底部剪力法

底部剪力法

确定结构总地震作用的方法
一种用静力学方法近似解决动力学问题的简易方法,它发展较早,迄今仍然被广泛使用。该方法能在有限程度上反映荷载的动力特性,但不能反映各种材料自身的动力特性以及结构物之间的动力响应,更不能反映结构物之间的动力耦合关系。
  • 中文名:底部剪力法
  • 外文名:
  • 别名:
  • 表达式:
  • 提出者:
  • 适用领域:建筑领域
  • 目的:为了克服拟静力法的上述缺陷
  • 优点:物理概念清晰

定义

底部剪力法是根据地震反应谱理论,以工程结构底部的总地震剪力与等效单质点的水平地震作用相等,来确定结构总地震作用的方法。其基本思想是在静力计算的基础上,将地震作用简化为一个惯性力系附加在研究对象上,其核心是设计地震加速度的确定问题。

适用条件n

    房屋结构的质量和刚度沿高度分布比较均匀n房屋高度不超过40m(结构的计算高度)n房屋结构在地震运动作用下的变形以剪切变形为主n房屋结构在地震运动作用下的扭转效应可忽略不计

高规规定

高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的高层建筑结构,可采用底部剪力法。底部剪力法适用于基本振型主导的规则和高宽比很小的结构,此时结构的高阶振型对于结构剪力的影响有限,而对于倾覆弯矩则几乎没有什么影响,因此采用简化的方式也可满足工程设计精度的要求。底部剪力法尚有一个重要的意义就是我们可以用它的理念,简化的估算建筑结构的地震响应,从而至少在静力的概念上把握结构的抗震能力,它还是很有用的。

鞭端效应

地震作用下突出建筑物屋面的附属小建筑物,如电梯间等,都将遭到严重破坏。这类小建筑物由于质量和刚度突然变小,高振型影响较大,会产生鞭端效应。

采用底部剪力法时,突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应,应乘以增大系数3,此增大部分不应往下传递。

计算步骤

    计算结构等效总重力荷载代表值

2.计算水平地震影响系数(查表,查图)

3.计算结构总的水平地震作用标准值

4.顶部附加水平地震作用

5.计算各层的水平地震作用标准值

6.计算各层的层间剪力

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