¿Cuál es el proceso de cálculo de la fuerza de un terremoto? Dar fórmulas y conceptos de cálculo.

(1) Requisitos del código: Artículos 3.4.2 y 3.4.3 del "Código Sísmico" y Artículo 4.4 del "Reglamento de Shanghai" Ambos artículos estipulan que la rigidez lateral del piso no debe ser inferior al 70% de la rigidez lateral del piso superior adyacente o que el promedio de la rigidez lateral de los tres pisos superiores adyacentes no debe ser inferior al 80% de la rigidez lateral. rigidez del suelo.

(2) Fórmula de cálculo: Ki = Vi / Δui

(3) Ámbito de aplicación:

① Se puede utilizar para implementar la Sección 3.4.2 de el "Código Sísmico" y el cálculo del índice de rigidez de ingeniería especificado en el Artículo 3.4.3 y el Artículo 4.4.2 del "Reglamento de Alta Tecnología".

② Se puede utilizar para determinar si el piso del sótano se puede utilizar como extremo empotrado de la superestructura.

(2) Comprensión y aplicación de la rigidez al corte

(1) Requisitos estándar:

①Artículo E.0.1 del "Reglamento de alta tecnología": El El piso inferior es una capa de espacio grande. La relación de rigidez al corte equivalente γ de las estructuras superior e inferior de la capa de transferencia se puede aproximar para representar el cambio de rigidez de las estructuras superior e inferior de la capa de transferencia γ. , en el caso de diseño no sísmico, γ no debe ser mayor que 3. , γ no debe ser mayor que 2 en caso de diseño sísmico. No debe ser mayor que 2. Consulte "Alta regulación" en la página 151 para obtener la fórmula de cálculo.

② Artículo 6.1.14 del "Código Sísmico": Cuando el piso del sótano se utiliza como parte empotrada de la superestructura, la relación entre la rigidez lateral de la estructura del sótano y la rigidez lateral de la superestructura no debe ser inferior a 2. El método de cálculo de la rigidez axial podrá utilizar rigidez a cortante de acuerdo con lo dispuesto en este artículo. El método de cálculo de la rigidez lateral se puede utilizar para la rigidez al corte como se especifica en estas instrucciones. Para conocer la fórmula de cálculo, consulte la página 253 del "Código sísmico".

(2) El método de cálculo proporcionado por el software SATWE es el método proporcionado por el "Código Sísmico".

(3) Ámbito de aplicación: se puede utilizar para calcular el índice de rigidez de los proyectos especificados en el artículo E.0.1 del "Reglamento de alta tecnología" y el artículo 6.1.14 del "Código sísmico". .

(3) Comprensión y aplicación de la rigidez a cortante y flexión

(1) Requisitos de especificación:

① Artículo E.0.2 del "Reglamento de alta tecnología" ": Cuando la parte inferior Cuando el espacio grande excede un piso, la relación de rigidez lateral equivalente γe de las estructuras superior e inferior de la capa de transferencia se puede calcular de acuerdo con la fórmula (E.0.2) utilizando el modelo de cálculo que se muestra en la Figura E. γe debe estar cerca de 1. En diseño sísmico, γe no debe ser mayor que 2. En diseño sísmico, γe no debe ser mayor que 2,2. En diseño sísmico, γe no debe ser mayor que 1,3. Consulte "Procedimientos de alto nivel" en la página 151 para obtener la fórmula de cálculo.

② El artículo E.0.2 del "Reglamento de alta tecnología" también estipula: Cuando la capa de transferencia se coloca en el tercer piso o superior, la relación de rigidez lateral del piso no debe ser inferior al 60%. del piso superior adyacente.

(2) Método de cálculo del software SATWE: cálculo simplificado de rigidez lateral elevada

(3) Ámbito de aplicación: Rigidez que puede utilizarse para ejecutar los proyectos especificados en el artículo E.0.2 del el cálculo del ratio "Altas Regulaciones".

(4) Las disposiciones sobre el índice de rigidez en el "Código de Shanghai"

Las principales diferencias entre el ámbito de aplicación del índice de rigidez en el "Código de Shanghai" y los códigos nacionales son:

(1) El artículo 6.1.19 del "Reglamento de Shanghai" estipula: Cuando el sótano se utiliza como extremo empotrado de la superestructura, la rigidez lateral del piso del sótano no será inferior a 1,5 veces la rigidez del piso superior.

(2) El "Código de Shanghai" unifica las tres relaciones de rigidez en una relación de rigidez al corte.

(5) Ejemplos de proyectos:

(1) Descripción general del proyecto: cierto proyecto es una estructura de muro de corte soportada por marcos con un total de 27 pisos (incluidos dos sótanos). La sexta capa es la capa de conversión de soporte de marco. La vista axonométrica tridimensional de la estructura y los planos del sexto y séptimo piso se muestran en la Figura 1 (figura omitida). La intensidad sísmica de este proyecto es de 8 grados y la aceleración básica de diseño es de 0,3 g.

(2) Resultados del cálculo de la relación de rigidez en la dirección X del primer al decimotercer piso:

Debido a la dificultad de enumeración, los significados de las filas en las siguientes figuras son de la siguiente manera: Utilice "/" para separar los tres cálculos de rigidez Método, la primera sección es el algoritmo para la relación entre la fuerza cortante sísmica y el desplazamiento sísmico entre pisos; La primera sección es el algoritmo de fuerza cortante sísmica y relación de desplazamiento, la segunda sección es la rigidez al corte y la tercera sección es la rigidez a la flexión al corte.

Los datos específicos son: número de capa, RJX, Ratx1, capa débil/RJX, Ratx1, capa débil/RJX, Ratx1, capa débil.

Entre ellos, RJX es la rigidez al desplazamiento lateral de la torre en el sistema de coordenadas estructurales general (debe multiplicarse por 10 elevado a la séptima potencia); Ratx1 es la rigidez al desplazamiento lateral de la torre en este piso y el desplazamiento lateral del último piso en la torre correspondiente. La relación de rigidez es del 70%, o la relación de rigidez promedio de las tres últimas capas es del 80%, lo que sea menor. Los datos específicos son los siguientes:

1,7.8225,2.3367,No/13.204,1.6408,No/11.694,1.9251,No

2,4.7283,3.9602,No/11.444, 1.5127,No /8.6776,1.6336,No

3.1.7251,1.6527,No / 9.0995,1.2496,No / 6.0967,1.2598,No

4.1.3407,1.2595,No / 9.6.6348 ,1.2556,No / 6.9007,1.1557,No

6, 1.2304,1.2556,No / 9.6348,1.2556,No / 6.9007,1.1557,No 9.6348,0.9018,sí/6.9221,0.9 716, si

6,1.3433,1.3534,no/8.0373,0.6439,sí/4.3251,0.4951,sí

7,1.4179,2.2177,no/16.014,1.3146,no/11.145,1.1 .2177, 2.2177,no/16.014,1.3146,no

7,1.4179,2.2177,no/16.014,1.3146,no

7,1.4179,2.2177,no 11.145,1.3066, no

8,0.9138,1.9275,No / 16.014,1.3542,No / 11.247.1.3559,No

9,0.6770,1.7992,No / 14.782,1.2500,No / 10.369,1.2500,No

10,0.5375,1.7193,No/14.782,1.2500,No/10.369,1.2500,No

11,0.4466,1.6676,No/14.782,1.2500, No/10.369,1.2500 ,No

12,0.3812.1.6107,No/14.782,1.2500,No/10.369,1.2500,No 13,0.3310,1.5464,No/14.782,1.2500,No/10.369,1.250 0 ,No

Nota 1: El software SATWE se utiliza para realizar la "relación de fuerza de corte sísmica a desplazamiento del piso". Nota 1: En el cálculo de la "relación de fuerza cortante sísmica a desplazamiento sísmico" en el software SATWE, el valor del suelo de relleno en la "relación de rigidez relativa del suelo de relleno a la restricción del sótano" en "información del sótano" es "0";

Nota 2: En el cálculo de la "relación de fuerza de corte sísmica y desplazamiento sísmico" en el software SATWE, el valor del suelo de relleno en la "relación de rigidez relativa del suelo de relleno a la restricción del sótano" es "0" : En el software SATWE, el número de capas débiles y el número correspondiente de capas no se definen por separado;

Nota 3: este ejemplo se utiliza principalmente para ilustrar la implementación de tres relaciones de rigidez en el software SATWE. La racionalidad de la solución estructural no se volverá a discutir.

③ Análisis de los resultados del cálculo

① Según los diferentes métodos para calcular la relación de rigidez, los resultados del juicio de la capa débil son diferentes.

② El diseñador debe especificar el número de capa débil de la sexta capa de la capa de conversión en la "Información de ajuste" del software SATWE. Especificar un número de capa débil no afecta el juicio automático del programa sobre otras capas débiles.

③ Cuando la capa de conversión se establece en 3 o más capas, la "Regulación alta" también estipula que la relación de rigidez lateral de esta capa no debe ser inferior al 60% de la capa superior adyacente. Este software SATWE no genera resultados directamente y los diseñadores deben calcular la rigidez de cada capa por separado en función de la salida del programa. Por ejemplo, los resultados del cálculo de este proyecto son los siguientes:

1.3433×107/(1.4179×107)=94.74%>60%

Cumplir con los requisitos de especificación.

④ El techo del sótano se puede utilizar como extremo empotrado de la superestructura:

a) Se utiliza la relación entre la fuerza de corte sísmica y el desplazamiento sísmico entre pisos

= 4.7283×107 /(1.7251×107) = 2.74 > 2

El techo del sótano se puede utilizar como extremo empotrado de la superestructura

b) Utilice la relación de corte rigidez

= 11.444×107/(9.

= 11.444×107/(9. 0995×107) = 1.25＜2

El techo del sótano no puede se utilizará como extremo empotrado de la superestructura

⑤ Cuando el software SATWE calcula la rigidez a flexión por corte, el rango de H1 incluye la altura del sótano y se considera que H2 es menor que H1. para los diseñadores que desean que el valor de H1 sea superior a 0,00, o demoler el sótano, recalcule la rigidez a flexión por cortante o calcule manualmente la relación de rigidez de acuerdo con la rigidez a flexión por cortante obtenida por el programa 6.9007+1/6.9221+1/. 4.3251)]×107=1.4607×107

K2=[ 1/(1/11.145+1/11.247+1/10.369)×107=1.5132×107

Δ1= 1/K1; Δ2=1/K2

Entonces la relación de rigidez a flexión por corte γe=(Δ1×H2)/(Δ2×H1)=0.9933

(6) Discusión sobre el propiedades de tres relaciones de rigidez

(1) Fuerza de corte sísmica y relación de desplazamiento de la capa sísmica: es un método para calcular la relación entre la fuerza de corte sísmica y el desplazamiento sísmico entre pisos y la fuerza externa. Δui especificado en el código incluye no sólo el desplazamiento causado por la fuerza sísmica, sino también el desplazamiento causado por el momento de vuelco Mi utilizado por el piso y el desplazamiento rotacional del cuerpo rígido del piso causado por la rotación del siguiente piso.

(2) Rigidez al corte: su método de cálculo es principalmente la relación entre el área de corte y la altura del piso correspondiente, y su tamaño está estrechamente relacionado con el área de corte y la altura del piso de los componentes verticales de la estructura. Sin embargo, la rigidez a cortante no considera la influencia de los cambios de altura de los apoyos y las aberturas de los muros de corte en el sistema estructural.

(3) Rigidez a la flexión por corte: de hecho, es el ángulo de desplazamiento entre pisos bajo la acción de una fuerza unitaria, y la relación de rigidez es la relación del ángulo de desplazamiento entre pisos. Puede considerar los efectos de la deformación por corte y la deformación por flexión al mismo tiempo, pero no considera las restricciones de las capas superior e inferior sobre las capas.

Las propiedades de estos tres tipos de rigidez son completamente diferentes y no existe una conexión necesaria entre ellos. Es por eso que el código les otorga diferentes rangos de aplicación.

Estos tres tipos de rigidez son de naturaleza completamente diferente y no necesariamente están relacionados entre sí.