地震的水平力怎麼算
Ⅰ 地震力到底是怎麼算出來的 知乎
地震荷載:(dizhenhezai)earthquakeload(seismicforce)又稱地震力。結構物由於地震而受到的慣性力,土壓力和水壓力的總稱。由於水平振動對建築物的影響最大,因而一般只考慮水平振動。地震力計算公式:地震力=自重×地震系數。從建築物自重來說,與鋼混結構相比,全鋼結構具有自重輕,特點鋼結構的自重一般約為鋼混結構的三分之二或二分之一。按照上述計演算法則,自重輕的鋼結構建築將大大減小地震力起到緩解地震力,從而保護整個建築的穩固。
Ⅱ 地震力怎麼計算
地震力=自重×地震系數
Ⅲ 結構水平地震作用的計算方式有幾種
計算等效水平地震作用是將地震作用按水平和豎直兩個方法分別來進行計算的。具體計算方法又分為反應譜底部剪力法和反應譜振型分解法兩種方法。
地震作用計算是結構抗震設計首先要解決的問題.我國自89抗震規范開始採用按多遇地震(小震)計算地震作用.國際上主要抗震國家和我國78抗震規范都採用按設防烈度地震(中震)計算地震作用.隨著抗震規范在修訂、發展和使用中不斷暴露出來的各種問題,學術界和工程界多次提出恢復到按中震計算地震作用,以解決現行抗震規范及其它結構設計規范中存在的一系列問題.近年來,隨著基於性能抗震設計方法的發展,這一問題又再次被提出.2004年編制出版的《建築工程抗震性態設計通則》採用的是按中震計算地震作用.在介紹兩種地震作用計算方法的基礎上,討論了兩種方法的優缺點,並基於性能抗震設計的發展,提出了我國地震作用計算方法的研究方向.
Ⅳ 塔架在水平地震力作用下怎麼計算
塔架可將其簡化成具有多個集中質量的多質點振動體系。由於其結構大都為對稱結構,在受到水平地震作用時可不考慮扭轉效應,計算時分別按兩個主軸方向考慮。塔架在水平地震作用下的計算一般可按振型分解反應譜法進行。對於象水塔一類的塔架,可以認為地震反應以第一振型為主,且第一振型的形狀接近於倒三角形。此時用底部剪力法可滿足設計要求。復雜的塔架結構,可以採用時程分析法。
Ⅳ 地震力的計算過程
(一)地震力與地震層間位移比的理解與應用
⑴規范要求:《抗震規范》第3.4.2和3.4.3條及《高規》第4.4.2條均規定:其樓層側向剛度不宜小於上部相鄰樓層側向剛度的70%或其上相鄰三層側向剛度平均值的80%。
⑵計算公式:Ki=Vi/Δui
⑶應用范圍:
①可用於執行《抗震規范》第3.4.2和3.4.3條及《高規》第4.4.2條規定的工程剛度比計算。
②可用於判斷地下室頂板能否作為上部結構的嵌固端。
(二)剪切剛度的理解與應用
⑴規范要求:
①《高規》第E.0.1條規定:底部大空間為一層時,可近似採用轉換層上、下層結構等效剪切剛度比γ表示轉換層上、下層結構剛度的變化,γ宜接近1,非抗震設計時γ不應大於3,抗震設計時γ不應大於2.計算公式見《高規》151頁。
②《抗震規范》第6.1.14條規定:當地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時,地下室結構的側向剛度與上部結構的側向剛度之比不宜小於2.其側向剛度的計算方法按照條文說明可以採用剪切剛度。計算公式見《抗震規范》253頁。
⑵SATWE軟體所提供的計算方法為《抗震規范》提供的方法。
⑶應用范圍:可用於執行《高規》第E.0.1條和《抗震規范》第6.1.14條規定的工程的剛度比的計算。
(三)剪彎剛度的理解與應用
⑴規范要求:
①《高規》第E.0.2條規定:底部大空間大於一層時,其轉換層上部與下部結構等效側向剛度比γe可採用圖E所示的計算模型按公式(E.0.2)計算。γe宜接近1,非抗震設計時γe不應大於2,抗震設計時γe不應大於1.3.計算公式見《高規》151頁。
②《高規》第E.0.2條還規定:當轉換層設置在3層及3層以上時,其樓層側向剛度比不應小於相鄰上部樓層的60%。
⑵SATWE軟體所採用的計算方法:高位側移剛度的簡化計算
⑶應用范圍:可用於執行《高規》第E.0.2條規定的工程的剛度比的計算。
(四)《上海規程》對剛度比的規定
《上海規程》中關於剛度比的適用范圍與國家規范的主要不同之處在於:
⑴《上海規程》第6.1.19條規定:地下室作為上部結構的嵌固端時,地下室的樓層側向剛度不宜小於上部樓層剛度的1.5倍。
⑵《上海規程》已將三種剛度比統一為採用剪切剛度比計算。
(五)工程算例:
⑴工程概況:某工程為框支剪力牆結構,共27層(包括二層地下室),第六層為框支轉換層。結構三維軸測圖、第六層及第七層平面圖如圖1所示(圖略)。該工程的地震設防烈度為8度,設計基本加速度為0.3g.
⑵1~13層X向剛度比的計算結果:
由於列表困難,下面每行數字的意義如下:以「/」分開三種剛度的計算方法,第一段為地震剪力與地震層間位移比的演算法,第二段為剪切剛度,第三段為剪彎剛度。具體數據依次為:層號,RJX,Ratx1,薄弱層/RJX,Ratx1,薄弱層/RJX,Ratx1,薄弱層。
其中RJX是結構總體坐標系中塔的側移剛度(應乘以10的7次方);Ratx1為本層塔側移剛度與上一層相應塔側移剛度70%的比值或上三層平均剛度80%的比值中的較小者。具體數據如下:
1,7.8225,2.3367,否/13.204,1.6408,否/11.694,1.9251,否
2,4.7283,3.9602,否/11.444,1.5127,否/8.6776,1.6336,否
3,1.7251,1.6527,否/9.0995,1.2496,否/6.0967,1.2598,否
4,1.3407,1.2595,否/9.6348,1.0726,否/6.9007,1.1557,否
5,1.2304,1.2556,否/9.6348,0.9018,是/6.9221,0.9716,是
6,1.3433,1.3534,否/8.0373,0.6439,是/4.3251,0.4951,是
7,1.4179,2.2177,否/16.014,1.3146,否/11.145,1.3066,否
8,0.9138,1.9275,否/16.014,1.3542,否/11.247.1.3559,否
9,0.6770,1.7992,否/14.782,1.2500,否/10.369,1.2500,否
10,0.5375,1.7193,否/14.782,1.2500,否/10.369,1.2500,否
11,0.4466,1.6676,否/14.782,1.2500,否/10.369,1.2500,否
12,0.3812,1.6107,否/14.782,1.2500,否/10.369,1.2500,否13,0.3310,1.5464,否/14.782,1.2500,否/10.369,1.2500,否
注1:SATWE軟體在進行「地震剪力與地震層間位移比」的計算時「地下室信息」中的「回填土對地下室約束相對剛度比」里的值填「0」;
注2:在SATWE軟體中沒有單獨定義薄弱層層數及相應的層號;
注3:本算例主要用於說明三種剛度比在SATWE軟體中的實現過程,對結構方案的合理性不做討論。
⑶計算結果分析
①按不同方法計算剛度比,其薄弱層的判斷結果不同。
②設計人員在SATWE軟體的「調整信息」中應指定轉換層第六層薄弱層層號。指定薄弱層層號並不影響程序對其它薄弱層的自動判斷。
③當轉換層設置在3層及3層以上時,《高規》還規定其樓層側向剛度比不應小於相鄰上部樓層的60%。這一項SATWE軟體並沒有直接輸出結果,需要設計人員根據程序輸出的每層剛度單獨計算。例如本工程計算結果如下:
1.3433×107/(1.4179×107)=94.74%>60%
滿足規范要求。
④地下室頂板能否作為上部結構的嵌固端的判斷:
a)採用地震剪力與地震層間位移比
=4.7283×107/(1.7251×107)=2.74>2
地下室頂板能夠作為上部結構的嵌固端
b)採用剪切剛度比
=11.444×107/(9.0995×107)=1.25<2
地下室頂板不能夠作為上部結構的嵌固端
⑤SATWE軟體計算剪彎剛度時,H1的取值范圍包括地下室的高度,H2則取等於小於H1的高度。這對於希望H1的值取自0.00以上的設計人員來說,或者將地下室去掉,重新計算剪彎剛度,或者根據程序輸出的剪彎剛度,人工計算剛度比。以本工程為例,H1從0.00算起,採用剛度串模型,計算結果如下:
轉換層所在層號為6層(含地下室),轉換層下部起止層號為3~6,H1=21.9m,轉換層上部起止層號為7~13,H2=21.0m.
K1=[1/(1/6.0967+1/6.9007+1/6.9221+1/4.3251)]×107=1.4607×107
K2=[1/(1/11.145+1/11.247+1/10.369)×107=1.5132×107
Δ1=1/K1 ; Δ2=1/K2
則剪彎剛度比γe=(Δ1×H2)/(Δ2×H1)=0.9933
(六)關於三種剛度比性質的探討
⑴地震剪力與地震層間位移比:是一種與外力有關的計算方法。規范中規定的Δui不僅包括了地震力產生的位移,還包括了用於該樓層的傾覆力矩Mi產生的位移和由於下一層的樓層轉動而引起的本層剛體轉動位移。
⑵剪切剛度:其計算方法主要是剪切面積與相應層高的比,其大小跟結構豎向構件的剪切面積和層高密切相關。但剪切剛度沒有考慮帶支撐的結構體系和剪力牆洞口高度變化時所產生的影響。
⑶剪彎剛度:實際上就是單位力作用下的層間位移角,其剛度比也就是層間位移角之比。它能同時考慮剪切變形和彎曲變形的影響,但沒有考慮上下層對本層的約束。
三種剛度的性質完全不同,它們之間並沒有什麼必然的聯系,也正因為如此,規范賦予了它們不同的適用范圍。
Ⅵ 2010版抗震規范對「規定水平力」的解釋到底在哪裡
注意看下條文說明3.4.3,3.4.4後面說的本次修訂變化的第2點第2小條
Ⅶ 地震的震級是怎麼計算出來的
通常人們用震級來描述地震的大小。 地震震級是對地震本身大小的相對量度,用M 表示,強制性國家標准GB 17740—1999《地震震級的規定》規定了我國地震震級的計算和使用要求,即通過地震面波質點運動最大值(A/T)max進行測定,計算公式如下:
M = lg(A/T)max + 1.66 lgΔ + 3.5
式中:A——地震面波最大地動位移,取兩個水平分向地動位移的矢量和,單位為微米(μm);
T——相應周期,單位為秒(s);
Δ——震中距,單位為度(°)。測量最大地動位移的兩個水平分量時,要取同一時刻或周期相差在八分之一周之內的振動。若兩分量周期不一致,則取加權和:
T=(TNAN+TEAE)/(AN+AE)式中:
AN——南北分量地動位移,單位為微米(μm);
AE——東西分量地動位移,單位為微米(μm);
TN——AN的相應周期,單位為秒(s);
TE——AE的相應周期,單位為秒(s)。
在實際的地震觀測工作中,地震震級M應根據多個台站測定結果的平均值確定。 該標准還規定,各級地震部門提供地震信息,新聞機構報道我國地震新聞,各級政府發布地震預報,各級地震部門制定監測預報方案、防震減災措施時以及在各種社會應用中,均應使用該標准規定的M來表示地震震級。
Ⅷ 抗震規范 2010 規定水平力計算
我想你大概是想問10版抗震規范關於水平地震作用計算的變化吧?這主要體現在以下幾個方面:
1.改進了不同阻尼比的設計反應譜
主要解決了2001版規范不同阻尼比反應譜交叉問題.調整後的公式形式不變,參數略有變化,使鋼結構的地震作用有所減少,消能減震的最大阻尼比可取0.3,除I類場地外,在周期6S前,不同阻尼比基本不交叉.
2.調整了設計特徵周期
對於Ⅰ0類場地,特徵周期比01版Ⅰ類減少0.05S;
對於罕遇地震的特徵周期,6、7度與8、9度一樣,也增加0.05S
3.增加了6度設防的設計參數
主要是限定了6度設防的最小地震作用.如6度最小地震剪力系數取0.008、6度罕遇地震影響系數最大值取0.28等.
Ⅸ 計算水平地震作用方法分哪三種
計算等效水平地震作用是將地震作用按水平和豎直兩個方法分別來進行計算的。具體計算方法又分為反應譜底部剪力法和反應譜振型分解法兩種方法。