问题描述:
为了与设计反应谱曲线进行对比,如何显示输入地震波的反应谱曲线呢?
解答:
对于输入地震波的反应谱曲线,只需显示应用该地震波的时程工况中任意一个固定节点的反应谱曲线即可。在 SAP2000 中生成反应谱曲线的基本步骤如下:
-
定义时程函数:该函数用于后续的时程工况。根据动力荷载的类型不同,该时程函数既可以
是描述地震动的加速度时程曲线,也可以是各种力或位移的时程曲线。具体操作路径:定义
>函数>时程函数。
-
定义时程工况:以“加速度方向+时程函数”的形式对结构施加地震加速度荷载,或以“荷
载模式+时程函数”的形式对结构施加其他的动力荷载。具体操作路径:定义>荷载工况>
添加新荷载工况。
-
运行时程分析。
-
选择结构中任意一个节点,执行显示>显示反应谱曲线命令,在弹出的对话框的各个选项卡
中选择合适的参数,即可显示相应的反应谱曲线。如下图所示:
程序以时程工况中该节点的绝对加速度时程曲线,作为生成反应谱曲线所必需的输入加速度时程曲线,生成相应的反应谱曲线。关于生成反应谱曲线的基本原理和基本过程,请参考本知识库中的另一篇文档《生成反应谱曲线的基本原理》。
对于节点的选择,既可以是与地面通过支座连接的固定节点,也可以是结构中其他位置的任意节点。程序对此并无特殊要求,用户可根据需要进行选择:
-
如果选择的节点为固定节点,或至少在选择的加速度方向上的位移受到约束。由于固定节点的位移为零,相对加速度也为零。故生成反应谱曲线所需的输入加速度时程曲线恰好为地震动的加速度时程曲线。此时,程序显示的反应谱曲线即可代表本次地震动的反应谱曲线,在某种程度上可以与设计规范中给出设计反应谱曲线做对比。但需要注意:
-
设计反应谱曲线的纵坐标为无量纲的地震影响系数 α,该值应在乘以重力加速度 g
后再与生成的反应谱曲线进行对比。
-
考虑到设计反应谱是由众多的反应谱曲线经过统计分析、平均化、光滑处理后得到
人工反应谱,而不是由某一次地震动计算得到的反应谱。故,程序生成反应谱与设
计反应谱是不可能完全相同的。
-
如果选择的节点非固定节点,此时得到反应谱曲线可用于评估某些附属结构/构件/设备等的动力效应。如大型建筑物的顶部或内部的某位置处安装有重要设备,此时即可先利用建筑结构的动力时程分析得到该位置处的反应谱曲线,然后将其用于该设备的抗震分析和抗震设计。