门刚墙体维护算地震力

㈠ 地震力的计算过程

（一）地震力与地震层间位移比的理解与应用

⑴规范要求：《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条均规定：其楼层侧向刚度不宜小于上部相邻楼层侧向刚度的70％或其上相邻三层侧向刚度平均值的80％。

⑵计算公式：Ki=Vi/Δui

⑶应用范围：

①可用于执行《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条规定的工程刚度比计算。

②可用于判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端。

（二）剪切刚度的理解与应用

⑴规范要求：

①《高规》第E.0.1条规定：底部大空间为一层时，可近似采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化，γ宜接近1，非抗震设计时γ不应大于3，抗震设计时γ不应大于2.计算公式见《高规》151页。

②《抗震规范》第6.1.14条规定：当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下室结构的侧向刚度与上部结构的侧向刚度之比不宜小于2.其侧向刚度的计算方法按照条文说明可以采用剪切刚度。计算公式见《抗震规范》253页。

⑵SATWE软件所提供的计算方法为《抗震规范》提供的方法。

⑶应用范围：可用于执行《高规》第E.0.1条和《抗震规范》第6.1.14条规定的工程的刚度比的计算。

（三）剪弯刚度的理解与应用

⑴规范要求：

①《高规》第E.0.2条规定：底部大空间大于一层时，其转换层上部与下部结构等效侧向刚度比γe可采用图E所示的计算模型按公式（E.0.2）计算。γe宜接近1，非抗震设计时γe不应大于2，抗震设计时γe不应大于1.3.计算公式见《高规》151页。

②《高规》第E.0.2条还规定：当转换层设置在3层及3层以上时，其楼层侧向刚度比不应小于相邻上部楼层的60％。

⑵SATWE软件所采用的计算方法：高位侧移刚度的简化计算

⑶应用范围：可用于执行《高规》第E.0.2条规定的工程的刚度比的计算。

（四）《上海规程》对刚度比的规定

《上海规程》中关于刚度比的适用范围与国家规范的主要不同之处在于：

⑴《上海规程》第6.1.19条规定：地下室作为上部结构的嵌固端时，地下室的楼层侧向刚度不宜小于上部楼层刚度的1.5倍。

⑵《上海规程》已将三种刚度比统一为采用剪切刚度比计算。

（五）工程算例：

⑴工程概况：某工程为框支剪力墙结构，共27层（包括二层地下室），第六层为框支转换层。结构三维轴测图、第六层及第七层平面图如图1所示（图略）。该工程的地震设防烈度为8度，设计基本加速度为0.3g.

⑵1～13层X向刚度比的计算结果：

由于列表困难，下面每行数字的意义如下：以“／”分开三种刚度的计算方法，第一段为地震剪力与地震层间位移比的算法，第二段为剪切刚度，第三段为剪弯刚度。具体数据依次为：层号，RJX，Ratx1，薄弱层／RJX，Ratx1，薄弱层／RJX，Ratx1，薄弱层。

其中RJX是结构总体坐标系中塔的侧移刚度（应乘以10的7次方）；Ratx1为本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70％的比值或上三层平均刚度80％的比值中的较小者。具体数据如下：

1，7.8225，2.3367，否／13.204，1.6408，否／11.694，1.9251，否

2，4.7283，3.9602，否／11.444，1.5127，否／8.6776，1.6336，否

3，1.7251，1.6527，否／9.0995，1.2496，否／6.0967，1.2598，否

4，1.3407，1.2595，否／9.6348，1.0726，否／6.9007，1.1557，否

5，1.2304，1.2556，否／9.6348，0.9018，是／6.9221，0.9716，是

6，1.3433，1.3534，否／8.0373，0.6439，是／4.3251，0.4951，是

7，1.4179，2.2177，否／16.014，1.3146，否／11.145，1.3066，否

8，0.9138，1.9275，否／16.014，1.3542，否／11.247.1.3559，否

9，0.6770，1.7992，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否

10，0.5375，1.7193，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否

11，0.4466，1.6676，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否

12，0.3812，1.6107，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否13，0.3310，1.5464，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否

注1：SATWE软件在进行“地震剪力与地震层间位移比”的计算时“地下室信息”中的“回填土对地下室约束相对刚度比”里的值填“0”；

注2：在SATWE软件中没有单独定义薄弱层层数及相应的层号；

注3：本算例主要用于说明三种刚度比在SATWE软件中的实现过程，对结构方案的合理性不做讨论。

⑶计算结果分析

①按不同方法计算刚度比，其薄弱层的判断结果不同。

②设计人员在SATWE软件的“调整信息”中应指定转换层第六层薄弱层层号。指定薄弱层层号并不影响程序对其它薄弱层的自动判断。

③当转换层设置在3层及3层以上时，《高规》还规定其楼层侧向刚度比不应小于相邻上部楼层的60％。这一项SATWE软件并没有直接输出结果，需要设计人员根据程序输出的每层刚度单独计算。例如本工程计算结果如下：

1.3433×107／（1.4179×107）＝94.74％>60％

满足规范要求。

④地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端的判断：

a）采用地震剪力与地震层间位移比

＝4.7283×107／（1.7251×107）＝2.74＞2

地下室顶板能够作为上部结构的嵌固端

b）采用剪切刚度比

＝11.444×107／（9.0995×107）＝1.25＜2

地下室顶板不能够作为上部结构的嵌固端

⑤SATWE软件计算剪弯刚度时，H1的取值范围包括地下室的高度，H2则取等于小于H1的高度。这对于希望H1的值取自0.00以上的设计人员来说，或者将地下室去掉，重新计算剪弯刚度，或者根据程序输出的剪弯刚度，人工计算刚度比。以本工程为例，H1从0.00算起，采用刚度串模型，计算结果如下：

转换层所在层号为6层（含地下室），转换层下部起止层号为3～6，H1=21.9m，转换层上部起止层号为7～13，H2=21.0m.

K1=[1/（1/6.0967+1/6.9007+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

则剪弯刚度比γe=（Δ1×H2）/（Δ2×H1）=0.9933

（六）关于三种刚度比性质的探讨

⑴地震剪力与地震层间位移比：是一种与外力有关的计算方法。规范中规定的Δui不仅包括了地震力产生的位移，还包括了用于该楼层的倾覆力矩Mi产生的位移和由于下一层的楼层转动而引起的本层刚体转动位移。

⑵剪切刚度：其计算方法主要是剪切面积与相应层高的比，其大小跟结构竖向构件的剪切面积和层高密切相关。但剪切刚度没有考虑带支撑的结构体系和剪力墙洞口高度变化时所产生的影响。

⑶剪弯刚度：实际上就是单位力作用下的层间位移角，其刚度比也就是层间位移角之比。它能同时考虑剪切变形和弯曲变形的影响，但没有考虑上下层对本层的约束。

三种刚度的性质完全不同，它们之间并没有什么必然的联系，也正因为如此，规范赋予了它们不同的适用范围。

㈡ 如何计算多层砌体房屋中每片墙的地震剪力

若为刚性楼盖，当求出层剪力后，按各片墙体与该层总抗侧刚度的比例分配层剪力，即可得到每片墙体的剪力值。

横向的地震剪力由横向墙体承担，纵向的地震剪力由纵向墙体承担。地震剪力通过楼板传给横墙，分给各墙体的地震力，大小与楼板的刚度和墙体的刚度有关。

现浇钢筋砼楼盖或装配整体式钢筋砼楼盖认为楼盖为刚性，各墙体的侧移均相同。设第i层的剪力为Vi第m道墙体的剪力。

木结构楼盖等，视结构为分段独立的简支梁，其各自的变形与产生其地震剪力的重力荷载代表值有关。

由于地震影响系数在长周期段下降较快，对于基本周期大于3．5s的结构，由此计算所得的水平地震作用下的结构效应可能太小。而对于长周期结构，地震动态作用中的地面运动速度和位移可能对结构的破坏具有更大影响，但是规范所采用的振型分解反应谱法尚无法对此作出估计。

出于结构安全的考虑，提出了对结构总水平地震剪力及各楼层水平地震剪力最小值的要求，规定了不同烈度下的剪力系数，当不满足时，需改变结构布置或调整结构总剪力和各楼层的水平地震剪力使之满足要求。

例如，当结构底部的总地震剪力略小于本条规定而中、上部楼层均满足最小值时，可采用下列方法调整：

若结构基本（第一）周期位于设计反应谱的加速度控制段（平台段）时，则各楼层均需乘以同样大小的增大系数；

若结构基本周期位于反应谱的位移控制段（长周期段）时，则各楼层i均需按底部的剪力系数的差值△λ0增加该层的地震剪力△FEki＝△λ0GEi；

若结构基本周期位于反应谱的速度控制段（抛物线段）时，则增加值应大于△λ0GEi，顶部增加值可取动位移作用和加速度作用二者的平均值，中间各层的增加值可近似按线性分布。

(2)门刚墙体维护算地震力扩展阅读：

剪力墙结构是利用建筑的内墙或外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构。剪力墙一般为钢筋混凝土墙，高度和宽度可与整栋建筑相同。因其承受的主要荷载是水平荷载，使它受剪受弯，所以称为剪力墙。

地震时，由于地震波的作用产生地面运动，通过房屋基础影响上部结构，使结构产生振动，房屋振动时产生的惯性力就是地震荷载。地震波可能使房屋产生垂直振动与水平振动，但一般对房屋的破坏主要是由水平振动引起，因此，设计中主要考虑水平地震力。

㈢ 抗震中计算地震力的目的是什么，pkpm会根据地震力的作用在建筑哪些部位增加钢筋，地震力与哪些荷载组合

从大方向来说，计算地震力就是用力学方法分析地震对于建筑物的影响，是抗震设计的一环。
从具体计算方法来说，我国的抗震规范规定的计算方法，是把多遇地震（即低于抗震设防烈度的地震，也就是所谓的“小震”）对应的地震力大小作为荷载加到建筑物上，进行地震效应组合。在这些工况下，要求建筑物满足承载力极限和正常使用极限的要求。
这也就是抗震设计中“小震不坏”的设计原则。
实际上除非少数专门进行性能设计的建筑，对于其他大多数建筑来说，中震（即设防烈度对应的地震力）和大震（高于设防烈度的地震力）是不进行计算分析的，仅通过构造措施进行保证，以期能达成“中震可修”和“大震不倒”的设计原则。
都说我国的抗震设计是“小震设计”，因此在大震时安全性能不好保证，这就是主要原因。

只有参与抗震的结构构件才会受到地震力影响，例如框架梁柱、剪力墙、斜撑等。在抗震规范GB50011-2010上提到的所有构件都属于这类构件。所有的这些构件都可能因为考虑地震作用而增加配筋。
之所以说“可能”，是因为地震力本质上就是一种水平力，而水平力并不止地震力一种，还有风。在设防烈度低的地方，如果风又比较大，房子又是高层，那么很可能风荷载的效应就比地震力更大，是否考虑抗震对于构件计算配筋就没多少影响了。

关于荷载组合，地震力主要与重力荷载组合，一般不考虑与风荷载组合。具体可以看抗震规范GB50011-2010。

㈣ 如何采用底部剪力法计算多层砌体房屋的水平地震作用水平地震作用是如何在墙体中进行分配的

底部剪力法计算地震作用可依据建筑抗震设计规范GB50011-2010第5.2.1条计算。
在墙体之间的分配方法如下：

楼层地震剪力在墙体间的分配，“楼层地震剪力Vi是作用在某一楼层上的剪力。首先，要把它分配到同一楼层的各道墙上去，进而再把每道墙上的地震剪力分配到同一道墙上的某一墙段上去。这样，当某一道墙或某一墙段的地震剪力已知后，才可能按砌体结构的方法对墙体的抗震强度进行验算。楼层地震剪力Vi在同一层各墙体间的分配主要取决于楼盖的水平刚度及各墙体的侧移刚度。”
1.楼层地震剪力Vi的分配原则；
2.墙体侧移刚度；
3.横向楼层地震剪力Vi的分配
（1）刚性楼盖房屋，对刚性楼盖，当各抗震墙高度、材料相同时，其楼层水平地震剪力可按各抗震墙的横截面面积比例进行分配Vim=ViAim/Ai；
（2）柔性楼盖房屋，当楼（屋）盖上重力荷载均匀分布时，各横墙所承担的地震剪力可换算为按盖墙与两侧各横墙之间各一半楼（屋）盖面积比例进行分配，即Vim=ViFim/Fi；
（3）中等刚性楼盖房屋；对于用小型预制板的装配式钢筋混凝土楼（屋）盖的房屋，其楼（屋）盖的刚度介于刚性与柔性楼（屋）盖之间，既不能把它假定为绝对刚性水平连续梁，也不能假定为多跨简支梁。对这种楼（屋）盖房屋中抗震墙所承担剪力的计算多采用简化法，即假定取上述两种方法的平均值，即Vim=(Aim/Ai+Fim/Fi)Vi/2。
4.纵向楼层地震剪力Vi的分配；
5.在同一道墙上各墙段间地震剪力分配。

㈤ 挡土墙的抗震验算水平地震力怎么考虑

挡墙水平地震力计算

一、 抗震挡墙设计图集 静力法
Fh=C1CzKhΨG1
C1 — 重要性修正系数 1.1 Cz — 综合影响系数 0.25 Kh — 水平地震系数 0.20+
Ψ — 水平地震荷载沿墙高分布系数 1.0
G1 — 单元段截面墙身重量 70m2×18.5＝1295KN Fh＝1.1×0.25×0.20×1.0×1295 ＝71.3KN

二、 水工建筑物抗震设计规范 拟静力法
在滑动体重心处加上一个水平地震惯性力Qi Qi=KhCz∂iWi
Kh — 水平向地震系数 0.15 Cz — 综合影响系数 0.25 ∂I — 加速度分布系数 2.0 Wi — 滑动体重量1295KN Qi=0.15×0.25×2.0×1295＝97.2KN 三、 公路加筋土工程设计规范
水平地震力 E=G×tanζ G=W ζ=2.50 G — 下滑土体重量 ζ — 地震角
E=1295×tg2.50=56.5KN
综合以上各规范不同算法，取“二”水平地震力Fh=97.2KN验算挡墙抗倾：
抗倾覆安全系数: Ks=Mp/(Ma+Mh) Mp--被动土压力及支点力对桩底的弯矩。
Ma--主动土压力对桩底的弯矩。 Mh—水平地震力对桩底的弯矩。 Ks=(1290.938+3402.781)/(2811.451+97.2×8)
Ks = 1.308 >= 1.200, 满足规范要求。

㈥ 结构水平地震力纵向分布

应该没有问题。

按抗震规范，5.2.1-1公式，一般结构各层质量Gi相等，公式的结果可以表面Fi随Hi增大而增大，也就是上层地震力比下层大。

注意：各层的地震力和各层的剪力不是一个东西，是荷载和内力的关系：
各层地震力是荷载，随Hi增大而增大
各层剪力是内力，由上而下随荷载数量增大而增大

㈦ PKPM门式钢架地震周期折减系数为多少还有下面那个地震作用效应增大系数是多少

非承重墙为砌体墙时，结构的计算自振周期折减系数可按下列取值：

1、框架结构 0.0.7；

2、框剪结构 0.0.8；

3、框架-核心筒 0.0.9；

4、剪力墙结构 0.1.0；

其他结构体系或采用其他非承重墙体时，可根据工程情况确定周期折减系数。

地震作用效应调整：新规范5.2.3条规定，规则结构不进行扭转祸连计算时，平行于地震作用方向的两个边桶，其地震作用效应应乘增大系数。一般情况下，短边可按1.15采用，长边可按1.05采用：当扭转刚度较小时，宜按不小于1.3采用。

(7)门刚墙体维护算地震力扩展阅读

注意：

1、针对门式刚架结构，软件提供风荷载自动布置功能，依据门式刚架规程或荷载规范确定构件体型系数，自动计算构件风荷载标准值；

2、自动布置不能适应所有模型，结构形式的限制请参考相关规范；

3、当提示不能自动布置时，请交互布置；

4、荷载方向：水平荷载向右为正，竖向荷载向下为正，反之为负。

相对挠度和绝对挠度值的区别：程序对两种挠度的挠跨比都进行了控制；设计人员需根据工程实际选择控制。