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墻肢內力vs樓層剪力
創(chuàng)建者:張志國,編輯者:張志國,最近更新:2014/05/04 10:30:03

問題描述

        對于純剪力墻結構,在ETABS中將全部剪力墻指定為同一墻肢標簽,則得到的墻肢內力與樓層剪力相等;但如果指定為多個墻肢標簽,則各個墻肢內力之和并不等于樓層剪力,為什么?另外,即使指定為同一標簽,如果墻肢局部軸方向與全局方向不一致,為什么將墻肢內力由局部軸分解至全局軸后重新合成的內力與樓層剪力也不相等呢?

解答

首先,該問題出現(xiàn)在反應譜工況的地震分析結果中,而不會出現(xiàn)在底部剪力法的地震分析結果中。所以,出現(xiàn)問題的本質原因是反應譜分析的振型組合!

對于反應譜分析,所有的輸出結果都是振型組合值,具體分為兩步:

    1. 振型下分別計算相應的物理量(如墻肢內力、樓層剪力等)
    2. 各個物理量進行CQCSRSS振型組合后得到峰值響應

在這種情況下得到的不同物理量的值并不存在對應關系,因為這些物理量并非同時獲取的,而只是通過數理統(tǒng)計方法進行組合。因此,對反應譜分析的結果進行多墻肢結果的合成以及墻肢內力的分解,事實上都是沒有物理意義的,這也導致了與樓層剪力的差異。

在單個振型下的計算結果是滿足內力合成與分解的,即多個墻肢的內力和等于樓層剪力、且局部軸方向的內力分解至全局軸后重新合成的內力也與樓層剪力相等。所以,對于底部剪力法的地震分析結果,不會出現(xiàn)本文提到的問題,因為底部剪力法可視為只有一階振型而無需進行振型組合。

對于多墻肢結果的合成,可以從以下算例中加深理解。


  • 反應譜分析

    • 樓層剪力:在各個振型下分別計算相應的樓層剪力,然后進行CQC組合

    • 墻肢內力:在各個振型下分別計算各個墻肢單元的內力,然后進行CQC組合

    • 結果:剪力P1+剪力P2()樓層剪力

  • 底部剪力法

    • 樓層剪力:直接計算

    • 墻肢內力:直接計算

    • 結果:剪力P1+剪力P2=樓層剪力

分析結果如下,qqq為底部剪力法工況,RPx為反應譜工況,與前述結論是一致的。

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