超限結構如何優化——地震波的選擇

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已選波的檢驗標準

第一步：根據前文所述，規範要求波的三要素：有效峰值、持續時間和頻譜特性；初步選出一組地震波。

第二步：滿足規範要求多組時程曲線的平均地震影響係數曲線與振型分解反應譜法所採用的地震影響係數曲線在統計意義上相符（T1，T2，T3週期對應的時程影響係數爲反應譜相應週期點對應影響係數的0.8~1.2倍之間）。

▲計算結果檢驗

第三步：每條地震波計算出的底部剪力爲振型分解反應譜法計算結果的0.65~1.35倍之間；多條地震波計算出底部剪力的平均值爲振型分解反應譜法計算結果的0.8~1.2倍之間。

PART.

07

地震波方向的控制

根據建築的複雜程度，時程分析時規範給出了單點單向激勵及單點多向激勵的控制原則；單向激勵即沿結構單向輸入地震波，從而計算地震反應；多向激勵（三維地震）即從結構的兩向或三向輸入地震波，得到激勵結果，其各向成分比例爲X：Y：Z=1：0.85：0.65（主、次、豎）；當更改主震方向時，其各向成分比例調整爲X：Y：Z=0.85：1：0.65（次、主、豎）。

▲時程曲線比例因子

PART.

08

時程分析結果的應用

根據上述選波的邏輯和方法選出地震波，計算出結構地震剪力，那麼如何進行結構設計呢？

本文開篇提到了時程分析的結果，只是作爲常規振型分解反應譜法的補充計算，這裡“補充計算”的意思是，時程分析的目的只是用來驗證我們常規的振型分解反應譜的結果是否合理和有沒有漏洞的，因此時程分析的結果是不能直接用於結構設計的，而是通過比較時程分析法和反應譜法算出的樓層地震剪力大小，求得兩者的比值，如果比值大於1.0則需要對相應樓層的反應譜法算出的地震剪力放大該比值的倍數，如果該比值小於等於1.0，則無需進行放大或縮小，按照反應譜結果進行設計即可。

瞭解了以上的原理，從項目投資角度，我們可以清晰地得出對超限結構地震剪力的設計思路，通過大量的分析計算，最終找到一組“理想”的地震波。使該組波計算出來的地震剪力盡量接近反應譜的結果，甚至比反應譜的結果還小，這樣我們就僅需對結構進行少量的加強甚至不加強，從而達到提高項目投資效益的目的。

參考文獻

[ 1 ]建築抗震設計規範(GB50011 - 2010)；

[ 2 ]高層建築混凝土結構技術規程(JGJ 3 - 2010)；

[ 3 ]王亞勇,結構時程分析輸入地震動準則和輸出結果解讀[J] ,建築結構,2017；

[ 4 ]安自輝，結構在罕遇地震下的強震記錄選擇[D]，西安建築科技大學，2004；

[ 5 ]邁達斯軟件結構期刊，結構幫。

文章來源：同辰建築

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