张力等：连体结构在竖向地震作用下的振动分析 ７３
连体结构在竖向地震作用下的振动分析
张力，石洪林，李世超
（西北工业大学。陕西西安７１００７２）
【摘要】采用平面杆系模型并用静力凝聚法消除结构耦联的水平自由度和转角自由度，结合两个算例的 竖向振动模态分析和时程响应分析，探讨了大底盘双塔楼连体结构在竖向地震作用下的振动特性，对比了大底盘
双塔楼结构有无连体结构形式的计算结果。得出了这种结构形式在竖向地震作用下的一些特性和具有参考价值
的结论。 【关键词】大底盘；双塔楼；连体结构；模态分析；时程分析
【中图分类号】，ＩＵ３ｌ１．３ 【文献标识码】 Ｂ 【文章编号】 １００１—６８６４（２０ａｒ７）ｏ６—００＂７３—０３
ⅧＲ ｎｏＮ ＡＮＡＩ ＳＩｓ ｏＦ ＣＯＮ］Ｎｌ ＩＥＤ ＴＷＤ ＴＯＷＥＲ ＳＴＲＩ ＣＩ＇Ｉ瓜ＥＳ
ＳＵＢＪＥＣ３ＥＤ ＴＯ ＶＥＲＴＩＣＡＬ ＥＡＲＴｒＩＱＵＡＫＥ ＡＣＴＩＯＮ
ＺＨＡＮＧⅡ。ＳＨＯＮＧ Ｈｏｎｇ－ｌｉｎ，ＬＩ Ｓｈｉ—ｃｈａｏ
（Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｍ Ｐｌｏｙｔｅｃｈｎｉｅａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ ７１００７２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｕｓｅｄ ｐｌａｎｅ ｌｉｎｋ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｅｌｉｍｉｎａｔｅｄ ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ａｎｄ ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ
ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｓ ｔｏ ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｓ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｍｏｄｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｔｉｍｅ—ｈｉｓｔｏｒｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｗｏ
ｅｘａｍｐｌｅｓ，ｔｈｅ ｆｉｂｍｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｗｉｎ—ｔｏｗｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｗｉｔｈ ｅｎｌａｒｇｅｄ ｂａｓｅ ｉｎ ｖｅｒｔｉｃａｌ
第３９卷第４期 ２Ｏｌ７年８月 地震工程学报 ＣＨＩＮＡ ＥＡＲＴＨＱＵＡＫＥ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＪＯＵＲＮＡＩ Ｖｏ１．３９ ＮＯ．４ Ａｕｇ．，２０１７
张如林，程旭东，王淮峰，等．竖向地震作用对储液罐地震响应的影响分析［Ｊ］．地震工程学报，２０１７，３９（４）：０５９２—０５９９．ｄｏｉ：１０． ３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—０８４４．２０１７．０４．０５９２ ＺＨＡＮＧ Ｒｕ—ｌｉｎ，ＣＨＥＮＧ Ｘｕ—ｄｏｎｇ，ＷＡＮＧ Ｈｕａｉ—ｆｅｎｇ，ｅｔ ａ１．Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ Ａｃｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ Ｓｅｉｓｍｉｃ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ Ｌｉｑｕｉｄ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｔａｎｋ￣Ｊ］．Ｃｈｉｎａ Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｊｏｕｒｎａｌ，２０１ ７，３９（４）：０５９２—０５９９．ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００～ ０８４４．２０ｌ７．Ｏ４．Ｏ５９２
竖向地震作用对储液罐地震响应的影响分析
张如林 ，程旭东 ，王淮峰。，管友海
（１．中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院，山东青岛２６６５８０； ２．厦门理＿Ｔ学院土木工程与建筑学院。福建厦门３６１０００）
摘要：地震作用下大型储液罐的安全问题日益引起重视。基于ＡＮＳＹＳ软件建立储罐液体耦合有
限元模型，考虑罐底非线性接触效应，以Ｅ１一Ｃｅｎｔｒｏ南北向和竖直向记录地震波为输入，研究水平
激励以及水平和竖向同时激励两种工况下储罐的动力响应。研究结果表明，两种工况下靠近罐底
１．２ ｍ处均发生了“象足”变形，竖向激励下水平相对位移增加了１４ ９／６。竖向激励使得罐壁环向应
力和轴向压应力均有不同程度的增加。竖向地震激励对液面的竖向晃动影响较小。储液罐底板在
地震作用下发生了竖向提离和永久滑移，竖向激励时增长幅度均在１０ 左右。同时罐体基底剪力
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【精品结构设计知识】何时考虑竖向地震作用？如何考虑？
何时考虑竖向地震作用？如何考虑？
按《混凝土高规》第3.3.2条规定，9度抗震设计以及8度设计时的大跨度、长悬臂结构应考虑竖向地震作用，包括第10.2.6条的转换构件以及第10.5.2条的连体结构的连接体[2]。 9度抗震设计时，整体结构的竖向地震作用可按《混凝土高规》第3.3.14条的方法计算；8、9度时，大跨度、长悬臂结构构件的竖向地震作用可按《混凝土高规》第3.3.15条的规定近似考虑，对于8度0.3g的情况，竖向地震作用标准值可取结构或结构构件重力荷载代表值的15%.当然，有条件时或设计需要时，采用竖向加速度反映谱方法或动力时程分析方法计算结构竖向地震作用时更合适的方法。 无论采用何种方法计算竖向地震作用，均应按《混凝土高规》第5.6.3条的规定进行地震作用效应的组合，即把竖向地震作用效应作为一个组合工况考虑。
结语：借用拿破仑的一句名言：播下一个行动，你将收获一种习惯；播下一种习惯，你将收获一种性格；播下一种性格，你将收获一种命运。 事实表明，习惯左右了成败，习惯改变人的一生。在现实生活中，大多数的人，对学习很难做到学而不厌，学习不是一朝一夕的事，需要坚持。希望大家坚持到底，现在需要沉淀下来，相信将来会有更多更大的发展前景。
整体结构及单构件的竖向地震作⽤计算
刘孝国
中国建筑科学研究院有限公司北京构⼒科技有限公司北京 100013
[摘要] 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016版）（以下简称“抗规”）及《⾼层建筑混凝
⼟结构技术规程》JGJ3-2010（以下简称“⾼规”）等规范对于⾼烈度区的⼤跨度结构、⼤悬臂结
构、转换结构及连体结构等，需要进⾏结构竖向地震作⽤分析，两本规范提供了三种计算竖向
地震的⽅法，底部轴⼒法简化算法、反应谱分析⽅法及等效静⼒法。采⽤反应谱法进⾏竖向地
震作⽤分析，计算的结构楼层竖向地震作⽤标准值需要满⾜规范的底线值，不满⾜时需要进⾏
地震作⽤内⼒调整。采⽤三种不同的竖向地震分析⽅法，对⽐简单⼤悬臂框架结构整体计算结
果及构件内⼒结果，不同计算⽅法有较⼤差异。使⽤PKPM软件进⾏竖向地震作⽤分析时，可通
过对局部⼤悬臂、⼤跨度构件单独定义属性为竖向地震构件，对结构局部构件实现竖向地震的
分析及考虑。
[关键词] 竖向地震；底部轴⼒法；反应谱分析；等效静⼒法；局部构件；
0引⾔
结构设计中会遇到⼀些⾼烈度区的⾼层结构、⼤跨度结构及⼤悬臂结构等，按规范要求，这类
结构需要进⾏竖向地震作⽤计算，抗规和⾼规均提出了详细要求。但在竖向地震作⽤计算时，
通常由于两本规范要求不同及不同的竖向地震计算⽅法导致内⼒计算结果差异⼤等原因，存在
各种疑难细节问题。本⽂结合两本规范对竖向地震计算的要求，介绍规范具体细节⽅⾯的差
异，结合设计中常⽤的PKPM结构设计软件，阐释软件中如何实现对结构及单构件的竖向地震作
⽤的计算，并介绍不同的竖向地震作⽤分析⽅法对结构整体及某些构件内⼒的影响。
1抗规对竖向地震作⽤的要求
抗规5.3.1条要求，9度时的⾼层建筑，竖向地震作⽤标准值按图1计算简图，采⽤公式（1）、
（2）确定；楼层的竖向地震作⽤效应可按各构件承受的重⼒荷载代表值的⽐例分配，并宜乘以
增⼤系数1.5。
图1结构竖向地震作⽤计算简图
（1）
（2）
