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自动地震荷载的高度范围
创建者:张志国,编辑者:张志国,最近更新:2015/11/19 23:25:39

问题描述:

        对于带地下室或上部附属物的建筑结构,往往只需对主体结构施加地震力。那么,SAP2000 中的自动地震荷载能实现这种加载要求吗?

解答:

        如文档《自动地震荷载与刚性楼板》中所述,默认情况下,SAP2000 中的自动地震荷载会对模型中每一个质量点均施加地震力。其实,这与地震荷载模式中默认的高度范围选项(即“程序计算”)是一致的。该选项使用模型节点中最大和最小的 Z 坐标值作为地震荷载沿高度的作用范围,故必然会对整个模型进行加载。

        因此,对于题目中的加载要求,只需采用“用户指定的”地震作用高度范围,并输入相应的最大和最小 Z 坐标值即可。例如:最大值输入女儿墙底部的 Z 坐标,最小值输入地下室顶板的 Z 坐标。如下图所示:

        事实上,上述高度范围选项除了控制加载范围外,还有另外两个重要的作用需要注意:

        第一,影响总的地震力大小。程序基于高度范围内所有质量点的总质量计算总的地震力,故不同的高度范围必然导致不同大小的总地震力。严格来讲,在基本周期和反应谱参数相同的情况下,不同高度范围所施加的总地震力与该高度范围内所有质量点的质量之和成正比注意:这里的质量点并不包括施加支座约束的节点。

        第二,确定计算高度的基准标高,即用户输入的最小 z 坐标值。如文档《自动地震荷载与刚性楼板》中所述,各个质量点的地震力是基于集中质量与计算高度的乘积对总地震力进行加权平均后的取值。故,计算高度的取值不同会影响各个质量点的权重。默认情况下,程序使用模型节点中最小的 Z 坐标值(不一定等于零)作为基准标高,并以此计算各个质量点的计算高度(即:质量点的 Z 坐标与基准标高的差值)。

        综上,前文中所推荐的“采用‘用户指定的’地震作用高度范围”的另外两个附加作用为:改变总的地震力大小(也可能不改变);改变各个质量点上地震力的相对比值。

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