基于上两期,会继续学习12章的剩余内容,12章的前三节,我们知道了在进行抗震设计前需要知道的输入参数,下面就是具体的计算了,12.4节列出需要考虑地震荷载的构件、节点承受哪些地震力,而12.5~12.9就是在告诉设计师怎么计算这些地震力,怎么选择对应的计算方法进行计算,而12.10~12.14就是告诉设计师,怎么通过算出来的地震力来设计具体的构件、节点。
12.4 Seismic Load Effects and Combinations地震效应力的组合,地震的组合效应值由下图的公式进行计算,±考虑竖向地震力的作用。
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其中水平地震力和竖向地震力分别由下表中公式计算:
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美标在地震作用下的内力分为了两个层级,E和Em(overstrength),公式区别就在水平地震力的计算公式不同,根据E和Em的应用,我认为不同就在于使用的方式,E是用在保证构件本身的不破坏,而Em则是应用在计算节点的组合中,也就是考虑了材料实际的能力要高于设计考虑的能力,从而通过系数调整保证节点足够强不早于构件不发生脆性破坏。Ω0是超强系数,也是在TABLE12.2-1中可以读取,其实就是保证节点连接强于构件,强节点的概念。
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12.4.4节讲的就是水平悬臂构件(如雨棚、阳台等一端自由一端固定的构件)需要考虑最小向上力尤其是D~F的地震设计类别。此处不展开,但是大家要注意这个地方不要遗漏。

所以QE怎么算就是12.5开始的重头戏,怎么算水平地震力,我会快速拆解一下12.5~12.7,下一期就会重点开始学习ELF等效剪力法。
12.5:Direction of Loading | 荷载方向 |
12.6:Analysis Procedure Selection | 分析方法选择 |
12.7:Modeling Criteria | 有效地震力的计算、建模的要求 |
12.5告诉设计人员,如何把地震力算出来后(感觉规范行文顺序不够逻辑通常),施加在结构的哪个方向上,国标一般是考虑双向地震,而美标是允许单向和双向情况并存。
12.5.1.1单向独立分析法,下文我定义为Method 1,即X和Y向分别单独计算,取包络后,计算量小,但是不考虑耦合效应。12.5.1.2正交组合分析法,下文定义为Method 2,取1.0X+0.3Y或者是0.3X+1.0Y,模拟双向同时作用,考虑耦合效应,具体使用哪种方法根据抗震设计类别确定。
SDC-B | Method 1
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SDC-C | Method 1&2都可以,当存在水平不规则5的时候使用Method 2
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SDC-D/E/F | Method 2,满足12.5.4下非常严苛的条件也可以使用Method 1
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Method 2相较于Method 1更保守,不一定是数值的保守,举例,考虑了耦合情况的方法2会考虑到角柱位置产生同号内力,叠加后总内力会大于方法1的取值,所以会考虑到最不利的情况。尤其是地震设计等级较高时,避免后续修改,可以直接选择方法2进行计算。
12.6就明文列出了五种计算地震计算方法。
(a) Equivalent Lateral Force Procedure | Section12. 8 |
(b)Modal Response Spectrum Analysis | Section12.9.1 |
(c)Linear Response History Analysis | Section12.9.2 |
(d)an analysis procedure | Authority Having Jurisdiction |
(e)Nonlinear Response History Analysis | Chapter16 |
12.7建模准则,12.7.1明确了基础的刚度方案,默认结构与基础固定fix连接,则不存在基地位移和转动;如果是柔性链接(如门刚的铰接柱脚等)flexibility详见12.13.3或者19章内容。12.7.2有效地震重量,不同于常规的恒活组合,下图六个要求需要注意(着重关注雪荷载要求、可移动隔墙、仓库活载等),这条也就是对应模型中需要我们输入的Mass Source:
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12.7.4也提醒设计人员,非结构构件在影响主结构的位移,或者说刚度不可忽略的情况下,要考虑与主结构的内力相互作用,具体在后文有提及,等看到再展开。
本期到此结束,ASCE会被移入新的合集~
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