)的影響丟。榜當(dāng)在彈性分析盆時(shí),作為簡(jiǎn)化抱方法,重力二災(zāi)階效應(yīng)的內(nèi)力拉增大系數(shù)可取六當(dāng)在彈塑性分侄析時(shí),宜采用棋考慮所有受軸驟向力的結(jié)構(gòu)和架構(gòu)件的幾何剛疤度的計(jì)算機(jī)程邁序進(jìn)行重力二糖階效應(yīng)分析,色亦可采用其它典簡(jiǎn)化分析方法殘。2、幾何剛度貼(賓1)留索的幾何剛度衣如圖喇4.5-3甲一索長(zhǎng)驕L葵,具有初始拉藏力吊T拉,如果索二端賞受到側(cè)向位移熊V扇i膝和棕V趴j口,則索單元必屢然產(chǎn)生附加力比F幫i封和末F緣j娛,以維持平衡紙位置。鑒圍繞通j晶取矩,可及平鷹衡方程如下:疾直蹦攝感甲押治(4.5-3汽)芳取豎向力平衡畏:稱搞色盡盛虎臭愁可(4.5-鼠4)法4.5-3主、摸4.5-4甘式聯(lián)合,則側(cè)芽向力可表示為棟側(cè)向位移及矩階陣:班或琴岔蒜科(4.將5-5)靠可注意到俱2當(dāng)×焦2根,幾何矩陣,驚K廣g丸是桿件長(zhǎng)度和瓜外力的函數(shù),踩而非索的力學(xué)禾性質(zhì)的函數(shù),每因此,稱此矩懲陣俯為跑“罵幾挑何柿”?;蚧肌巴鈶?yīng)愿力騙”竹剛度矩陣以區(qū)特別陶“加力裳學(xué)夜”掘剛度陣,后者織是基于桿件的淡物理性質(zhì)。迎幾何剛度存在阻于所有結(jié)構(gòu)中讀,只不過(guò)當(dāng)它字與結(jié)構(gòu)體系的夾力學(xué)剛度比較逃為足夠大時(shí),執(zhí)才為重要。僅(下2)問(wèn)桿件的幾何剛書度撕在桿件的變形煙狀況為端部受丑彎產(chǎn)生轉(zhuǎn)角亡和并產(chǎn)生附加可彎矩撞M孟i尖和薄M雞j鉆,羅其力和變形的縫關(guān)系由乳[Cloug較h趴結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)悟]純可表達(dá)為:買或鏡F稿G蘇=K凡G賞V(4.嘆5-6)癥沒(méi)有剪應(yīng)變的柔梁,其彈性的養(yǎng)力沖-葵變形岔-恢關(guān)系為:到或介(4.5-財(cái)7)齊4.5-6駁式為幾何剛度給聯(lián)系的力與變協(xié)形關(guān)系,深4.5-7唐式為物理剛度攔聯(lián)系的力和變鑒形關(guān)系,而作片用在梁?jiǎn)卧匣蟮目偭椋汗?jié)犁(罵4.5-8階)染如果桿件上作慌用很大的軸向宏力且保持常量驗(yàn),只須形成總傻剛度矩陣,即寨可進(jìn)行由于幾壤何剛度加進(jìn)計(jì)轉(zhuǎn)算后的影響結(jié)的果,且當(dāng)所受切軸力為壓力時(shí)壞,幾何剛度為樂(lè)負(fù)剛度,計(jì)算盛結(jié)果會(huì)產(chǎn)生應(yīng)垂力軟化,或軟嗽化效應(yīng)。牛幾何剛度在重午力二階效應(yīng)分賣析中,對(duì)所有毯結(jié)構(gòu)體系,是芒通用的分析程秧序應(yīng)該考慮的憶問(wèn)題,包含二雞階效的靜力和仔動(dòng)力問(wèn)題。遇(濤二剝)錯(cuò)靜力和動(dòng)力的今重力二階效應(yīng)挖分析尊本節(jié)介紹文獻(xiàn)旗[11]婦的方法,是票SAP200啄0年程序分析重力后二階效應(yīng)的依煙據(jù)。考慮到在宰建筑結(jié)構(gòu)中,若建筑的重量在恭側(cè)向運(yùn)動(dòng)過(guò)程低保持常量,且索結(jié)構(gòu)總體位移霧與結(jié)構(gòu)總尺寸劣比為較小量。睬可使建筑的重?fù)屃ΧA效應(yīng)線五性化,并直接評(píng)加入建筑結(jié)構(gòu)標(biāo)的基本分析方躺程中去,使這持個(gè)效應(yīng)持續(xù)的敲包含在靜力和父動(dòng)力分析當(dāng)中封。這樣獲得的餐位移,振型和丸頻率,體現(xiàn)出化\室結(jié)構(gòu)是自動(dòng)的藍(lán)軟化,構(gòu)件的傳力滿足靜力和利動(dòng)力穩(wěn)定條件崖,并反映附加架的彎矩同直接尺計(jì)算得的位移與相一致。惡下面是方法的托基本解釋楊1往、變形位置的惡平衡方程返如圖蓄4.5-5a路所示,一個(gè)豎觸向懸臂結(jié)構(gòu),導(dǎo)在側(cè)向位移狀就態(tài)下,考慮由絹于單一質(zhì)量甚(慰或某守i槐層的重力舞)織在閱i核樓層產(chǎn)生的附礎(chǔ)加傾覆力矩,峽其總的傾覆效眠應(yīng)是所有樓層寫重力產(chǎn)生的同詞樣結(jié)果之和。委圖是用等效的丟靜力作用產(chǎn)生晌同樣的傾覆力亡,或以矩陣表趁示:照窗氧耀粥(4.5斷-9)棄圖腿4.5-b終中的側(cè)向力可谷以對(duì)所有的樓臣層進(jìn)行計(jì)算,穴再加到外荷載鞠作用上去,則烘結(jié)構(gòu)的側(cè)向平梨衡方程:徹幻撈撿向刊(4.5-1扭0)險(xiǎn)式中群K--厭與樓層側(cè)向位朱移涼u厲相應(yīng)的側(cè)向剛飲度矩陣;獸死F--跳已知的側(cè)向荷毛載;愚敏L--閱含臂G司i荒/h膠i躲因子的矩陣。挪上式可以寫成躁以下形式:脖厭喚廟壘渾蜻(4.5-毫11懲)式中克上式可以直接撐求出側(cè)向位移印,桿件的內(nèi)力鵝也可以由這些添位移計(jì)算出來(lái)職(額與所用的線性鍛理論一致起)昨,并可獲得與紅變形后位置相究應(yīng)的平衡狀態(tài)局。臥解柄4.5-11焦式存在一個(gè)問(wèn)巧題,即檢K*幕矩陣是不對(duì)稱帝的,然而如用布另一個(gè)靜力等加效荷載系統(tǒng)代糞替圖傭4.5-5b襖中的側(cè)向荷載前,矩陣可以變翻成對(duì)稱。脈作用在逝i值平面上的總的偷傾覆力矩為:竹教薦憤嗎嫁(4.蔬5-12)玉i默平面上的總位蹤移井u江i鋸可以寫成:蹦夜粗辱追(4.5-1滾3)矩因此,頑4.5-12訴式可以寫成:死慮挺紀(jì)(4.丑5-14)留每層的重力籌G班i文的側(cè)向位移產(chǎn)鼻生的傾覆效應(yīng)撤,可以成為分討布在獻(xiàn)i業(yè)層以下各樓層傳上的力偶,或叮者在長(zhǎng)i團(tuán)平面上由于尾j會(huì)層的重力在術(shù)i聽(tīng)和橋j+1邊平面上的力為悄:暈碗責(zé)(4.5-似15)搏由于傾覆效應(yīng)變是累加的,所縮有緞j欄層以上的樓層凳重力產(chǎn)生的在況j航層平面的力為抱:恩堤順(4.5-誤16)胞其中厚G謎j琴為鋒j毀樓層以上總的裁靜力荷載:倡L講變成對(duì)稱形式協(xié),就不須特別拔求解非對(duì)稱方桐程。特值得注意的是環(huán)4.5-16把式正好是綠4.5-5成式中只包含軸許力的效應(yīng)的柱掘的昂“腰幾何剛掙度籮”戴的形式,因此男,這里給出關(guān)礦系式,完全等醒效于通常在非熟線性結(jié)構(gòu)分析絨中,用來(lái)建立資剛度增量更上為理論化的方耕法。序2抱、三維結(jié)構(gòu)方交程彩方程殲4.5-16城可以直接用于惡各樓層持質(zhì)心焦和剛心均位于瓜同一豎向軸上循時(shí)的樓層在委x免、扒y法兩個(gè)方向上的釀分析。然而,城對(duì)于有扭轉(zhuǎn)耦隙聯(lián)(各樓層的倡質(zhì)心和剛心不親重合,且均不丟在上、下樓層逝的同一個(gè)豎向躲軸)時(shí),則須游引入結(jié)構(gòu)的三阿維剛度,即在裙質(zhì)心處有二個(gè)塑平移,拘u生x重、小u女y固和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)填u波r雹如圖占4.5-6a堵。松在方程膜4.5-16灣的傾覆力矩上到,應(yīng)加上由于輝分布在樓層上中的有限大的樓幅層質(zhì)量產(chǎn)生的醋二階力矩,且愿在顏x愈、怎y駱座標(biāo)處,由于樂(lè)質(zhì)量位移產(chǎn)生響的傾覆力的增箱量為:連貫野悅標(biāo)(4粗.5-17)糟以質(zhì)量中心為惡原點(diǎn)的,在樓廁層砍i伐的位移為:糾涌稠盆絹蔽(4.5-收18)浴質(zhì)心的力的增逢量,用諸x廣、敞y賢點(diǎn)的力的增量礦表達(dá):洲蠟飲佳對(duì)缸(4魄.5-19)抵將方程得4.5-18宋、派4.5-19植聯(lián)合起來(lái),并場(chǎng)把樓層面積合舊成整體,則可彈獲得質(zhì)心處的醬力的方程:初迎上堤溜撇(搶4.5-20留)輝式中脫r襖i撿--適樓層的材i匠平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)剛半徑;乒--妖的近似值,蕩P害m去為實(shí)際重力在瓜第僅m慣根柱產(chǎn)生的軸膽力,烏r廳為柱位置。爪樓層的力偶,萌必須作用在至i拋層和所有樓層艇平面的質(zhì)量中址心,對(duì)蜻i=1舅到減N謊,量j=i延到車N臭時(shí),就(執(zhí)如圖所示閃)金,力的方程可曉如下:齒壞(4.5-攏21)或可寫成瓶式倍中慘“酒,仍”唐表示所有層的頃力和位移都是兇直接位于樓層串i趟的質(zhì)心之下,贏如圖泡4.5-6b慰各層的質(zhì)心可貌能不在同一個(gè)暗位置,因此有殼必要把所有的濃力轉(zhuǎn)換到每一樣層的質(zhì)心處。似對(duì)初j牛層和腐j+1肺層,作用在各扁層質(zhì)心處的力鑒為:泄丸勿蔑能騙厚挪嗚歲恨應(yīng)薪棍咬謎(4.5林-22)或可寫成嫌同樣,位移恨與質(zhì)心位移厲U刷j判可以用下式表待達(dá):話由此,在蠻j摟樓層平面處由各于灶i樸層重力產(chǎn)生的爺傾覆力矩為:棄護(hù)袖認(rèn)紹階攏樹(shù)(4.5-訴23)式中最這些矩陣必須拋計(jì)算并加上羅i=1例到堂N零和妹j=i謹(jǐn)?shù)叫荖升的側(cè)向剛度。淋3及、不須修改計(jì)派算機(jī)程序的重溝力二階效應(yīng)分堪析掏4.5-16撿式給出第某j綢樓層側(cè)向力西-勸位移方程辨(影負(fù)剛度蜻)彈。這個(gè)戰(zhàn)2手×奶2兆的幾何剛度矩鞋陣是與棱柱體園柱的剛度矩陣護(hù)相同屆(踢該柱在頂部和梢根部的轉(zhuǎn)動(dòng)為抓零粥)擁,因此,有可躲能在建筑的上驚下層間引尊入刑“壩虛擬更柱掠”蛛,并設(shè)定合適瞇的虛擬柱的有抹關(guān)性質(zhì),以達(dá)籍到幾何剛度相饒同的效果。但“鏈虛擬桌柱屆”篇的力粒-珍位移方程為:跡欠答幼慮(4.5棕-24)稍因此如果,柱包子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量工選擇為:這代入琴4.5-24僅式中,兩則療“毀虛擬奮柱最”趁便具有與幾何紡剛度相同的剛感度值。余這個(gè)方法可以別引伸到三維的罪分析模型中去震,只須將爐j啄層浮的弊“將虛擬貪柱黃”城設(shè)置在途j露層以上所有樓警的質(zhì)量中心,暴且扭轉(zhuǎn)剛度可棋以用每一任個(gè)情“挎虛擬辮柱聾”尺的扭轉(zhuǎn)常數(shù)予麗以包括。棋有關(guān)這方面的排較詳細(xì)信息,草可參閱下節(jié)。溫(徑三腳)威簡(jiǎn)化的重力二眉階效應(yīng)分析方畫法舒重力二階效應(yīng)糊的簡(jiǎn)化分析方婚法很多。本節(jié)津介紹文獻(xiàn)終[12]鋤的一種方法,昂可以用來(lái)分析撥不對(duì)移結(jié)構(gòu)的咐重力二階效應(yīng)松,其基本思想桂和方法是在標(biāo)忠準(zhǔn)的一階效應(yīng)季計(jì)算程序中引箱入具有負(fù)剛度寧的招“控虛擬柱感(堡Fictit曲ious坑Column明)忌”憑,可直接完成臣對(duì)二階效應(yīng)的漠分析,不須采脫用繁瑣的、費(fèi)天時(shí)的反復(fù)迭代美技術(shù)。春方法的依據(jù)是痕:減①乏作用在建筑結(jié)沫構(gòu)框架柱上的應(yīng)重力荷載,通雅常比歐拉屈服倚荷載相對(duì)較低涌;祥②榜由于傾覆力矩賞對(duì)柱子軸向力俯的增大效應(yīng),谷通常為很小,秋并在某種范圍蘇內(nèi)相互抵消。僅這些情況在地光震作用下結(jié)構(gòu)閃的工作狀態(tài)是決存在的,從而爬允許簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)桑的幾何剛度矩昆陣,近似地使款非線性問(wèn)題線卷性化。遮對(duì)這些結(jié)構(gòu),際柱的常量幾何載剛度矩陣是三窯對(duì)角矩陣,如阻圖封4.5-7沸和表達(dá)式韻4.5-25曠,通常假定樓退板自身平面內(nèi)浩是剛性的,整鞭個(gè)結(jié)構(gòu)的幾何渾剛度是將全部柜柱的側(cè)移效應(yīng)債累加起來(lái)獲得殊。相加后的幾殘何剛度矩陣,蜻仍是如襪4.5-25陣式三對(duì)角矩陣冒。您這個(gè)三對(duì)角線擔(dān)的矩陣,可視壺為平行于實(shí)際擴(kuò)結(jié)構(gòu),具有負(fù)狗剛度性質(zhì)的,勿虛擬剪切梁的趙剛度矩陣,如完圖炕4.5-8攪所示,這種模巨擬允許使用一委階的平面框架艙計(jì)算機(jī)程序來(lái)桌估算二階效應(yīng)驢。斷由圖狡4.5-7甘可見(jiàn),層剪力朗乃是與柱軸向陣力則P章i虧成正比的力。民遍測(cè)姓滅否撒鑒乒傻(4.5-2甲5)眉式中片--晌產(chǎn)生不穩(wěn)定的份側(cè)向力翠令P父i找--i循層柱子一階軸奏力之和萄換h調(diào)i承--傭?qū)痈呶?-i振平面的側(cè)向位毒移攤令喉為概i效層的虛擬柱的例剪切剛度:柱慎歇哪(4.冠5-26)殘由此,間幕健知(4.5-勾27)米式中箱j--i刑層總共的柱子乒數(shù)。件可見(jiàn)虛擬柱的痛負(fù)剪切剛度,食等于喉i針層總的軸向力初P缸i厚。當(dāng)計(jì)算機(jī)程懲序不能模擬剪遺切位移時(shí),可房以采用轉(zhuǎn)動(dòng)為元固定的,平移草為自由的,受迫彎柱子作用計(jì)敏算模型。順混詠困(4.5-羽28)拖由此,象警禍酷駱(4.5功-29)膚上述公式的建豐立是基于柱子悉在層間是按直尺線形式變位。膚實(shí)際上柱子有竄端部彎矩,還宇由于變位后的壤柱子中心軸線簡(jiǎn)與軸力之間有念偏心,產(chǎn)生附胃加的側(cè)移力等捆,這些效應(yīng)不話大,可以近似觀地估計(jì)一個(gè)放此大系數(shù)炊,相應(yīng)地獻(xiàn)吧紀(jì)(4.鐵5-30)扮申(爽4.5-31量)式中。霜在三維情況下以(眼結(jié)構(gòu)有二個(gè)方類向的水平位移碌和一個(gè)繞豎軸淋的轉(zhuǎn)動(dòng)屋)縱,結(jié)構(gòu)的線性沖化幾何剛度矩分陣不再是三對(duì)摟角了。但當(dāng)側(cè)據(jù)向位移向量及籃相應(yīng)的矩陣分沿隔成二個(gè)平移門和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)血,每一個(gè)分隔翠后的幾何剛度托仍保持三對(duì)角拉的形式。這樣捷仍然可以對(duì)非跟對(duì)稱結(jié)構(gòu)的幾汽何剛度矩陣按頂照具有負(fù)剛度房性質(zhì)的柱子來(lái)蟻模擬,在此情勒況下,前面計(jì)車算的虛擬柱的桶剪切性質(zhì)欄(遷平面座標(biāo)以及糾其扭轉(zhuǎn)性質(zhì)砍)僑必須一層一層遇來(lái)確定。驅(qū)虛擬柱的位置莫應(yīng)設(shè)在樓層柱梯子的荷載中心剩(秒CG)渾。圍繞貓CG坐的該柱的負(fù)扭么轉(zhuǎn)剛度,按以收下表達(dá)式確定躬。館(處4.5-32襲)吊式中嶼d辨x節(jié),萄d職y艇--稍柱子距扒CG派在搏x著和管y養(yǎng)方向的距離。傭銀震禽(4.5沒(méi)-33)因此脂由此可見(jiàn),虛擾擬柱的扭轉(zhuǎn)剛搖度可以取樓層紐重力荷載和繞哪CG釘?shù)膽T性矩的平張方的乘積。鷹CG創(chuàng)的位置和陷G樸的大小,取決堡于樓層軸力的木分布,同莫的情況不同。帥這里忽略了側(cè)轉(zhuǎn)向力和二階力耍對(duì)這一分布的訓(xùn)影響,會(huì)產(chǎn)生冷一些誤差,但曬影響不大施.什當(dāng)計(jì)算機(jī)程序貴無(wú)法模擬梁構(gòu)喊件的扭轉(zhuǎn)性質(zhì)掛時(shí),斃4.5-29愛(ài)式定義的等效暗受彎構(gòu)件可用施來(lái)代表虛擬柱態(tài)的這些性質(zhì),股但需要用每層慣兩個(gè)這樣的柱陽(yáng)子來(lái)模擬負(fù)的拍扭轉(zhuǎn)剛度,每獅一個(gè)應(yīng)具有一帽半的負(fù)樓層剛多度,即:障涼稠(4.5-3秩4)趕每一個(gè)這樣的溜柱應(yīng)放在船CG花兩旁距離為獲的位置上,如宣圖壞4.5-9神所示。傍對(duì)規(guī)則建筑,肆每一層的虛擬星柱令(饅或二個(gè)等效柱你)德位于上下一根揮(徹或二根切)曠豎軸上。然而紅,當(dāng)柱子的軸霞力沿柱高度與半層的分布為不冶連續(xù)時(shí),就不嘉同了。因此,督虛擬柱的模擬嘩應(yīng)保證層與層泄之間為連續(xù)。北例如,上下柱沖在樓板平面處旱利用剛性的水歪平連桿連接,悔如圖蹦4.5-10器。一旦具有負(fù)荒剛度性質(zhì)的附亞加柱子,加進(jìn)含到模型中去,突一階的空間框療架計(jì)算機(jī)程序械便自動(dòng)地生成是二階剛度矩陣考的各項(xiàng)。方圖轉(zhuǎn)4.5-1決0丹虛擬柱的連續(xù)扭性參考文獻(xiàn)報(bào)ATC,1支982,An霉Inve屈stigat乘iono并fthe煌Corr斤elatio字nBet偽ween番Earthq凍uake足Ground甚Moti妥nand達(dá)Buil鴉ding俱Perfor策manec,明Report冬No.A頁(yè)TC-10,匠Applie和dTec扇hnolog交yCo卻uncil,臭Redwoo撲dCi藝ty,Cal誼iforni眾a.顏ATC,1撇996,Re議commen房dedM盯ethodo振logy化forS悉eismic無(wú)Eval游uation劍and輪Retro葬fit市ofEx毫isting椅四Concre齒te材Buildi宰ngs旋,Draft焰,Repor亞tNo.AT善C-40.A舊pplied晌Tech鼓nology馬Coun桂cil,酸Redwoo舊dCit秧y斷,牌Califo百rnia雹Bracc篇im,J.M劫,Kunna唇th,S.孫K,and碑Reinh抓orn,A.您M,.199窄5,Simp咐lified燦Seis凝micP藍(lán)erform煎ance助andR禮etrofi備tEva升luatio互n,sub種mitted里toth碎ejou厲rnal往ofth施eStr件uctura找lDiv幻ision,柜Americ渠anS桑ociety飼

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