[结构设计][抗震][笔记] 什么是规定水平力?

题目是20180730写的标题,现在整理一下这些基本概念。

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规定水平力是来源于规范的概念,主要出处:

1.《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010,3.4.3及条文说明 3.4.4、3.4.4-2

1)按国外的有关规定,楼盖周边两端位移不超过平均位移2倍的情况成为刚性楼盖,超过2倍则属于柔性楼盖。因此,这种“刚性楼盖”,并不是刚度无限大。计算扭转位移比时,楼盖刚度可按实际情况确定而不限于刚度无限大假定。

2)扭转位移比计算时,楼层的位移不采用各振型位移的CQC组合计算,按国外的规定明确改为取“给定水平力”计算,可避免有时CQC计算的最大位移出现在楼盖边缘的中部而不在角部,而且对无限刚楼盖、分块无限刚楼盖和弹性楼盖均可采用相同的计算方法处理;该水平力一般采用振型组合后的楼层地震剪力换算的水平作用力,并考虑偶然偏心结构楼层位移和层间位移控制验算时,仍采用CQC的效应组合。

2.《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010,3.4.5.1

扭转位移比计算时,楼层的位移可取“规定水平地震力”计算,由此得到的位移比与楼层扭转效应之间存在明确的相关性。“规定水平地震力”一般可采用振型组合后的楼层地震剪力换算的水平作用力,并考虑偶然偏心。水平作用力的换算原则:每一楼面处的水平作用力取该楼面上、下两个楼层的地震剪力差的绝对值;连体下一层各塔楼的水平作用力,可由总水平作用力按该层各塔楼的地震剪力大小进行分配计算。结构楼层位移和层间位移控制验算时,扔采用CQC的效应组合。

以上是规范的说明,比较明确的给出了 规定水平力 的概念及计算方法。简单说,规定水平力,就是为了计算结构的扭转位移比,评估结构的扭转性能而提出的一个虚拟的力。以下采用YJK的计算结果对规定水平力进行验算。

由上图可见,通过CQC楼层剪力相减可得到规定水平力,规定水平力,上大下小,而且规定水平力和CQC组合的楼层地震力差别十分大,CQC地震力比规定水平力大。


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