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自動地震荷載與剛性樓板
創(chuàng)建者:張志國,編輯者:張志國,最近更新:2015/10/29 14:08:01

問題描述:

        請問,對于SAP2000中的自動地震荷載,用戶是否必須先定義隔板約束(即剛性樓板假定)呢?彈性樓板能否施加自動的地震荷載(即采用底部剪力法)呢?

解答:

        SAP2000中的自動地震荷載對剛性樓板并無硬性規(guī)定,即:即使不定義隔板約束,用戶也可以施加自動地震荷載。因此,彈性樓板是完全可以采用底部剪力法進行抗震分析的。事實上,《建筑抗震設(shè)計規(guī)范 GB50011-2010》第5.2.1條給出的底部剪力法計算公式基于簡化的串聯(lián)質(zhì)點系模型(也稱“糖葫蘆串”模型或?qū)蛹羟心P停缦滤荆?/span>

        

        采用以上簡化模型既可以考慮結(jié)構(gòu)主要的質(zhì)量和剛度分布,也可以大大減少計算量,方便工程師的手算;但對于彈性樓板的抗震分析卻很難實現(xiàn)。不過,基于高速計算機的結(jié)構(gòu)分析程序卻可以輕松處理彈性樓板的計算,同時無需考慮計算量的限制。以SAP2000為例,程序在貫徹抗震規(guī)范的基本原理和基本方法的同時,突破“各樓層可僅取一個自由度”的限制,靈活地對模型中每個集中質(zhì)量點分別施加地震力。而各個節(jié)點的地震力同樣是基于節(jié)點的集中質(zhì)量與計算高度的乘積對總的地震力進行加權(quán)平均,具體如下:

                

        其中,n 并非樓層的層數(shù),而是模型中總的集中質(zhì)量點的數(shù)目。

        雖然自動地震荷載對剛性樓板并無要求,但通過隔板約束模擬的剛性樓板卻可以在地震荷載中考慮偶然偏心。而缺少隔板約束的模型是無法考慮偶然偏心的,如果試圖指定偶然偏心的覆蓋項,程序還會彈出以下警告信息:

        上述警告信息表明:偶然偏心只能對隔板約束進行指定,而且該隔板約束的參考坐標系必須全局坐標系Global,參考坐標軸為Z軸。由于當前模型中并無符合以上條件的隔板約束,故無法定義偶然偏心。

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