高新技术 ２０１３ ＮＯ．０１ Ｃｈｉｎａ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏ 而 而丽
框架结构竖向地震作用加速度反应谱及计算简析
李静’贾鹏 程浩。
（１．西南石油大学土木工程与建筑学院，四川成都６１０５００；２．西南石油大学电气信息工程学院，四川成都６１０５００；
３．重庆交通大学土木建筑学院，重庆４０００７４）
摘要：大量的地震灾害的研究报告表明竖向地震作用对建筑结构的能造成较大的影响，相对于水平地震我国对竖向地震 作用的研究还有待加强。本文简单地介绍了三种应用较为常见的竖向地震作用计算方法，并将其中的反应谱法与静力法做 了简单的比较；阐述了对结构竖向与水平向加速度峰比值（ｖ／Ｈ）产生影响的一些因素。 关键字：竖向地震；静力法；反应谱法；竖向加速度反应谱
中图分类号：ＴＵ３１ 文献标识码：Ａ
地震作用可以分为水平方向与竖
直方向两个方向的作用，在以往的观 念中，竖向地震作用对建筑结构所造
成的破坏远不如水平地震作用所带来 的大。但是自１９９５年日本的阪神大地 震后竖向地震作用这一概念渐渐被人
们所重视起来。 我国现行的抗震规范中也只对在 高烈度地区的高层建筑及一些特殊的
大跨度、长悬臂结构才会在设计中考 虑加上竖向地震作用对其的影响，而
在一般的建筑设计中则不会考虑到竖 向地震作用所带来的影响。根据水平
与竖向地震作用加速度的比值ｆｖ，Ｈ
比），我们可以据此了解某次地震中竖 向地震作用相对于水平地震作用所带
来的危害大小。根据多次的地震记录， 在一般情况下，地震作用的加速度Ｖ，
Ｈ比值大约在０．５～０．６５左右，而在现
有的国内外许多资料中，不难发现许 多的地震记录中ｖ／Ｈ比达到１甚至有 竖向地震加速度超过水平地震作用加
速度的记录。例如，１９７９年的美国帝 国山谷地震［１】中Ｖ／Ｈ比值平均分布在
０．７７左右，但其中的最大值达到了２．４，
１９９４年美国Ｎｏ￣ｈｆｉｄｇｅ地震，记录到 Ｖ／Ｈ比值约为１．７９，１９９５年的阪神大
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
A 结构基本自振周期T1的求解
A.1 求解各层重力荷载代表值Gi和抗侧刚度Di：
Gi＝永久荷载标准值＋0.5×楼面活载标准值（按5.1.3条，不包括屋面活载）。Di为根据D值法得到的修正抗侧刚度，矩形柱：33iciDaEbhDl （b、h分别为矩形截面宽、高，l为柱长，ac为刚度修正系数参页8插页，ac＝1时为反弯点法）；圆柱：
43316icDaEdl（d为圆形截面直径，l为柱长，ac为刚度修正系数参页8插页）。
S—C修正刚度法，底层：211[1216][231]cbbciiDiilii，底层以上：212[11]iibciDlii。
A.2 求解各层相对位移i及顶点总位移T：
nijjiGG iiiGD
1iTijj
1nTii
层数 Gi iG iD i T
n Gn Gn nD nnGD
1nTii
n-1 Gn-1 Gn＋Gn-1 1nD 11nnnGGD 1(1)1nTnjj i Gi njjiG iD iiGD
1iTijj
2 2G
2njjG 2D
2iGD
21iiGGDD
1 1G
1njjG 1D
1iGD
1iGD
A.3 求解T1：
11.7TTT（式C.0.2《高规》页173），T为周期折减系数《高规》4.3.17页43，填充墙刚度越大取下限，否则取上限。《高钢规》中T为0.90T
B 多层结构（钢结构≤12层）底部剪力法解题步骤
B.1 求1（T1对应的地震影响系数）：
T1未知时，另参A中T1的求解。已知T1时，求1： ？g（地震加速max？类场地
第？组 表5.1.4-2 页33
Tg（特征周期） ？度（烈度）
表5.1.4-1 页33 结构类型 层数或条件 阻尼比ξ 形状系数 α1（表中值乘以αmax）
pkpm梁竖向地震系数
PKPM梁竖向地震系数，是用于计算建筑物受地震作用影响的一项参数。本文将详细介绍PKPM梁竖向地震系数的概念、计算方法、意义以及相关注意事项。
一、概念
PKPM梁竖向地震系数，指的是建筑物结构构件在地震作用下所受到的竖向地震力与其重力作用下的静力作用的比值。其计算结果越大，代表结构构件在地震作用下的抗震性能越强。该系数的计算是建立在土木工程中的PKPM软件中，其计算结果通常用于设计建筑物抗震能力的评估。
二、计算方法
PKPM梁竖向地震系数的计算，需要根据建筑物的结构类型、设计地震烈度以及建筑物结构的整体刚度来确定。具体计算公式请参考PKPM软件中的相关计算手册。
三、意义
PKPM梁竖向地震系数的意义在于确定建筑物结构在地震作用下的抗震能力，从而评估建筑物结构的安全性。建筑物结构的PKPM梁竖向地震系数的计算结果越大，代表其在地震作用下的抗震性能越强，可以满足更高的抗震安全要求。
四、注意事项
计算PKPM梁竖向地震系数前，需要先确定建筑物结构的结构类型、设计地震烈度以及建筑物结构的整体刚度。此外，在计算过程中还需要注意计算公式的精确度、计算方法的正确性以及计算结果的合理性。如有需要，可以咨询专业结构工程师进行评估。
综上所述，PKPM梁竖向地震系数是建筑物抗震能力评估的一个重要参数，通过其计算可以评估建筑物在地震作用下的抗震能力，确保建筑物的结构安全性。在计算过程中，需要充分考虑各种因素，并严格执行计算方法，以保证计算结果的准确性和可信度。
