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5.2.水平地震作用計(jì)算5，2,1,本次修訂在計(jì)算水平地震作用和作用效應(yīng)時(shí)仍沿用原規(guī)范給出的新的底部剪力法,1.現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范、GB、50011采用的底部剪力法只適用于以剪切變形為主的結(jié)構(gòu).對(duì)于構(gòu)筑物來(lái)說(shuō)，除了以剪切變形為主的剪切型結(jié)構(gòu)外.還存在著剪彎型和彎曲型的結(jié)構(gòu)，為了適應(yīng)構(gòu)筑物的水平地震作用簡(jiǎn)化計(jì)算的需要。本規(guī)范仍采用原規(guī)范給出的新的底部剪力法 其根據(jù)如下,1、對(duì)于基本自振周期T1處于譜加速度控制區(qū) 短周期區(qū)。的結(jié)構(gòu).振型分解反應(yīng)譜法求得的底部剪力實(shí)質(zhì)上與僅考慮基本振型時(shí)的結(jié)果相同 于是在底部剪力公式中用第一振型的等效總重力荷載代替總重力荷載 則該公式將精確給出基本自振周期T1在譜加速度控制區(qū)的結(jié)構(gòu)的底部剪力。2。對(duì)于基本自振周期T1處在譜速度和位移控制區(qū)，即中等周期和長(zhǎng)周期區(qū)、的結(jié)構(gòu) 按振型分解反應(yīng)譜法求得的底部剪力要高于僅考慮基本振型的底部剪力法求得的值，這個(gè)差值反映了高振型的影響、3、這種差值隨結(jié)構(gòu)基本自振周期T1的增加和結(jié)構(gòu)剪彎剛度比的減小而增加,為了反映這種差異。可將底部剪力計(jì)算公式中的地震影響系數(shù)α增大，亦即減小反應(yīng)譜曲線在速度和位移譜控制區(qū)中隨周期T的衰減率.以提高反應(yīng)譜曲線,實(shí)際上，是采用式.5,1、6.4、的增大系數(shù)來(lái)提高α值 2、現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范、GB，50011關(guān)于底部剪力沿結(jié)構(gòu)高度分布的計(jì)算，采取了將部分底部剪力集中作用于結(jié)構(gòu)頂部,而其余部分則按倒三角形分布的方法 這種方法只適用于計(jì)算結(jié)構(gòu)的層間剪力而不適用于計(jì)算層間彎矩 對(duì)工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)、一般無(wú)需驗(yàn)算結(jié)構(gòu)層間彎矩及其基礎(chǔ)的傾覆力矩。故可不計(jì)算彎矩.但對(duì)構(gòu)筑物來(lái)說(shuō)、由于有的構(gòu)筑物的平面尺寸較小.還需進(jìn)行抗傾覆力矩驗(yàn)算、因此,在計(jì)算中不但要較精確地計(jì)算層間剪力 而且要較精確地計(jì)算層間彎矩、這就要求較精確地計(jì)算沿結(jié)構(gòu)高度的水平地震作用效應(yīng)的方法，本規(guī)范采用的原規(guī)范給出的新的底部剪力法如下所述.按式、5,2,1，1。計(jì)算總水平地震作用,即底部剪力 將它看成是由基本振型和第二振型,代表高振型影響，的底部剪力的組合.再分別求出它們的相應(yīng)底部剪力及其沿高度的分布.并分別計(jì)算由基本振型和第二振型的水平地震作用產(chǎn)生的層間剪力和彎矩等地震作用效應(yīng)。然后按平方和開(kāi)方法進(jìn)行組合求得總的地震作用效應(yīng)、基本振型的底部剪力按式、5,2,1、6，計(jì)算 此時(shí)的地震影響系數(shù)無(wú)須考慮增大系數(shù)。直接由圖5 1.6求得、對(duì)多質(zhì)點(diǎn)體系T1,Tg時(shí) 按式.5、1 6，4，考慮了增大系數(shù).為此再除以增大系數(shù)，T1，Tg時(shí),增大系數(shù)等于1 等于不考慮增大系數(shù)、因此、僅在第二振型中考慮增大系數(shù),第二振型的底部剪力根據(jù)平方和開(kāi)方組合法由總的底部剪力和基本振型的底部剪力按式.5。2.1 7，計(jì)算，各振型底部剪力沿高度的分布采用按振型曲線分布,即按式 5 2 1，4.和式，5，2、1,5.計(jì)算的基本振型和第二振型的振型曲線分別近似取為式。5，2,1.3.和式，5 2、1,8 表5。2、1中所列基本振型指數(shù)δ和h0、0、8h。是根據(jù)對(duì)多個(gè)剪切型，剪彎型和彎曲型結(jié)構(gòu)的計(jì)算振型曲線進(jìn)行擬合求得的、3 水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)由兩個(gè)振型的作用效應(yīng)平方和開(kāi)方確定.按設(shè)防地震計(jì)算的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)應(yīng)乘以效應(yīng)折減系數(shù)、對(duì)一部分結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō) 效應(yīng)折減系數(shù)與原結(jié)構(gòu)影響系數(shù)的考慮因素相似,但不同構(gòu)筑物的差異比較大。有的構(gòu)筑物的效應(yīng)折減系數(shù)并不完全是反映結(jié)構(gòu)本身的塑性耗能效應(yīng) 而是綜合影響系數(shù) ξ.0、25.0、45,5。2、2，當(dāng)采用振型分解反應(yīng)譜法分析對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)時(shí)，其地震作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)由所取各振型的貢獻(xiàn)的平方和開(kāi)方確定、此次修訂，將一般構(gòu)筑物的組合振型個(gè)數(shù)增加到3個(gè).5個(gè)，對(duì)于高柔和不規(guī)則的構(gòu)筑物 規(guī)定其組合的振型個(gè)數(shù)適當(dāng)增加 對(duì)于某些特殊構(gòu)筑物.如框排架結(jié)構(gòu)。電視塔和冷卻塔等，上述參振振型顯然不夠.為此規(guī)定 對(duì)所有構(gòu)筑物。所選取的振型數(shù)應(yīng)使振型參與質(zhì)量不小于總質(zhì)量的90。對(duì)于一般構(gòu)筑物,取3個(gè),5個(gè)振型。對(duì)于高柔和不規(guī)則的構(gòu)筑物.振型數(shù)量適當(dāng)增加.可以保證振型參與質(zhì)量不小于總質(zhì)量的90,但當(dāng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。不能確信所選擇的振型數(shù)是否足夠時(shí)、則應(yīng)校核參振振型參與質(zhì)量與總質(zhì)量的比值,另外,還同樣規(guī)定,對(duì)按設(shè)防地震計(jì)算的作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)要乘以效應(yīng)折減系數(shù).5 2.3，本規(guī)范新增估計(jì)水平地震作用扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)影響的規(guī)定條款 對(duì)于平面對(duì)稱(chēng)構(gòu)筑物,可能存在偶然荷載.施工質(zhì)量等引起的偶然偏心.為此參照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范。GB,50011 規(guī)定對(duì)這類(lèi)結(jié)構(gòu)可以不進(jìn)行扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算、采用增大外側(cè)構(gòu)件內(nèi)力的簡(jiǎn)化處理方法。對(duì)于角部構(gòu)件要乘以兩次增大系數(shù) 進(jìn)行偏心結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)反應(yīng)分析時(shí)、兩個(gè)水平和扭轉(zhuǎn)參振振型均要考慮到,所以規(guī)定每個(gè)方向的參振振型數(shù)量至少包含該方向的前三階振型、同樣還規(guī)定了所選取的振型數(shù)應(yīng)使振型參與質(zhì)量不小于總質(zhì)量的90、以便當(dāng)分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)且不能確信參振振型數(shù)量足夠時(shí).據(jù)此原則確定振型數(shù)量,由于考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)分析時(shí)、結(jié)構(gòu)振型較為密集，因此規(guī)定單向水平地震效應(yīng)組合采用完全二次項(xiàng)平方根組合方法、即CQC法，計(jì)算分析表明.當(dāng)相鄰振型的周期比為0，85時(shí)、耦聯(lián)系數(shù)ρ約為0.27,采用SRSS法組合誤差很小.當(dāng)相鄰振型周期比為0.9時(shí)。ρ.0 5 則應(yīng)采用CQC法組合。雙向水平地震效應(yīng)組合方法參照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范。GB，50011 取一個(gè)方向效應(yīng)的100。另一個(gè)方向的85、平方和開(kāi)平方組合方法 并取兩個(gè)方向效應(yīng)組合的較大值作為雙向水平地震標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng),5。2，4，突出構(gòu)筑物頂面的小型結(jié)構(gòu).一般系指其重力荷載小于標(biāo)準(zhǔn)層1，3的情況。采用底部剪力法計(jì)算時(shí),小型結(jié)構(gòu)的重力荷載應(yīng)計(jì)入下部結(jié)構(gòu)中，但不單設(shè)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，本規(guī)范中的貯倉(cāng)的倉(cāng)上建筑和鋼框排架結(jié)構(gòu)的天窗 按底部剪力法計(jì)算的增大系數(shù)取值另有規(guī)定 5.2 5 本條為強(qiáng)制性條文，在長(zhǎng)周期段的地震影響系數(shù)α下降較快、對(duì)于基本自振周期大于3 5s的結(jié)構(gòu) 計(jì)算的水平地震作用效應(yīng)可能偏小，這是因?yàn)榇藭r(shí)地震動(dòng)速度和位移起控制作用.但規(guī)范中所采用的底部剪力法和振型分解反應(yīng)譜法均無(wú)法考慮其影響，從結(jié)構(gòu)安全角度考慮.提出對(duì)結(jié)構(gòu)總水平地震剪力及各結(jié)構(gòu)層水平地震剪力最小值的要求。規(guī)定了不同烈度下的剪力系數(shù)。不符合要求時(shí) 需改變結(jié)構(gòu)布置或調(diào)整結(jié)構(gòu)總剪力和各層剪力，例如 當(dāng)結(jié)構(gòu)底部總剪力略小于本條規(guī)定，而中部，上部結(jié)構(gòu)層均滿足最小值時(shí)、可采用下列方法調(diào)整、結(jié)構(gòu)基本自振周期位于反應(yīng)加速度控制段時(shí) 則各層均需乘以同樣大小的增大系數(shù)，結(jié)構(gòu)基本自振周期位于反應(yīng)譜位移控制段時(shí).則各層均需按底部剪力系數(shù)的差值Δλ0增加各層的地震剪力,即ΔFEki,Δλ0GEi 結(jié)構(gòu)基本自振周期位于速度控制段時(shí),則增加值應(yīng)大于Δλ0GEi。結(jié)構(gòu)頂部增加值可取動(dòng)位移作用和加速度作用二者的平均值、中間各層的增加值可近似按線性分布.需注意的是,底部總剪力相差較多時(shí)、結(jié)構(gòu)選型和總體布置需重新調(diào)整、不能僅乘以增大系數(shù),只要底部總剪力不滿足要求，各層剪力均需調(diào)整，滿足了最小地震剪力并采取加強(qiáng)措施后。應(yīng)重新進(jìn)行地震作用計(jì)算 直到滿足為止.按時(shí)程分析法計(jì)算時(shí) 也要符合本條要求，不考慮結(jié)構(gòu)阻尼比的不同，各類(lèi)結(jié)構(gòu)均須滿足本條要求。