问题描述:
请问,如何才能在 SAP2000 中考虑地震作用下筒仓中贮料的有效质量呢?其中,《钢筒仓技术规范
GB50884-2013》中对贮料有效质量的规定如下:
解答:
针对上述问题,目前业内并未提供一个权威的统一解决方案。借助于 SAP2000 的点质量、面质量以及交互式数据库编辑,用户可选用以下几种方式考虑地震作用下筒仓中贮料的有效质量。
※ 均匀分布的面质量
根据贮料有效质量(80% 总重)和仓壁及漏斗壁的总面积计算均匀分布的面质量,即:面质量=有效质量÷总面积。关于面对象总面积的统计方法,请参阅筑信达知识库文档《如何统计全部面对象的总面积》。该方法操作简单,但无法满足重心位置的要求。
※ 沿高度线性分布的点质量
贮料质量采用类似于静止土压力的分布形式,即:沿高度线性分布的点质量。具体操作步骤如下:
第一,选择仓壁及漏斗壁的全部节点并指定任意的节点质量 m;然后,利用交互式数据库编辑将上述节点的坐标 z 和质量 m 导出至 Excel。
第二,在 Excel 中根据 m1=z0-z 初步计算并修改各个节点的质量为 m1,同时统计全部节点的总质量 Σm1。其中,z0 为仓壁顶部标高。
第三,根据贮料有效质量 M 和上述 Σm1 计算缩放系数 k=M/Σm1,再次修改各个节点的质量为 m2=k*m1。
最后,将上述修改后的 Excel 表格返回 SAP2000,即可实现“沿高度线性分布的点质量”。该方法适当调整了贮料质量的空间分布形式,但仍然无法满足重心位置的要求。
※ 均匀分布的面质量 + 线性分布的点质量
结合上述方法 I 和方法 II,仓壁采用均匀分布的面质量,漏斗壁采用沿高度线性分布的点质量,如此即可同时满足有效质量(80% 总重)和重心位置的要求。具体操作如下:
第一,根据筒仓和漏斗的体积比分配贮料有效质量,前者为 M1,后者为 M2。
第二,根据上述方法 I 指定均匀分布的仓壁面质量。
第三,根据上述方法 II 指定线性分布的漏斗壁点质量。注意,漏斗壁顶部与底部的质量比为 R : r,R 和 r 分别为漏斗顶部和底部的半径。对于非圆形截面的筒仓,上述漏斗壁顶部与底部的质量比为 A1 : A2,A1 和 A2 分别为漏斗顶部和底部的横截面面积。