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墻肢內(nèi)力vs樓層剪力
創(chuàng)建者:張志國,編輯者:張志國,最近更新:2014/05/04 10:30:03

問題描述

        對于純剪力墻結(jié)構(gòu),在ETABS中將全部剪力墻指定為同一墻肢標(biāo)簽,則得到的墻肢內(nèi)力與樓層剪力相等;但如果指定為多個墻肢標(biāo)簽,則各個墻肢內(nèi)力之和并不等于樓層剪力,為什么?另外,即使指定為同一標(biāo)簽,如果墻肢局部軸方向與全局方向不一致,為什么將墻肢內(nèi)力由局部軸分解至全局軸后重新合成的內(nèi)力與樓層剪力也不相等呢?

解答

首先,該問題出現(xiàn)在反應(yīng)譜工況的地震分析結(jié)果中,而不會出現(xiàn)在底部剪力法的地震分析結(jié)果中。所以,出現(xiàn)問題的本質(zhì)原因是反應(yīng)譜分析的振型組合

對于反應(yīng)譜分析,所有的輸出結(jié)果都是振型組合值,具體分為兩步:

    1. 振型下分別計(jì)算相應(yīng)的物理量(如墻肢內(nèi)力、樓層剪力等)
    2. 各個物理量進(jìn)行CQCSRSS振型組合后得到峰值響應(yīng)

在這種情況下得到的不同物理量的值并不存在對應(yīng)關(guān)系,因?yàn)檫@些物理量并非同時獲取的,而只是通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行組合。因此,對反應(yīng)譜分析的結(jié)果進(jìn)行多墻肢結(jié)果的合成以及墻肢內(nèi)力的分解,事實(shí)上都是沒有物理意義的,這也導(dǎo)致了與樓層剪力的差異。

在單個振型下的計(jì)算結(jié)果是滿足內(nèi)力合成與分解的,即多個墻肢的內(nèi)力和等于樓層剪力、且局部軸方向的內(nèi)力分解至全局軸后重新合成的內(nèi)力也與樓層剪力相等。所以,對于底部剪力法的地震分析結(jié)果,不會出現(xiàn)本文提到的問題,因?yàn)榈撞考袅Ψ梢暈橹挥幸浑A振型而無需進(jìn)行振型組合。

對于多墻肢結(jié)果的合成,可以從以下算例中加深理解。


  • 反應(yīng)譜分析

    • 樓層剪力:在各個振型下分別計(jì)算相應(yīng)的樓層剪力,然后進(jìn)行CQC組合

    • 墻肢內(nèi)力:在各個振型下分別計(jì)算各個墻肢單元的內(nèi)力,然后進(jìn)行CQC組合

    • 結(jié)果:剪力P1+剪力P2()樓層剪力

  • 底部剪力法

    • 樓層剪力:直接計(jì)算

    • 墻肢內(nèi)力:直接計(jì)算

    • 結(jié)果:剪力P1+剪力P2=樓層剪力

分析結(jié)果如下,qqq為底部剪力法工況,RPx為反應(yīng)譜工況,與前述結(jié)論是一致的。

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