式中f激k——j振型i质点的水平地震作用标准值;
αj——相应于j振型自振周期的地震影响系数;
x激——j振型i质点的水平相对位移;
γj——j振型的参与系数。
应当特别注意,求出各个振型的等效地震力以后,不能用简单相加得到的总地震力计算内力,而应当用各振型的等效地震力分别计算结构的内力与位移,然后通过振型组合方法计算各个截面的内力及各层位移,振型组合时采用下述公式,称为平方和的平方根方法
图11-10振型
式中sek——水平地震作用标准值的效应;
sjk——j振型水平地震作用标准值的效应(弯矩、剪力、轴力或是某个楼层的位移);
m——参加组合的振型数,一般可只取前2~3个振型,当基本自振周期大于1。5s或房屋高宽比大于5时,振型个数应适当增加。
如果要计算作用在该结构上的总的等效地震荷载或底部剪力,也要采用公式(11-22)由各振型的等效地震荷载或底部剪力组合得到。这个公式是由概率统计原理推得的,一般情况下它是作用于结构的最不利等效地震荷载或内力。
用这个方法计算结构的地震作用时,需求出高振型的周期及振幅。此时,突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等部分可作为一个质点参加分析。
11。3。3拟静力法
在《水工建筑物抗震设计规范》(dl5073—2000)中,为了应用方便,不再由结构自振周期t在反应谱上查求动力系数β,也不必按式(11-14)求不同高度质点的水平向地震作用代表值fik,而直接给出了各类结构的动态分布系数αi,由式(11-23)计算fik,这种方法称为拟静力法。拟静力法可应用于工程抗震设防类别为乙类、丙类与丁类建筑的地震作用效应计算。
式中αi——质点i的动态分布系数,可按表11-7采用;
ξ——地震作用效应折减系数,水工建筑按拟静力法计算时,一般取ξ=0。25;
gei——集中在质点i的重力荷载代表值;
其余符号意义同前。
表11-7水平向地震质点的动态分布系数
续表
11。4结构抗震验算
11。4。1钢筋混凝土构件抗震设计的一般规定
11。4。1。1抗震设防类别
建筑物根据其使用功能的重要性和场地基本烈度分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。《水工建筑物抗震设计规范》(dl5073—2000)规定:甲类建筑为场地基本烈度大于等于6度的1级壅水建筑物,乙类建筑为场地基本烈度大于等于6度的1级非壅水建筑物和2级壅水建筑物,丙类建筑为场地基本烈度大于等于7度的2级非壅水建筑物和3级建筑物,丁类建筑为场地基本烈度大于等于7度的4级和5级建筑物。
11。4。1。2抗震设防要求
水工钢筋混凝土构件抗震设计时,应根据建筑物的设计烈度提出相应的抗震验算要求、抗震措施和配筋构造要求。
除了建造于4类场地上较高的高耸结构外,设计烈度为6度时的钢筋混凝土构件,允许不进行截面抗震验算,但应符合相应抗震措施及配筋构造要求。
设计烈度为6度时建造于4类场地上较高的高耸结构,设计烈度为7度和7度以上的钢筋混凝土结构,应进行截面抗震验算。
基本烈度为8度地区的框架结构,当高度不大于12m且体型规则时,可按7度设防。
基本烈度为6度以上的地区的次要建筑物可按本地区基本烈度降低一度进行抗震设计。
基本烈度为8度、9度地区的大跨度结构及高耸结构尚应考虑竖向地震作用。