在抗震計算中,什麼是振型分解反應譜法?在何種條件下,振型分解

時間 2021-09-03 01:36:51

1樓:李彥輝

振型分解反應譜法可以考慮多階振型互相耦合的作用,尤其是扭轉振型的耦聯,如果只是單階振型,則振型分解反應譜法和底部剪力法應該是一致的。

所以底部剪力法一般用在低層的、簡單的、規則的、對稱的結構中,如砌體結構住宅樓或者多層框架(新規範要求加上樓梯就又麻煩了)之類。

此外,振型分解反應譜法計算出來的**剪力都是絕對值,沒有方向,在這一點上,底部剪力法算出不同方向**作用所引起的剪力的方向,比較有物理意義。

振型分解反應譜法:

也稱規範法,適用於大量的工程計算,該法有側剛及總剛兩種計算方法,分別對應側剛模型及總剛模型,其主要區別是側剛模型採用剛性樓板假定的簡化剛度矩陣模型。總剛模型是採用彈性樓板假定的真實結構模型轉化成的剛度矩陣模型。

振型分解反應譜法先計算結構的自振振型,選取若干個振型分別計算各個振型的水平**作用,將各振型水平**作用於結構上,求其結構內力,最後將各振型的內力進行組合,得到**作用下的結構內力和變形。其基本原理就是用「規範」反應譜,先求得各振型的對應的「最大」**力,組合後得到結構的組合**作用。這裡面有一個求「廣義特徵值」而得出結構前幾階振型和頻率的重要步驟,在這個過程中程式按力學和數學的法則進行繁多的中間計算,而不輸出中間資料,僅將結果值告知設計人。

底部剪力法:

底部剪力法(擬靜力法)(equivalent base shear method) 根據**反應譜理論,以工程結構底部的總**剪力與等效單質點的水平**作用相等,來確定結構總**作用的方法。

一種用靜力學方法近似解決動力學問題的簡易方法,它發展較早,迄今仍然被廣泛使用。其基本思想是在靜力計算的基礎上,將**作用簡化為一個慣性力系附加在研究物件上,其核心是設計**加速度的確定問題。該方法能在有限程度上反映荷載的動力特性,但不能反映各種材料自身的動力特性以及結構物之間的動力響應,更不能反映結構物之間的動力耦合關係。

但是,擬靜力法的優點也很突出,它物理概念清晰,與全面考慮結構物動力相互作用的分析方法相比,計算方法較為簡單,計算工作量很小、引數易於確定,並積累了豐富的使用經驗,易於設計工程師所接受。但是,應該嚴格限定擬靜力法的使用範圍:它不能用於**時土體剛度有明顯降低或者產生液化的場合,而且只適用於設計加速度較小、動力相互作用不甚突出的結構抗震設計。

2樓:hz在路上

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3樓:

1. 底部剪力法

高規規定:高度不超過40m、以剪下變形為主且質量和剛度沿高度分佈比較均勻的高層建築結構,可採用底部剪力法。

2. 反應譜方法

高規規定:高層建築結構宜採用振型分解反應譜法。對質量和剛度不對稱、不均勻的結構以及高度超過100m的高層建築結構應採用考慮扭轉耦聯振動影響的振型分解反應譜法

3.時程分析

理論上時程分析是最準確的結構**響應分析方法,但是由於其分析的複雜性,且**波的隨機性,因此一般只是把它作為反應譜的驗證方法而不是直接的設計方法使用。高規規定:

3 7~9度抗震設防的高層建築,下列情況應採用彈性時程分析法進行多遇**下的補充計算:

1)甲類高層建築結構;

2)表3.3.4所列的乙、丙類高層建築結構;

3)不滿足本規程第4.4.2~4.4.5條規定的高層建築結構;

4)本規程第10章規定的複雜高層建築結構;

5)質量沿豎向分佈特別不均勻的高層建築結構。

3.3.5 按本規程第3.3.4條規定進行動力時程分析時,應符合下列要求:

1 應按建築場地類別和設計**分組選用不少於二組實際**記錄和一組人工模擬的加速度時程曲線,其平均**影響係數曲線應與振型分解反應譜法所採用的**影響係數曲線在統計意義上相符,且彈性時程分析時,每條時程曲線計算所得的結構底部剪力不應小於振型分解反應譜法求得的底部剪力的65%,多條時程曲線計算所得的結構底部剪力的平均值不應小於振型分解反應譜法求得的底部剪力的80%。

2 **波的持續時間不宜小於建築結構基本自振週期的3~4倍,也不宜少於12s,**波的時間間距可取0.01s或0.02s;

4 結構**作用效應可取多條時程曲線計算結果的平均值與振型分解反應譜法計算結果的較大值。

histruct提醒大家需要注意以下幾點:

a,選波的時候不僅與場地的情況有關,也與結構的動力特性有關,這樣才能選出適合的**波。

b,雙向**分析的時候主次嚮應該採用不同的**波。

c,可適當調整**波的峰值以滿足規範的要求,但是不能調整太大,那樣可能導致**波與抗震設防水平和場地不適合。

d, 所謂「在統計意義上相符」指的是,其平均**影響係數曲線與振型分解反應譜法所用的**影響係數曲線相比,在各個週期點上相差不大於 20%。

參考資料:

《底部剪力法#47;反應譜法#47;時程分析法一些有用的概念》

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