规范谱与地震波对比
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框架—BRB体系教学楼抗震性能分析柳晓博;孟凡涛;阮兴群;张玉明【摘要】框架结构抗震性能的改善程度是框架结构优化设计的重要内容,设置BRB 是改善框架结构抗震性能的重要途径.文章以高烈度区一栋BRB体系的框架结构教学楼为例,采用有限元软件ETABS建立三维弹塑性分析模型,并对其进行动力弹塑性分析,研究其结构的抗震性能.结果表明:罕遇地震下主体结构的弹塑性层间位移角<1/50;主体结构框架梁柱出现的塑性铰的状态基本处于承载力不致严重降低的水平,主体结构的变形指标满足抗震性能的要求;BRB在罕遇地震下能有效发挥屈服耗能作用,其滞回曲线较为饱满,能够起到抑制结构在罕遇地震下变形的作用.【期刊名称】《山东建筑大学学报》【年(卷),期】2018(033)004【总页数】6页(P33-38)【关键词】框架—BRB体系;抗震性能;动力弹塑性分析;罕遇地震【作者】柳晓博;孟凡涛;阮兴群;张玉明【作者单位】山东华科规划建筑设计有限公司,山东聊城252000;山东华科规划建筑设计有限公司,山东聊城252000;山东华科规划建筑设计有限公司,山东聊城252000;山东华科规划建筑设计有限公司,山东聊城252000【正文语种】中文【中图分类】TU318;TU3520 引言消能减震技术[1]是在结构的某些部位设置消能减震器,利用其耗散结构变形造成的振动能量,使得建筑结构在地震作用下的反应明显减弱的技术。
目前此项技术在美国、日本得到了广泛应用。
Constantinou等对设置阻尼器的结构进行了深入细致的分析[2]。
李爱群对国内外消能减震技术的应用进行了详细的介绍,对推动国内消能减震技术的发展起到了引领与推动作用[3]。
自 GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》[4]中吸收消能减震技术以后,此项技术在国内取得了长足的发展。
JGJ 297—2013《建筑消能减震技术规程》[5]的颁布实施,标志着国内消能减震技术的蓬勃发展和日趋完善[6-11]。
深圳坂田文体中心--复杂公共体育馆结构超限设计内容摘要:本项目位于深圳市龙岗区坂田街道下雪科技工业园,A座为体育设施和图书馆共9层,B座为配套设施和健身中心共7层,主要为配套设施和健身中心,均采用框架剪力墙结构,存在扭转不规则、组合平面、楼板不连续、有斜柱的局部不规则以及复杂大跨度和长悬臂结构为平面及竖向均不规则的超限高层结构。
为保证结构的抗震性能,采用抗震性能设计方法,对不同构件提出可行的抗震性能目标,采用多个软件对结构各抗震设防阶段进行分析。
对大跨度预应力梁支座处剪力墙的面外承载力和外围悬挑步行道节点及舒适度进行专项分析,分析结果表明,结构设计安全可行。
本工程可为类似工程设计提供参考。
关键词:文体中心; 复杂大跨度和长悬臂结构; 性能设计; 超限设计;中图分类号:TU318文献标志码:A 文章编号:11工程概况本项目为综合性文体中心,项目位于深圳市龙岗区坂田街道下雪科技工业园。
总用地面积12540.57平方米,总建筑面积为73592平方米,包括:体育设施(体育综合馆及全民健身综合馆)17824平方米,文化设施(图书馆及文化馆)12426平方米,配套设施及辅助用房12862平方米,架空休闲4940平方米,地下室共用停车库及公用设备用房25540平方米。
地上建筑为两栋一类高层公共建筑,分为A、B两座(A、B座各层通过连廊进行连接),其中A座共9层,为体育设施和图书馆,主屋面结构高度55.00米,B座共7层,为配套设施和健身中心,主屋面结构高度为49.5米,结构体系均为框架剪力墙结构,地下室共3层,其中半地下一层功能为文化馆(黑匣子剧场),负一负二层主要功能为车库、设备用房和人防工程。
由于场地高差较大,其中两层全埋,建筑总平面图如图1所示, 建筑效果见图2。
2基础设计本工程塔楼拟采用旋挖钻孔灌注桩d1000~1800,以中风化混合岩/微风化混合岩作为桩端持力层,纯地下室采用天然基础(2500x2500~4700x4700)及抗拔锚杆1d40(PSB930);3 结构布置3.1结构体系地上A座为框架-剪力墙结构,外圈悬挑螺旋跑道的支撑柱采用D1200型钢混凝土圆柱(内嵌圆钢管,管内充填混凝土的叠合柱);其中大跨度智慧体育综合馆、篮球馆、羽毛球馆楼盖跨度约为33X42米(四、六、八层楼盖)均采用700x2000(C40)预应力混凝土梁及混凝土柱(1200X1500),楼盖厚120mm,600厚剪力墙布置在场馆的四个角部,围合成一个较大的筒体效应,形成较大的抗侧力体系;地上B座为框架-剪力墙结构,外圈悬挑跑道的支撑柱采用D1000混凝土圆柱;用300~400x800的框架梁和120厚楼盖与400厚的核心筒体相连,形成较大的抗侧力体系;典型结构平面布置图见图3。
128 |R E A L E S T A T E G U I D E不规则结构抗震分析及构造加强措施迟恩楠 (上海惠建投资有限公司 上海 200035)作者简介:迟恩楠(1989.10-),男,汉族,山东蓬莱人,硕士研究生学历,目前职称为工程师,研究方向为结构设计管理㊂[摘 要] 本文对某商业特别不规则框架结构进行抗震设计分析㊂首先,利用P K P M 和M I D A S B u i l d i n g 软件进行多遇地震弹性反应谱分析,分析结构布置的合理性与安全性㊂其次,对特别不规则结构进行弹性时程分析的补充验算,研究结构的地震响应,并与弹性反应谱结果进行对比㊂最后,利用M I D A S 对结构进行静力弹塑性分析,得到结构的性能点及塑性铰的发展趋势㊂结果表明,该结构体系布置合理,结构设计概念明确,满足现行规范要求,具有良好的抗震性能;同时构造上采取了加强措施,保证结构的安全㊂[关键词] 特别不规则框架;弹性反应谱;时程分析;静力弹塑性[中图分类号]T U 352.11 [文献标识码]A [文章编号]1009-4563(2023)08-128-03引言目前‘建筑抗震设计规范“中推荐的结构抗震计算分析方法-底部剪力法和振型反应谱分析方法为弹性分析方法[1],其评价标准是结构抗力不小于地震作用下产生的内力,属于基于承载力的设计方法㊂这种方法主要是以强度的供需关系为基准,仅考虑结构基底剪力单一反应参数,结构的抗震性方法中并未明确量化㊂对于特别不规则的建筑㊁甲类建筑及超高建筑等,地震作用均应采用弹性时程分析作为补充算法,并对弹性反应谱分析结果进行修正[2-6]㊂1 工程概况本工程为上海奉贤南桥某商业综合体裙房,建筑高度23.25m ㊂地上5层,地下2层,地下室顶板为结构嵌固端㊂设计使用年限为50年,所在地区抗震设防烈度为7度(0.10g),设计地震分组为第二组,抗震设防类别为乙类,场地类别为Ⅳ类,特征周期为0.9s,设计基本地震加速度值为0.10g,地面粗糙度类别为B 类,结构阻尼比为0.05㊂抗震等级为二级,楼梯间周围框架提高一级㊂本工程五层平面图如下图1:图1 五层结构平面图2 不规则结构判定根据‘上海市超限高层建筑抗震设防管理实施细则“沪建管[2014]954号,本单体主楼屋面高度最高为23.25m ,不属于高度超限;根据‘建筑抗震设计规范“(G B 50011-2010)[1],本工程存在以下不规则状况㊂2.1 扭转不规则㊂在规定水平力作用下,考虑偶然偏心的楼层及层间最大弹性位移比大于1.2㊂2.2 楼板局部不连续㊂五层楼板有效宽度小于该楼板典型宽度的50%,开洞面积大于本层面积的30%㊂2.3 侧向刚度不规则㊂层刚度小于相邻上层的70%或小于其上相邻三层侧向刚度平均值的80%㊂通过不规则判定,该裙房有3项一般不规则,无特别不规则项,属于特别不规则多层结构,需对弹性反应谱计算进行补充分析㊂3 结构抗震性能分析结构分析主要采用S A T W E ㊁M I D A S 等多个模型程序进行对比计算,按照三水准两阶段设计方法进行抗震分析及设计,分别进行多遇地震作用下的弹性反应谱分析及弹性时程分析㊂3.1 多遇地震的弹性反应谱分析采用S A T W E 软件进行弹性反应谱计算,并用M I D A S B u i l d i n g 进行对比验证㊂本工程计算时采用振型分解反应谱法,以及考虑双向水平地震作用下的扭转影响,并考虑单向地震时偶然偏心的影响㊂周期比㊁扭转位移比㊁层间位移角等计算结果见表1㊂通过表1可以看出,S A T W E 和M I D A S B u i l d i n g 的计算周期㊁位移均在现行规范合理值范围内㊂沿两个主轴方向,结构自振周期几近相同,说明结构总体布置合理,X 向与Y 向刚度均匀,扭转作用不明显㊂表1 多遇地震弹性分析结果对比计算软件S A T W E M I D A S 周期T 1(s )1.0791.103T 2(s )1.0701.085T 3(s )0.9010.841周期比0.8340.853位移层间位移角(M A X )扭转位移比(M A X )1/635(X )1/589(X )1/611(Y )1/555(Y )1.22(X )1.15(X )1.34(Y )1.28(Y )3.2 多遇地震的弹性时程分析‘建筑抗震设计规范“规定:对特别不规则建筑应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算㊂本工程选用3条地震波,其中2条强震记录,1条人工波㊂R E A L E S T A T E G U I D E |129‘建筑抗震设计规范“要求:结构进行弹性时程分析时,每条时程曲线计算所得结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法计算结果的65%,不应大于振型分解反应谱法计算结果的135%;多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%㊂多遇地震的弹性动力时程分析结构层间位移角见图2,图3;计算结果和反应谱计算结果的比较见下表2,规范谱与多条地震波谱对比见图4㊂图2㊁图3显示多遇地震下时程分析层间位移角结果大于C Q C 计算结果,更不利,但仍满足规范限值1/550,说明结构在地震作用下的具有足够的抗侧刚度,不会产生过大的变形㊂通过表2弹性时程与C Q C 的楼层剪力比值,以及图3规范谱与地震波谱的对比,说明选取的3条地震波满足规范要求,地震波能较好地反映C Q C 计算的反应谱参数,所选地震波合理且有效㊂通过地震作用下楼层剪力分布曲线可以看出:除个别楼层外,C Q C 计算的楼层剪力均大于实际地震波计算的楼层剪力,且各楼层平均楼层剪力均在C Q C 结果的范围之内,说明C Q C 计算方法能够准确地计算该特别不规则框架结构的楼层剪力㊂通过以上分析说明在地震作用下,该结构布置合理,刚度均匀,具有较好的变形能力,计算结果能真实反映地震作用下结构的响应㊂3.3 静力弹塑性分析与基于荷载的弹性反应谱分析方法不同的是,基于性能的结构抗震分析是根据建筑的性能目标和抗震设防标准,分析结构在小㊁中㊁大震下的结构受力性能与变形等情况,判断结构能否达到各水准地震的预期设防要求,从而评估结构抗震性能㊂利用M I D A S B u i l d i n g 对结构进行P u s h o v e r 分析,采用层剪力的加载模式,考虑初始荷载,考虑P -ә效应,得到结构的性能谱㊁需求谱,确定结构性能点㊂图2 X 方向地震作用层间位移角曲线图5㊁图6为P u s h o v e r 性能曲线㊂通过分析,罕遇地震作用下性能点处的X 向和Y 向层间位移角分别为均小于1/56㊁1/70,均小于1/50,满足规范关于弹塑性状态下最大层间位移角小于1/50的要求,具有良好的变形能力㊂通过推覆分析,侧向荷载加载的过程中,构件塑性铰依次发展㊂首先是部分框架梁端出现塑性铰,梁端塑性逐步发展,之后嵌固端框架柱端开始出现塑性铰㊂在性能点处,框架梁端塑性铰普遍发展,但框架柱柱端并未出现塑性铰㊂说明结构在罕遇地震作用下的变形和塑性铰出现位置首先出现在梁端而非柱端,塑性铰发展状态是逐步开展,具有较好的变形能力,可以满足大震不倒的要求㊂图3 Y 方向地震作用层间位移角图4规范谱对地震波谱对比图5 X 方向P u s h o v e r 曲线图6 Y 方向P u s h o v e r 曲线3.4 抗震设计概念加强措施130 |R E A L E S T A T E G U I D E除采用计算确保本工程的安全性外,另采取构造加强措施如下㊂(1)对于判断出位薄弱层的楼层,其地震作用标准值剪力乘以1.25的放大系数㊂(2)大开洞周围楼板均按弹性板计算,并进行应力分析,洞口周边楼板厚度做到130m m ,配筋为双层双向拉通布置,避免在地震作用下楼板过早出现裂缝,保证楼板传递水平力的作用和协调同一楼层竖向构件的变形,保证抗侧力体系的完成性㊂(3)对跃层柱㊁错层柱的实际高度与变形值,复核其层间位移角,满足限值条件,提高一级抗震等级并配筋加强,箍筋全长加密提高延性㊂(4)对跃层柱进行屈曲模态分析,复核计算长度系数,确保关键竖向构件的稳定㊂表2 弹性时程分析与C QC 底层剪力对比(S A T W E )地震波(主分量峰值加速度为0.35g)①T H 1T G 090②T H 4T G 090③S HM 4底层平均剪力(k N )C Q C 底层剪力底层剪力(k N )X 向地震14598.614329.814690.414539.614465.9与C Q C 法比值(%)100.92%99.06%101.55%100.05%100%Y 向地震12649.012490.414270.813136.714002.2与C Q C 法比值(%)90.34%89.20%101.92%93.82%100%结论本文以一项特别不规则框架结构的工程为分析对象,利用P K P M 进行弹性反应谱分析,并用M I D A S 对比验证㊂根据周期比㊁位移比㊁层间位移角等指标判定该结构体系布置较合理,刚心与质心均匀,满足规范要求㊂按规范要求,对这一特别不规则结构进行弹性时程分析,选取3条可靠的地震波分析后,这一结构的层间位移角仍然满足规范要求,且楼层剪力与在C Q C 计算误差范围内,不需对C Q C 的地震作用进行放大㊂为进一步确定该结构设计的可靠性,采用M I D A S 进行P u s h o v e r 分析,通过变形及塑性铰的开展情况的结果表明,该结构具有良好的延性,且满足强柱弱梁㊁强节点弱构件的原则㊂由此可以确定,本工程的结构设计满足规范设计要求,且在罕遇地震作用下结构塑性铰发展合理,能够确保大震不倒的标准要求㊂参考文献[1] G B 50011-2010‘建筑抗震设计规范“(2016年版)[S ].[2] 杨志勇,黄吉峰,邵宏.弹性与弹塑性动力时程分析中若干问题探讨[J ].建筑结构学报(增刊1),2009,s 1.039:213-217.[3] 李伟.弹性时程分析在结构抗震设计中的应用研究[J ].工程建设与设计,2015(10):25-27.[4] 戴素娟马飞飞等.弹塑性静力分析法在结构抗震设计中的应用[J ].四川建筑科学研究,2010,36(1):149-154.[5] 袁雪芬,戴雅萍等.某特别不规则高层建筑结构抗震设计[J ].建筑结构,2014,44(10):14-18.(上接第127页)资源管理的总体水平㊂构建高质量的国家统一自然资源管理体系,明确每种自然资源的价值以及评价的标准,确保每一项工作都能顺利实施,从而确保自然资源管理和交易工作顺利进行㊂4.4 资产管理与债务管理相结合,注重收益分配当前我国政府部门对于国有资产管理中,主要采用的是重资金分配㊁轻资产管理的模式,各个部门在经营与管理的过程中,对于自己管辖的范围不了解,自然资源的价值也没有明确的标准,造成国有资产流失问题比较严重,自然资源的管理不能有效落实㊂因此,需要加强资产管理与债务管理融合的方式,政府资产报告中要明确地记录各种自然资源,并且真实反映出存储量㊁增量㊁新增资产等情况,落实各项自然资源资产的核算管理工作㊂每一项数据都要反映出管辖地区范围之内的自然资源实际情况,同时还要合理地进行资产收益分配,以绩效收益以及资产保值增值的持续变化进行动态化调整管理,兼顾政府和居民的合法权益,确保地方政府与当地群众能够积极有序地交流,自然资源产权管理工作顺利实施㊂结语自然资源是整个生态的重要物质部分,既是人类赖以生存的地球环境的重要组成,也是世界各国社会经济发展的关键保障,开展管理工作势在必行,也迫在眉睫㊂自然资源管理涉及社会㊁经济㊁生态㊁文明等多个领域,内容十分广泛,关系到我们国家可持续发展和生态文明建设等一系列顶层战略设计能否顺利实施,是一个复杂的系统工程㊂我们应当以新时代发展理念为核心,努力克服并解决管理过程中所遇到的困难㊁完善管理体制和制度体系,以此发挥出自然资源管理的最大潜能和力量㊂参考文献[1] 楚道文,徐光峰.生态文明建设与自然资源资产产权制度构建的耦合使命[J ].湖湘法学评论,2023,3(1):5-13.[2] 王强.自然资源资产责任审计探索与研究[J ].砖瓦世界,2023(4):214-216.[3] 刘艳.自然资源资产化管理的路径探析[J ].中国房地产业,2021(11):252.。
规准化场地地震动反应谱谱参数1. 引言1.1 研究背景地震动反应谱是描述地震动对结构物产生影响的重要参数,对于工程领域的地震设计和抗震分析具有重要意义。
规范化场地地震动反应谱是指在考虑地震动波形、震源距离等因素的影响后,将地表地震动反应谱进行标准化处理,得到的反应谱曲线。
在地震工程领域,研究规范化场地地震动反应谱参数具有重要意义。
规范化场地地震动反应谱参数可以反映地震动频率和幅值之间的关系,帮助工程师更好地理解地震动作用于结构物的特性。
规范化场地地震动反应谱参数可以用于地震设计规范的制订和修订,为工程建设提供重要依据。
规范化场地地震动反应谱参数还可以用于工程结构的抗震设计和性能评估,提高结构物的抗震能力。
深入研究规范化场地地震动反应谱参数及其影响因素,对于提高工程结构的抗震性能和减轻地震灾害具有重要意义。
【研究背景】部分将重点探讨规范化场地地震动反应谱的相关基础知识,为后续内容的展开提供必要基础。
1.2 研究目的研究目的是为了深入理解规范化场地地震动反应谱谱参数的意义和计算方法,探讨其在工程实践中的应用及影响因素。
通过对规范化场地地震动反应谱参数的研究,可以更好地评估结构在地震作用下的响应,为工程设计和抗震加固提供科学依据。
通过总结规范化场地地震动反应谱参数的特点和规律,为今后的地震工程研究和实践提供参考和借鉴。
未来的研究方向包括进一步完善规范化场地地震动反应谱参数的计算方法,探讨不同地震动特征对参数的影响以及拓展其在不同工程场景下的应用。
通过深入研究规范化场地地震动反应谱参数,可以提高工程抗震性能,减少地震灾害带来的损失,促进地震工程领域的发展。
2. 正文2.1 规范化场地地震动反应谱简介规范化场地地震动反应谱是指将实际场地地震动反应谱进行规范化处理,以消除场地效应和地震动强度的影响,得到一种标准化的地震动反应谱。
规范化场地地震动反应谱可以用于不同场地条件下的地震动响应分析,是工程设计和地震灾害评估中重要的参考依据。
时程分析的应用来庆杰【摘要】时程分析法是模拟实际地震作用的方法,是反映建筑结构地震响应的最直接的方法。
时程分析法分为弹性动力时程分析法和弹塑性动力时程分析法。
弹性动力时程分析法是多遇地震作用下振型分解反应谱法的一种补充计算方法,是结构设计的一种辅助计算方法;弹塑性动力时程分析法是考虑了结构的弹塑性性能的计算方法,是罕遇地震作用下模拟实际地震作用响应的计算方法。
通过时程分析,可以了解各种地震作用下结构的振动特性,判断结构薄弱部位,控制结构破坏模式。
在工程设计中时程分析有实际意义,结构设计人员应很好地理解并掌握时程分析的应用。
【期刊名称】《建筑设计管理》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】4页(P60-63)【关键词】弹性动力时程分析法;弹塑性动力时程分析法;最大位移;底部剪力【作者】来庆杰【作者单位】山西太钢工程技术有限公司,太原 030000【正文语种】中文【中图分类】TU312.+10 引言地震作用的计算方法有底部剪力法、振型分解反应谱法、简化的弹塑性分析方法和时程分析法。
规范以振型分解反应谱法为计算地震作用的基本方法,时程分析法是补充计算方法,适用于特别不规则、特别重要的和较高的高层建筑以及有性能化设计要求的建筑结构的地震作用计算分析。
时程分析法是模拟实际地震作用的方法,是反映建筑结构地震响应的最直接的方法。
时程分析法分为弹性动力时程分析法和弹塑性动力时程分析法。
弹性动力时程分析法是多遇地震作用下振型分解反应谱法的一种补充计算方法,是结构设计的一种辅助计算方法;弹塑性动力时程分析法考虑了结构的弹塑性性能的计算方法,是罕遇地震作用下模拟实际地震作用响应的计算方法。
1 弹性动力时程分析法1.1 应用范围和解决的问题根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)第5.1.2条,对于特别不规则的建筑、甲类建筑和超过一定范围(8度I、II类场地和7度高度大于100 m;8度III、IV类场地高度大于80 m;9度大于60 m)的高层建筑,要求在多遇地震下,采用时程分析法进行补充计算。
中美抗震设计规范地震作用主要参数比较和转换首先是地震烈度。
中美两国使用不同的地震烈度评定标准,分别是中国的《地震烈度评定标准》和美国的《修订版美国地震工程规范》。
虽然两者评定标准不同,但通过一定的转换关系可以相互对应。
一种常用的转换方法是根据地震烈度的描述特征进行转换,例如中国的6度和美国的VI度可以相对应。
其次是地震波参数。
中美两国在地震波参数的选择上也存在一些差异。
中国抗震设计规范使用的是近场地震动参数,采用的是地震动参数的峰值加速度、峰值速度和峰值位移。
而美国抗震设计规范则更加重视地震波的频谱特性,使用地震动参数的响应谱来刻画地震动的强度和频率分布。
因此,在进行参数转换时,需要考虑两种参数的差异性。
地震地表运动参数是指地震波对地表运动的影响程度。
中美两国地震地表运动参数的比较可以从地震波的强度和持续时间来进行。
一般来说,美国的地震波相对剧烈,持续时间较短,而中国的地震波相对较弱,持续时间较长。
因此,在抗震设计中,美国更加注重地震波的峰值参数,而中国更加注重地震波的累积效应。
最后是地震力参数。
地震力参数是地震作用对建筑物结构产生的力的描述,包括地震力系数、反应谱和地震效应系数等。
中美两国在地震力参数的设计上也存在一定的差异。
美国抗震设计规范更加注重结构的抗震性能,采用地震力系数或反应谱方法来计算结构的抗震力。
而中国抗震设计规范则更加注重结构的整体性能,采用地震效应系数方法来计算地震力,将地震力转化为与结构性能有关的地震效应。
总体而言,中美抗震设计规范地震作用主要参数的比较和转换需要考虑地震烈度、地震波参数、地震地表运动参数和地震力参数等因素。
这些参数在不同的设计规范中有着不同的侧重和表述方式。
在实际应用中,需要根据具体的结构和地震情况进行参数的选择和转换,以确保结构的抗震性能和安全性。
浅谈盈建科隔震设计要点1、对建立好的模型,命名为轴压比模型,进行原地震烈度下的模型计算,地震烈度及抗震等级均以原烈度输入,此模型不控制其他计算参数,仅计算轴压比,当轴压比计算均满足要求后进行下一步计算。
2、复制轴压比模型,命名为上部结构计算模型,此模型为最终施工图模型,计算需满足各项指标,在地震信息中,根据降低一度后输入抗震等级,将调整后的水平向减震系数改为0.5即可,其余参数均不变,进行计算,待计算均满足要求进行下一步分析。
(注:对于乙类建筑切记结构重要性系数为1.1)二、多遇地震下隔震分析计算1、复制上部结构计算模型,命名为小震非隔震模型,修改地震信息中调整后的水平向减震系数为1.0,在特殊构件补充定义中,将隔震层柱底改为铰接,先进行反应谱计算,然后进行时程计算。
时程计算时,选取地震波,软件可自动选波,一般选取3条波,其中2条天然波,1条人工波,修改对应的地震参数,进行时程分析。
切记选好的3条波名称,整个后续的隔震分析均以此3条波为准。
2、复制小震非隔震模型,命名为小震隔震模型,在该模型中将原有的柱底铰接属性取消,在节点属性中选择单点约束---选择柱底节点布置,进行隔震支座的布置,计算分析步骤主要为以下:(1)先确定铅心支座的初步数量。
根据总信息中风荷载产生的底部总剪力除以铅心支座的屈服力,即可得到铅心支座的最少数量。
(2)输入支座参数:支座参数共有U1,U2,U3三个方向,其中U1为竖向,U2为水平Y 向,U3为水平X向。
对应参数表示为(U1):有效刚度Ke=支座竖向刚度Kv,有效阻尼CE=0,刚度KC=支座竖向刚度Kv,抗拉刚度Kt=1/10支座竖向刚度Kv,截面积A=支座面积。
对应参数表示为(U1及U2):有效刚度Ke=支座水平刚度Kh,有效阻尼CE=0,刚度K=支座初期刚度K1,屈服力KY=屈服力Qd,屈服后刚度比=1/13。
对于天然橡胶支座,不需要输入非线性参数。
(3)支座布置完成后,先进行反应谱的计算,然后进行时程分析。
规范设计反应谱理论初探发表时间:2014-12-29T14:26:03.513Z 来源:《价值工程》2014年第7月中旬供稿作者:张鑫[导读] 分析了结构地震反应分析中的反应谱理论,分别得出了绝对加速度反应和伪加速度反应的公式。
张鑫ZHANG Xin曰孟健MENG Jian(东北电力设计院,长春130021)(Northeast Electric Power Design Institute,Changchun 130021,China)摘要:分析了结构地震反应分析中的反应谱理论,分别得出了绝对加速度反应和伪加速度反应的公式。
通过Matlab 编程,在ElCentro (1940,NS)地震波作用下,对结构的绝对加速度和伪加速度反应进行了比较分析。
同时按照规范的设计反应谱对结构不同阻尼下和不同场地条件下的地震影响系数进行了比较分析。
为工程抗震设计提供便捷有效的分析手段。
Abstract: The paper analyses the response spectrum theories. The mathematical forms of the acceleration and pseudo-accelerationresponses can be obtained. According to the Matlab programming, the acceleration response spectrum is compared with thepseudo-acceleration spectrum, both for El Centro ground motion. At the same time, the Seismic influence coefficient curve with differentdamping and different sites for systems are compared in order to provide references for seismic design.关键词:反应谱;绝对加速度;伪加速度;场地类别;阻尼Key words: response spectrum;acceleration;pseudo-acceleration;site;damping中图分类号:U442.5+5 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)20-0302-030 引言地震活动给人民的生命、财产造成严重的损失。
(1)设计用地震记录的选择和调整用规范的确定性方法和地震危险性分析方法所确定的设计地震动参数,是选择天然地震加速度记录的依据。
(一)实际地震记录的选择方法选择地震记录应考虑地震动三要素,即强度(峰值)、频谱和持续时间。
对某一建筑的抗震设计,最好是选用该建筑所在场地曾经记录到的地震加速度时间过程。
但是,这种机会极少。
为此,人们只能从现有的国内外常用的地震记录中去选择,尽可能挑选那些在震级、震中距和场地条件等方面都比较接近设计地震动参数的记录。
他的文章给出了相应的地震数据的记录目录。
(二)实际地震记录的调整1.强度调整。
将地震记录的加速度值按适当的比例放大或缩小,使其峰值加速度等于事先所确定的设计地震加速度峰值。
即令其中a(为记录的加速度值为调整后的加速度值;A众为设计地震加速度峰值;。
为记录的加速度峰值。
这种调整只是针对原记录的强度进行的,基本上保留了实际地震记录的特征。
也就是所说的(强度修正。
将地震波的加速度峰值及所有的离散点都按比例放大或缩小以满足场地的烈度要求)2.频率调整考虑到场地条件对地震地面运动的影响,原则上所选择的实际地震记录的富氏谱或功率谱的卓越周期乃至形状,应尽量与场地土相应的谱的特性一致。
如果不一致,可以调整实际地震记录的时间步长,即将记录的时间轴“拉长”或“缩短”,以改变其卓越周期而加速度值不变也可以用数字滤波的方法滤去某些频率成分,改变谱的形状。
另外,为了在计算中得到结构的最大反应,也可以根据建筑结构基本自振周期,调整实际地震记录的卓越周期,使二者接近。
这种调整的结果,改变了实际地震记录的频率结构,从物理意义上分析是不合理的。
另外,在测定场地土和建筑结构的卓越周期时,运用不同的测试仪器和测试技术,往往得到不同的结果。
即使是对同一个测试结果,在频谱上确定卓越周期时,不同的分析方法也会导致不同的结果。
有的选取谱的第一个峰值所对应的周期作为卓越周期,有的选最大峰值时的,也有的取某一段周期等,很不一致。
第23卷第1期2021年3月防灾科技学院学报J.ofInstituteofDisasterPreventionVol.23,No.1Mar.2021结构抗震设计中地震动参数选取的几个基本问题郭 迅,何 福,周 洋(防灾科技学院 中国地震局建筑物破坏机理与防御重点实验室,河北三河 065201)摘 要:以“小震”名义对设防烈度的折减与老规范用“结构系数”如何确定地震作用是抗震设计的重要环节。
自1989版抗震设计规范引入分级超越概率后,同一设防烈度对应多值描述,给正确理解和应用带来困难。
梳理了地震作用取值的发展沿革,展示了规范更新并未打破地震作用取值的连贯性,折减效果相当。
作为案例应用,指出地震模拟实验中振动台对容纳其厂房的地震作用幅值上限是明确的,不存在超越概率问题。
结合对实际震害的思考,指出抗震概念设计远比计算分析重要。
关键词:抗震设计;地震动参数;设防烈度;超越概率;结构系数中图分类号:P426 616文献标识码:A文章编号:1673-8047(2021)01-0001-05收稿日期:2020-12-09基金项目:国家重点研发计划项目(2018YFC1504302-3、2016YFE0205100、2017YFC1500606);中央高校基本科研业务费专项(ZY20160107)作者简介:郭迅(1967—),男,博士,教授,从事结构抗震及结构振动控制相关研究.0 引言 我国现行建筑抗震设计规范确定的基本原则是“小震不坏,中震可修,大震不倒”[1],具体操作时作为基本设防烈度的中震一般不直接表现出来;并且同一烈度对应多个表征地震动强度的加速度值或系数,这样的做法给工程师带来理解上的困难,实践中不便操作。
实际上,地震动参数的内涵非常丰富,包括设防烈度、超越概率、地震动持时、频谱特性、断层影响等,结构设计时不同的验算内容对应不同的选择。
1989年之前,我国几个版本的抗震设计规范均采用确定性理论,只要场地的设防烈度确定,地震作用就随之确定,结构抗震性能的好坏用结构系数来体现。
弹性动力时程分析地震波选取方法探讨摘要:本文根据珠海市某超限高层弹性动力时程分析结果,探讨了选波方法。
研究表明,采用小样本容量的地震波输入时,天然波输入数量的增加可以降低地震波的总体离散性,按规范推荐的比例输入三向地震波加速度是合理的。
关键词:结构设计;弹性动力时程分析;地震波Abstract: in this paper, according to the Zhuhai city high-rise overrun elastic dynamic time-history analysis results, discusses the selection of wave method. Studies show that, using the small sample size of earthquake input, natural wave input quantity increase can reduce the overall dispersion of seismic wave, according to the standard recommended proportional input three to seismic wave acceleration is reasonable.Key words: structural design; elastic time-history dynamic analysis; seismic wave近年来,随着我国社会经济的发展,各类高层建筑在全国各地日益增多。
它们新颖别致、多样化、复杂化和独特个性等特点给城市带来崭新面貌的同时也给高层建筑结构设计者带来了严峻的挑战。
《建筑抗震设计规范》[1]第5.1.2条和《高层建筑混凝土结构技术规程》[2]第4.3.4条规定了高层建筑应采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充验算的范围。
本文对珠海市某超限高层建筑进行弹性动力时程分析,探讨地震波的选取方法。
时程分析时地震波的选取及地震波的反应谱化摘要:目前我国规范要求结构计算中地震作用的计算方法一般为振型分解反应谱法。
时程分析法作为补充计算方法,在不规则、重要或较高建筑中采用。
进行时程分析时,首先面临正确选择输入的地震加速度时程曲线的问题。
时程曲线的选择是否满足规范的要求,则需要首先将时程曲线进行单自由度反应计算,得到其反应谱曲线,并按规范要求和规范反应谱进行对比和取舍。
本文通过介绍常用的数值计算方法及计算步骤,实现将地震加速度时程曲线计算转化成反应谱曲线,从而为特定工程在时程分析时地震波的选取提供帮助。
关键词:时程分析,地震波,反应谱,动力计算1 地震反应分析方法的发展过程结构的地震反应取决于地震动和结构特性。
因此,地震反应分析的水平也是随着人们对这两个方面认识的深入而提高的。
结构地震反应分析的发展可以分为静力法、反应谱法、动力分析法这三个阶段。
在动力分析法阶段中又可分为弹性和非弹性(或非线性)两个阶段。
[1]目前,在我国和其他许多国家的抗震设计规范中,广泛采用反应谱法确定地震作用,其中以加速度反应谱应用得最多。
反应谱是指:单自由度弹性体系在给定的地震作用下,某个最大反应量(如加速度、速度、位移等)与体系自振周期的关系曲线。
反应谱理论是指:结构物可以简化为多自由度体系,多自由度体系的地震反应可以按振型分解为多个单自由度体系反应的组合,每个单自由度体系的最大反应可以从反应谱求得。
其优点是物理概念清晰,计算方法较为简单,参数易于确定。
反应谱理论包括如下三个基本假定:1、结构物的地震反应是弹性的,可以采用叠加原理来进行振型组合;2、现有反应谱假定结构的所有支座处地震动完全相同;3、结构物最不利的地震反应为其最大地震反应,而与其他动力反应参数,如最大值附近的次数、概率、持时等无关。
[1]时程分析法是对结构物的运动微分方程直接进行逐步积分求解的一种动力分析方法。
由于此法是对运动方程直接求解,又称直接动力分析法。
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年欧浦国际商业中心动力弹塑性分析陈进于,区 彤,李东强,涂显军(广东省建筑设计研究院,广州 510370)提 要:欧浦国际商业中心项目采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,东座结构属超B 级高度超限结构。
采用广厦GSNAP 软件对欧浦国际商业中心结构进行动力弹塑性分析,计算结果表明,塑性铰的分布和结构塑性损伤较少,受力性能良好,弹塑性反应及破坏机制符合抗震概念设计要求,结构满足大震下的抗震性能设计目标。
采用SeismoMatch 对地震波进行选波对比,修正后的地震波层间位移角和楼层剪力均较好地满足规范要求。
采用PKPM-SAUSAGE 软件进行动力弹塑性计算对比,结果显示与GSNAP 结果基本吻合。
关键词:动力弹塑性时程分析;塑性损伤;GSNAP ;SAUSAGE ;SeismoMatch1 工程概述欧浦国际商业中心项目,位于广东省佛山市佛山新城。
地上部分含东西两座塔楼,首层至五层为裙房部分,裙房屋面高度约22.0米(局部27.0米),主要为商业和办公功能。
塔楼五层以上的塔楼主要为办公功能。
东座45层,结构屋面高度约208米;西座39层,结构屋面高度为179.5米。
地下三层,底板面标高-16.1m (效果图如图1所示)。
工程抗震设防烈度为7度, Ⅲ类场地,设计地震分组为第1组,设计基本地震加速度值为0.1g ,特征周期0.45s ,安评提供特征周期为0.52s ,裙房部分按乙类设防,裙房以上塔楼部分按丙类设防;基本风压值0.60kPa 。
2 结构体系与抗震性能设计目标2.1 结构体系结构采用大底盘双塔结构,塔楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系(底部楼层框架柱采用型钢混凝土柱)。
裙楼主要平面尺寸为138.3mx39.5m ,东西座塔楼部分主要平面尺寸均为39.5mx39.5m 。
塔楼部分长宽比L/B ≈1,塔楼高宽比为5.28(东座)和4.56(西座)。
隔震设计总结一、上部结构模型的建立建筑条件图需完整,荷载无缺项,建立完整的上部结构模型。
1、对建立好的模型,命名为轴压比模型,进行原地震烈度下的模型计算,地震烈度及抗震等级均以原烈度输入,此模型不控制其他计算参数,仅计算轴压比,当轴压比计算均满足要求后进行下一步计算。
2、复制轴压比模型,命名为上部结构计算模型,此模型为最终施工图模型,计算需满足各项指标,在地震信息中,根据降低一度后输入抗震等级,将调整后的水平向减震系数改为0.5即可,其余参数均不变,进行计算,待计算均满足要求进行下一步分析。
(注:对于乙类建筑切记结构重要性系数为1.1)二、多遇地震下隔震分析计算1、复制上部结构计算模型,命名为小震非隔震模型,修改地震信息中调整后的水平向减震系数为1.0,在特殊构件补充定义中,将隔震层柱底改为铰接,先进行反应谱计算,然后进行时程计算。
时程计算时,选取地震波,软件可自动选波,一般选取3条波,其中2条天然波,1条人工波,修改对应的地震参数,进行时程分析。
切记选好的3条波名称,整个后续的隔震分析均以此3条波为准。
2、复制小震非隔震模型,命名为小震隔震模型,在该模型中将原有的柱底铰接属性取消,在节点属性中选择单点约束---选择柱底节点布置,进行隔震支座的布置,计算分析步骤主要为以下:(1)先确定铅心支座的初步数量。
根据总信息中风荷载产生的底部总剪力除以铅心支座的屈服力,即可得到铅心支座的最少数量。
(2)输入支座参数:支座参数共有U1,U2,U3三个方向,其中U1为竖向,U2为水平Y向,U3为水平X向。
对应参数表示为(U1):有效刚度Ke=支座竖向刚度Kv,有效阻尼CE=0,刚度KC=支座竖向刚度Kv,抗拉刚度Kt=1/10支座竖向刚度Kv,截面积A=支座面积。
对应参数表示为(U1及U2):有效刚度Ke=支座水平刚度Kh,有效阻尼CE=0,刚度K=支座初期刚度K1,屈服力KY=屈服力Qd,屈服后刚度比=1/13。
傅⾥叶谱的简单概述
【转载问题】地震波经过傅⾥叶变换,得到的频谱,主要有哪些应⽤?
先来介绍⼀下Fourier谱:基本思想是把⼀个复杂的地震动过程按傅⽒级数展开⼀系列具有不同频率的周期函数,包括傅⽒幅值谱和傅⽒相位谱(详地震⼯程相关书籍)。
幅值谱与相位谱从两个不同⾓度描述了地震动的频谱特性,与反应谱、功率谱相⽐,傅⽒谱对地震动的描述描述更加全⾯,包括了各频率分量的相位分布信息(更接近于实际,规范利⽤反应谱来进⾏设计存在⼀定的弊端,但便于操作),即频率间的相互影响也考虑了。
幅值谱与相对速度反应谱存在⼀定联系,幅值谱是相对速度反应在地震动终⽌时的值,⽆阻尼相对速度反应谱是整个地震动过程中相对速度反应的最⼤值(反应谱是绝对值概念),即⼀般来讲,傅⽒幅值谱⼩于等于相对速度反应谱值,两者⼤体相当。
楼主图中给出的是地震动傅⽒幅值谱,该谱透露的信息类似于反应谱,但较反应谱更加真实,因为其考虑了频率间的相互影响,由幅值谱可以⼤概判断处地震动的卓越周期(频率),反应幅值谱可以判断结构反应的峰值周期(频率)。
补充:频谱分析⼀般设计到功率谱、反应谱及傅⽒谱,后者与前两者的最⼤区别在于傅⽒谱考虑了相位因素(让我想到前不久的⼀个问题,关于楼板应⼒设计时采⽤振型反应谱法的弊端,即反应谱法未考虑反应的相位因素,⽽楼板主拉应⼒是有相位因素的),三者之间存在着⼀定的联系,功率谱是⼀簇样本样本函数(可以是地震动、外荷载或结构反应)的傅⽒幅值谱的平⽅的平均值,反应谱与功率谱的联系稍复杂,⼆者通过反应谱的超越概率建⽴关系。
某裙楼偏置超高层框筒结构设计发布时间:2022-08-28T00:53:11.664Z 来源:《中国建设信息化》2022年第8期第27卷作者:王丹周庆[导读] 本工程塔楼偏置,在裙楼屋面形成大偏心收进,且塔楼与裙楼间连接薄弱,形成抗震不利因素。
王丹周庆四川省建筑设计研究院有限公司成都市 610000【摘要】本工程塔楼偏置,在裙楼屋面形成大偏心收进,且塔楼与裙楼间连接薄弱,形成抗震不利因素。
本文通过详尽的计算分析,准确找到结构抗震的薄弱点,对其采取有效合理加强措施,使结构具有较好整体抗震性能。
【关键词】塔楼偏置;楼板大开洞;穿层柱;弹塑性时程分析一、项目概况工程位于成都市东部新区,整体为大学院校,研究的楼栋为综合楼,使用功能为图书馆、办公、科研等。
建筑地上32层,地下2层,其中地下1层部分开敞,-1~4层为裙楼,使用功能为图书馆,平面尺寸约63.5m×62.5m,层高为2x4.5m,2x5.4m,5.9m,6层及以上为单塔塔楼,使用功能为办公、科研及避难层,塔楼偏置于一角,平面尺寸约41.6m×35.0m,主要层高4.2m。
为保证建筑功能及结构的整体性,整栋建筑未设置抗震缝。
建筑鸟瞰和立面见图1、2。
本工程抗震设防类别为重点设防类,抗震设防烈度为6度,设计地震分组为第三组,场地类别为Ⅱ类。
塔楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结构,房屋高度144.850m,附带的裙楼采用框架结构,裙楼高度25.8m。
图1 鸟瞰图图2 立面图二、结构布置及规则性分析根据建筑平面布置特点及要求,塔楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,筒体尺寸23.0m×13.6m,筒体高宽比10.7,核心筒外围剪力墙墙厚600~300mm,框架柱截面1600x1800~800x800,截面向上逐渐收缩,竖向构件的混凝土强度等级为 C60~C30,框架梁截面为400x900。
裙楼采用钢筋混凝体框架结构体系,框架柱截面自1000x1000~700x700,局部大跨度托柱转换梁采用型钢混凝土梁,截面800x2000,H型钢截面18x1500x300x40,支承转换梁的转换柱采用型钢混凝土柱,截面1000x1400,H型钢截面16x900x300x30。