抗震三剑客:偶然偏心、双向地震、扭转耦联 _天博电竞 - 官网
聚光 发布时间:2022-05-14 聚光 来源:admin 聚光 浏览次数:
       

1、偶尔偏疼

问题论述

地动感化计较和布局抗震验算为布局设计供给根据,指点我们选择公道的布局安插系统、构件截面尺寸和配筋。

而在布局法则性辨别这一问题上,偶尔偏疼、双向地动和改变耦联这三个词常常困扰着我们,抗规和高规在不异问题上的分歧论述又造成了设计、审查时的随便。有些指标明明不消斟酌,反而成了拦路虎,增添了工作难度。

所以,理解这三个名词对我们往后的设计工作将会年夜有裨益。

问题阐发

note1 构成缘由

一是,质量偏疼。

在建造进程中,因为手艺所限,施工的误差在所不免,不异尺寸的构件其质量几近不会不异,安插在对称位置时,质心不会在两者连线的中点。

在现实利用时,活荷载呈现的地址不固定(这里包括了人员的走动、家具的摆放位置的可变性和装修材料散布不平均),没法正确鉴定质心与刚心的相对位置关系。

所以偏疼必定存在,这也是对质心和刚心重合的对称布局,我们仍要斟酌偶尔偏疼的来由。

二是,地动力偏疼。

地动感化时,地面活动的改变份量会引发偏疼。不是所有的地动力城市依照垂直在某一边的标的目的感化,而是存在必然的角度。

note2 用处

偶尔偏疼首要用在布局的改变不法则判定计较和布局、构件的内力(配筋)计较。

note3 偶尔偏疼的用法

1、计较改变位移比时,需要斟酌具有偶尔偏疼的划定程度力感化。

2、对高层布局,《高规》4.3.3条明白划定需要斟酌偶尔偏疼。

计较单向地动感化时,用质心的偏移值来综合斟酌质量偏疼和地动力偏疼的影响。将各振型地动感化沿垂直在地动感化标的目的,从质心位置偏移±ei来斟酌偶尔偏疼的影响,ei=5%Li,Li为第i层垂直在地动感化标的目的建筑物的总投影长度。

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3、在条则申明里弥补申明当采纳底部剪力法计较时,应当斟酌偶尔偏疼。这一条对利用软件计较时,根基不需要斟酌,由于软件首要利用的是振型分化反映谱法。

4、计较双向地动感化时不消斟酌,但需要同斟酌偶尔偏疼的单向地动感化计较成果取包络值。

5、当楼层平面有局部凸起时,可以依照公式计较出等效边长。

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6、偶尔偏疼直接与单向地动感化标的目的的建筑物总长度挂钩,当建筑物的长宽比≥3时,可看做长矩形平面,Li值偏年夜,偶尔偏疼计较成果不公道。《抗规》3.4.3条指出:“除采取该标的目的最年夜尺寸的5%外,也能够斟酌具体的平面外形和抗侧力构件的安插调剂”,这里的调剂,应按照双向地动的计较成果调剂偶尔偏疼的系数,使两种计较假定下,布局改变位移比数值接近。

7、对多层布局,在朱总的《问答》一书中,和微博里也做了响应申明,多层布局也应斟酌偶尔偏疼。

总结一下偶尔偏疼的用法:

1、不管是不是为高层布局,均需要勾选偶尔偏疼。

2、假如是长矩形布局(长宽比≥3),在勾选了偶尔偏疼以后,仍需要勾选双向地动感化。然后在布局位移计较文件中,查看偶尔偏疼划定程度力感化下,布局的位移比和双向地动感化下的计较成果。

好比下面这个例子:

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这是一个长矩形的布局,在具有偶尔偏疼的划定程度力感化下,改变位移比为1.65/1.68,不合适规范要求。

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而双向地动感化下,改变位移比固然没有直接给出,但可以经由过程方框内的位移数值算出,为1.39/1.42,合适规范要求。

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经由过程点窜x标的目的的偶尔偏疼系数为0.1%,使改变位移比近似相等。别的跟着系数的减小,+Y天博电竞 - 官网标的目的和-Y标的目的的位移比从1.65/1.31酿成了1.49/1.48。

2、双向地动

问题论述

上节文章我们会商了偶尔偏疼的一系列问题,斟酌偶尔偏疼凡是会有一个条件:计较单向地动感化。既然有单向感化,必定也会有双向感化。本篇文章就来会商一下双向地动感化计较的一些问题。

问题阐发

note1构成缘由

按照实测的强震记实显示,地动活动几近不会仅仅呈现在某一个标的目的,而是一种三维的活动,三个标的目的同时感化。

《抗规》5.1.1条第3款划定:“质量和刚度散布较着不合错误称的布局,应计入双向程度地动感化下的改变影响;其他环境,应答应采取调剂地动感化效应的方式计入改变影响。”

这申明,对质量和刚度散布对称的布局,是可以采取单向地动感化(斟酌偶尔偏疼)进行布局构件和内力计较的。

note2用处

双向地动感化首要用在布局、构件的内力计较。

note3双向地动的条件

起首需要申明的是,非论单向仍是双向,素质上都是一种近似的算法,均属在估算的范围。

双向程度地动感化计较,首要计较的是布局的改变地动感化效应

利用双向地动感化的条件是“质量和刚度散布较着不合错误称”,针对何种布局可以界说为不合错误称,按照朱总《抗震》一书中的理解,“质量和刚度散布较着不合错误称的布局”其判定应属在对布局不法则的判定,所以采取抗规中对改变不法则的计较方式,即当改变位移比年夜在1.2时,可看做较着不合错误称,此时应计入双向地动感化下的改变影响。

note4双向地动的计较

当利用双向地动感化计较时,其实不是真的用软件计较两个标的目的地动力同时感化下,布局的力学表示。而是别离计较两个标的目的程度地动零丁感化下发生的统一效应,然后将两者成果做简单的组合。

因为两个分歧标的目的的程度地动存在相位差,其峰值加快度其实不会同时呈现,是以在阐发双向程度地动感化效应时,应对地动感化效应恰当折减。按照实测记实,对震中之外的区域,当一个标的目的的程度峰值加快度为1时,另外一个标的目的的程度峰值加快度为0.85,是以,双向程度地动感化可采取随机振动理论,按《抗规》的公式计较。

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假定上式中,Sy=Sx,则S=1.31Sx。即两个标的目的程度地动零丁感化发生的统一效应相等,意味着布局的改变感化很年夜时,双向程度地动感化是单向感化效应的1.31倍,因而可知,对框架布局的边柱、角柱这类受改变感化影响较着的构件,双向地动感化的结果显著。

当Sy/Sx趋势在0时,即接近单向感化时,双向程度地动感化也随之减小,因而可知,对中部框架柱和框架梁的双向地动感化效应影响其实不显著。

双向地动感化计较,素质上是将两个单向地动感化进行组合,并且这两个单向地动感化的取值和纯真计较单向地动时也纷歧样。归纳综合为一句话:双向地动计较是斟酌改变耦联,不斟酌偶尔偏疼的单向地动感化组合后的成果(CQC法)。

而单向地动计较则是同时斟酌偶尔偏疼和改变耦联。

以计较框架柱偏疼受压为例。

当按双向偏疼受压计较配筋时,响应的XY标的目的的弯矩应斟酌改变耦联但不斟酌偶尔偏疼。

当别离按两个标的目的单向偏疼受压计较时,弯矩应取用斟酌改变耦联并斟酌偶尔偏疼的弯矩值。

趁便注释一下CQC和SRSS的关系,简单来讲就是布局改变变形很小的时辰,以单向平动变形为主,该标的目的各阶振型自振周期一般相差较年夜,耦联系数趋近在0,CQC法退化为SRSS法。

在现实设计傍边,可以先不勾选双向地动感化,只斟酌偶尔偏疼,当改变位移比跨越1.2以后,再勾选从头计较一次,按照第二次的成果来配筋便可。

3、改变耦联

问题论述

相较与偶尔偏疼和双向地动感化,改变耦联不管是PKPM仍是YJK,都没有选项可以直接与其相干。前处置的时辰,可以选择是不是斟酌偶尔偏疼和双向地动感化,但没有选项可以决议是不是斟酌改变耦联,那末这个家伙究竟是甚么来头,为何如斯不受束缚呢?

问题阐发

note1 甚么是改变耦联:

简单归纳综合起来,改变耦联就是经由过程CQC方式将的分歧振型下统一自由度的地动感化/感化效应进行组合的进程。

对以上结论,我们来一点一点的阐发。

1.改变耦联的对象是一个刚片。

2.假定刚片存在相互正交的两个平动自由度(x、y)和一个改变自由度(z)。

3.当利用振型分化反映谱法计较时,有j、k等若干个振型,每一个振型在某个自由度上均有地动感化或效应发生。

4.分歧振型之间相互影响,平动中包括改变,而改变中也包括平动。所以平动自由度下的地动感化或效应里包括改变振型的进献,改变自由度亦包括平动振型的进献。

5.地动感化指地动力尺度值;地动感化效应指弯矩、剪力、轴向力和变形。

6.例如斟酌x标的目的弯矩Mx,需要将j、k等所有振型在x标的目的的地动感化尺度值求出,进而计较弯矩Mjx、Mkx等,再将这些弯矩依照CQC的方式组合,终究获得Mx。

note2 何种环境下需要斟酌改变耦联:

严酷地说,布局只要不是双轴对称就会有平扭耦联,这类耦联发生的地动力一般要比不斟酌平扭耦联时年夜,特别是对平扭耦联反映较年夜的布局平面,如L形平面,三叉形平面等。

1.对相邻周期比年夜在0.85的任何布局(Ti+1/Ti>0.85),都可看做改变耦联效应较着,应采取抗规公式(5.2.3-5)的CQC效应组正当计较。

2.高规4.3.4中划定,对证量和刚度不合错误称、不平均的布局和高度跨越100m的高层建筑布局应斟酌改变耦联。

3.关在质量和刚度不合错误称不平均的鉴定:不合错误称首要针对平面,只要查看布局的质心和刚心便可以知道。而不平均则首要针对峙面,也就是说沿高度不平均。按照朱总《高规》一书中的解读,质量/刚度沿高度散布均有界说,感爱好的同窗可查看原文,这里不再赘述。

note3 影响改变耦联的身分:

按照抗规公式(5.3.2-6)可见,耦联系数计较公式的自变量共有3个,别离是j、k振型的阻尼比和两个振型自振周期之比。自振周期与阻尼比一样有关,所以影响耦联系数最主要的一个参数是阻尼比。

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note4 计较方式:

1.对改变效应不较着的布局,可以用SRSS方式,不斟酌改变耦联。

2.法则布局不斟酌改变耦联时,依照《抗规》5.2.3条,需要斟酌“边榀增年夜系数”。

3.当相邻振型周期比年夜在0.85时,采取CQC方式,斟酌改变耦联。

note5 计较软件若何斟酌改变耦联:

在SATWE的仿单中提到:“经由过程CQC组合方式获得布局的组合地动响应。”即非论法则与否,在布局地动感化计较时均采取CQC的体例,默许斟酌改变耦联。

在YJK的帮忙文档中,导入接口申明里有写道:“对地动感化与效应的计较,YJK软件中限制为CQC。”即与SATWE的处置体例不异。

改变耦联与双向地动的一些思虑:

1.斟酌改变耦联,付与质点三个自由度,有三个地动感化尺度值,x向、y向和改变标的目的,振型介入系数计入改变影响。

2.不斟酌改变耦联,是指不斟酌x向、y向和改变三者之间的彼此影响,但现实地动感化时,x、y和改变三者均存在且不完全自力,所以斟酌改变耦联计较成果更合适现实。

3.双向地动的改变效应指的是,质量和刚度散布不平均,在双向地动下会呈现改变效应。其素质是对单向程度地动感化改变耦联效应的再组合计较。

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