問題描述：
對于振型分解反應(yīng)譜法，SAP2000 能否輸出各個振型的地震作用效應(yīng)呢？即《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范 GB 5001-2010》公式 5.2.2-3 和 5.2.3-5 中的 Si，Sj 及 Sk，如下所示。
解答：
SAP2000 無法直接輸出反應(yīng)譜工況中各個振型的地震作用效應(yīng)，但可以輸出模態(tài)工況中各個振型的靜力作用效應(yīng)。所謂“振型的靜力作用效應(yīng)”，即：以振型中的節(jié)點位移作為靜荷載計算的結(jié)構(gòu)靜力作用效應(yīng)，如以下左圖所示。
由于振型的歸一化處理，上述靜力作用效應(yīng)并非地震作用效應(yīng)。二者之間還應(yīng)考慮振型周期 T，振型參與系數(shù) γ 以及地震影響系數(shù) α，即 SAP2000 中的振型幅值 Amp = αgγ/(2π/T)^2。
綜上，各個振型的地震作用效應(yīng)等于靜力作用效應(yīng)與振型幅值的乘積。因此，只要通過數(shù)據(jù)表格導(dǎo)出各個振型的靜力作用效應(yīng)和振型幅值，然后在 Excel 中進行簡單的數(shù)據(jù)處理即可得到地震作用效應(yīng)。以上述平面框架結(jié)構(gòu)的基底剪力為例，具體操作如下：
1、如下所示，分別將基底剪力和反應(yīng)譜振型信息的表格數(shù)據(jù)導(dǎo)出至 Excel 中。
2、在 Excel 中將各個振型靜力作用效應(yīng)的基底剪力 FX 與 X 方向的振型幅值 U1Amp 相乘，即地震作用效應(yīng)的基底剪力，如下表中右起第二列所示。
為了驗證上述方法的可靠性，我們可以手動對各個振型地震作用效應(yīng)的基底剪力進行 SRSS 組合，即上表中右起第一列。為了便于對比，本算例中的反應(yīng)譜工況采取 SRSS 振型組合，避免計算復(fù)雜的耦聯(lián)系數(shù)。忽略數(shù)值計算的微小誤差，“2.022 vs 2.04”的結(jié)果完全可以證明上述方法的正確性。