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墙肢内力vs楼层剪力
创建者:张志国,编辑者:张志国,最近更新:2014/05/04 10:30:03

问题描述

        对于纯剪力墙结构,在ETABS中将全部剪力墙指定为同一墙肢标签,则得到的墙肢内力与楼层剪力相等;但如果指定为多个墙肢标签,则各个墙肢内力之和并不等于楼层剪力,为什么?另外,即使指定为同一标签,如果墙肢局部轴方向与全局方向不一致,为什么将墙肢内力由局部轴分解至全局轴后重新合成的内力与楼层剪力也不相等呢?

解答

首先,该问题出现在反应谱工况的地震分析结果中,而不会出现在底部剪力法的地震分析结果中。所以,出现问题的本质原因是反应谱分析的振型组合

对于反应谱分析,所有的输出结果都是振型组合值,具体分为两步:

    1. 振型下分别计算相应的物理量(如墙肢内力、楼层剪力等)
    2. 各个物理量进行CQCSRSS振型组合后得到峰值响应

在这种情况下得到的不同物理量的值并不存在对应关系,因为这些物理量并非同时获取的,而只是通过数理统计方法进行组合。因此,对反应谱分析的结果进行多墙肢结果的合成以及墙肢内力的分解,事实上都是没有物理意义的,这也导致了与楼层剪力的差异。

在单个振型下的计算结果是满足内力合成与分解的,即多个墙肢的内力和等于楼层剪力、且局部轴方向的内力分解至全局轴后重新合成的内力也与楼层剪力相等。所以,对于底部剪力法的地震分析结果,不会出现本文提到的问题,因为底部剪力法可视为只有一阶振型而无需进行振型组合。

对于多墙肢结果的合成,可以从以下算例中加深理解。


  • 反应谱分析

    • 楼层剪力:在各个振型下分别计算相应的楼层剪力,然后进行CQC组合

    • 墙肢内力:在各个振型下分别计算各个墙肢单元的内力,然后进行CQC组合

    • 结果:剪力P1+剪力P2()楼层剪力

  • 底部剪力法

    • 楼层剪力:直接计算

    • 墙肢内力:直接计算

    • 结果:剪力P1+剪力P2=楼层剪力

分析结果如下,qqq为底部剪力法工况,RPx为反应谱工况,与前述结论是一致的。

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