問題描述:
對于帶地下室或上部附屬物的建筑結(jié)構(gòu),往往只需對主體結(jié)構(gòu)施加地震力。那么,SAP2000 中的自動地震荷載能實現(xiàn)這種加載要求嗎?
解答:
如文檔《自動地震荷載與剛性樓板》中所述,默認(rèn)情況下,SAP2000 中的自動地震荷載會對模型中每一個質(zhì)量點(diǎn)均施加地震力。其實,這與地震荷載模式中默認(rèn)的高度范圍選項(即“程序計算”)是一致的。該選項使用模型節(jié)點(diǎn)中最大和最小的 Z 坐標(biāo)值作為地震荷載沿高度的作用范圍,故必然會對整個模型進(jìn)行加載。
因此,對于題目中的加載要求,只需采用“用戶指定的”地震作用高度范圍,并輸入相應(yīng)的最大和最小 Z 坐標(biāo)值即可。例如:最大值輸入女兒墻底部的 Z 坐標(biāo),最小值輸入地下室頂板的 Z 坐標(biāo)。如下圖所示:
事實上,上述高度范圍選項除了控制加載范圍外,還有另外兩個重要的作用需要注意:
第一,影響總的地震力大小。程序基于高度范圍內(nèi)所有質(zhì)量點(diǎn)的總質(zhì)量計算總的地震力,故不同的高度范圍必然導(dǎo)致不同大小的總地震力。嚴(yán)格來講,在基本周期和反應(yīng)譜參數(shù)相同的情況下,不同高度范圍所施加的總地震力與該高度范圍內(nèi)所有質(zhì)量點(diǎn)的質(zhì)量之和成正比。注意:這里的質(zhì)量點(diǎn)并不包括施加支座約束的節(jié)點(diǎn)。
第二,確定計算高度的基準(zhǔn)標(biāo)高,即用戶輸入的最小 z 坐標(biāo)值。如文檔《自動地震荷載與剛性樓板》中所述,各個質(zhì)量點(diǎn)的地震力是基于集中質(zhì)量與計算高度的乘積對總地震力進(jìn)行加權(quán)平均后的取值。故,計算高度的取值不同會影響各個質(zhì)量點(diǎn)的權(quán)重。默認(rèn)情況下,程序使用模型節(jié)點(diǎn)中最小的 Z 坐標(biāo)值(不一定等于零)作為基準(zhǔn)標(biāo)高,并以此計算各個質(zhì)量點(diǎn)的計算高度(即:質(zhì)量點(diǎn)的 Z 坐標(biāo)與基準(zhǔn)標(biāo)高的差值)。
綜上,前文中所推薦的“采用‘用戶指定的’地震作用高度范圍”的另外兩個附加作用為:改變總的地震力大?。ㄒ部赡懿桓淖儯?;改變各個質(zhì)量點(diǎn)上地震力的相對比值。