大型雕塑與地震作用基本理論

2019年08月18日 作者:博仟雕塑公司

大型雕塑與地震作用基本理論振型分解反應譜法振型分解反應譜法是利用振型的正交性,把結構在地震作用下的復雜振動分解成為按各個振型獨立振動的疊加,利用標準反應譜分別計算結構在各自振型下的地震效應然后對各自振型下的地震效應進行組合,從而得到結構的整體地震效應。

具體計算方法如下:

1)采用振型分解反應譜法時,對于不進行扭轉耦聯計算的結構,應按下列規定計算其地震作用和作用效應:

(1)結構j振型i質點的水平地震作用標準值,應按下列公式確定Fn=ayXG(i=1,2,…n,j=1,2,…m)(3.1)=∑XG./∑XG(3.

2)式中F-j振型i質點的水平地震作用標準值;a—相應于j振型自振周期的地震影響系數;X—j振型i質點的水平相對位移;Y—振型的參與系數。

(2)水平地震作用效應(彎矩、剪力、軸向力和變形),當相鄰振型的周期比小于0.85時,可按下式確定:Sa=√∑S式中Sa—水平地震作用標準值的效應S,—j振型水平地震作用標準值的效應,可只取前2~3個振型,基本自振周期大于1.5s或房屋高寬比大于5時,振型個數應適當增加。

2)水平地震作用下,按扭轉耦聯振型分解法計算時,各樓層可取兩個正交的水平位移和一個轉角共三個自由度,并應按下列公式計算結構的地震作用和作用效應。確有依據時,尚可采用簡化計算方法確定地震作用效應。

(1)振型i層的水平地震作用標準值,應按下列公式確定:XOF=a,yY,G.(i=1,2(3.4)For-a,Yur,G式中F、F、F(分別為j振型i層的x方向、y方向和轉角方向的地震作用標準值;X、Y—分別為j振型i層質心在x、y方向的水平相對位移9,j振型i層的相對扭轉角r一層轉動半徑,可取i層繞質心的轉動慣量除以該層質量的商的正二次方根;計入扭轉的j振型的參與系數,可按下列公式確定當僅取x方向地震作用

 XG,∑(x+1+)G7=(3.5)當僅取y方向地震作用時(3.6)=∑YG/∑(X+2+gr)G當取與x方向斜交的地震作用時,Ye(3.7)式中7。,y—分別由式(2.5),式(2.6)求得的參與系數0地震作用方向與x方向的夾角。

(2)單向水平地震作用下的扭轉耦聯效應,可按下列公式確定S-√228(3.8)P-(1+)+4(1+)+4(+)(3.9)式中Sx—地震作用標準值的扭轉效應分別為j、k振型地震作用標準值的效應,可取前9-15個振型S.S.5—分別為j、k振型的阻尼比;P—)振型與k振型的耦聯系數;Ark振型與J振型的自振周期比。

 3)雙向水平地震作用下的扭轉耦聯效應,可按下列公式中的較大值確定:(3.10)x=√S2+(0.855)(3.11)或Sx=√S+式中,S、S,分別為x向、y向單向水平地震作用按式(3.8)計算的扭轉效應。

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