结构竖向地震作用的计算方法

结构竖向地震作用的计算方法
结构竖向地震作用的计算方法

水平地震影响系数最大值计算

按《中国地震动参数区划图GB18306-2015》水平地震影响系数最大值计算 一、基本概念和公式: 1、多与地震、基本地震、罕遇地震、极罕遇地震的地震动峰值加速度的关系: αmax=K*αmax基本 αmax:多遇或罕遇或极罕遇地震的峰值加速度 αmax基本:基本地震动峰值加速度 K:比例系数,按GB18306-2015第6.2条取值 多遇地震取1/3 罕遇地震取1.9 极罕遇地震取2.9 罕遇或极罕遇地震的峰值加速度的K取值见高孟潭主编《GB18306-2015<中国地震动参数区划图>宣贯教材》第230页12.2.3节) 2、地震动峰值加速度最大值根据场地类别的调整: αmax=Fa*αmaxⅡ(GB18306-2015附录E.1) αmax:按场地类别调整后的地震动峰值加速度 αmaxⅡ:Ⅱ类场地的地震动峰值加速度 FA:场地地震动峰值加速度调整系数按GB18306-2015附录E表E.1。 3、水平地震影响系数最大值计算:

γmax=β*αmax γmax:水平地震影响系数最大值 β:动力放大系数,按GB18306-2015附录F.1取2.5 4、综上所述,综合计算公式可以写为:γmax=β* Fa*K*αmax 基本 专业文档供参考,如有帮助请下载。. 二、示例: 1、确定7度015g地区、Ⅲ类场地的多遇地水平系数最大值:1)、确定FA: 7度0.15g地区、Ⅱ类场地基本地震动峰值加速度为:αmax基本=0.15。 7度0.15g地区、Ⅱ类场地多遇地震动峰值加速度:0.15*1/3=0.05。查中国地震动参数区划图GB18306-2015附录表E.1,加速度为0.05时的Ⅲ类场地FA=1.30。 注意:按Ⅱ类场地基本地震峰值加速度0.15,查得Ⅲ类场地的FA=1.0 的用法是不正确的. 2)、则7度0.15g区、Ⅲ类场地多遇地水平系数最大值为: γmax=β* Fa*K*αmax 基本 =2.5* 1.30*(1/3)*0.15 =0.1625 2、确定8度0.2g地区、Ⅲ类场地的多遇地水平系数最大值:

水平地震作用计算

上海市工程建设规《建筑抗震设计规程》(DGJ08-9-2013)强制性条文 3 抗震设计的基本要求 3.1.1 抗震设防的所有建筑应按现行标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223 确定其抗震设防类别及其抗震设防标准。 3.3.1选择建筑场地时,应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料,对抗震有利、一般、不利和危险地段做出综合评价。对不利地段,应提出避开要求,当无法避开时应采取有效的措施。对危险地段,禁建造甲、乙类的建筑,不应建造丙类的建筑。 3.4.1建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性。不规则的建筑应按规定采取加强措施;特别不规则的建筑应进行专门研究和论证,采取特别的加强措施;重不规则的建筑不应采用。 注:形体指建筑平面形状和立面、竖向剖面的变化。 3.5.2结构体系应符合下列各项要求: 1应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。 2应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。 3应具备必要的抗震承载力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。 4对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力。 3.7.1 非结构构件,包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备,自身及其与结构主体的连接,应进行抗震设计。 3.7.4框架结构的围护墙和隔墙,应估计其设置对结构抗震的不利影响,避免不合理设置而导致主体结构的破坏。 3.9.1抗震结构对材料和施工质量的特别要求,应在设计文件上注明。 3.9.2 结构材料性能指标,应符合下列要求: 1 砌体结构材料应符合下列规定: 1)普通砖和多砖的强度等级不应低于MU10,其砌筑砂浆强度等级不应低于M5; 2)混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于MU7.5,其砌筑砂浆强度等级不应 低于Mb7.5。 2混凝土结构的材料应符合下列规定: 1) 混凝土的强度等级,框支梁、框支柱及抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核 芯区,不应低于C30;构造柱、芯柱、圈梁及其它各类构件不应低于C20; 2) 抗震等级为一级、二级、三级的框架和斜撑构件(含梯段),其纵向受力钢筋采 用普通钢筋时,钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于 1.25;钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3,且钢筋 在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。 3钢结构的钢材应符合下列规定: 1) 钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85; 2) 钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20%; 3) 钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。 3.9.4 在施工中,当需要以强度等级较高的钢筋替代原设计中的纵向受力钢筋时,应按照钢筋受拉承载力设计值相等的原则换算,并应满足最小配筋率要求。

土石坝地震永久变形计算方法_李湛

土石坝地震永久变形计算方法 李 湛1,3,栾茂田2,3 (11中国建筑科学研究院,北京 100013; 21大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁大连 116024; 31大连理工大学土木水利学院岩土工程研究所,辽宁大连 116024) 摘 要:对于土石坝的地震永久变形,本文提出等效结点力-逐步软化有限元计算模型。首先根据坝体地震动力响应的 非线性有限元分析确定各时段坝体单元可能发生的残余应变、振动孔隙水压力增量及累积振动孔隙水压力,以此对静变 形模量和强度及静应力-应变关系进行修正,并应用于下一时段计算中;同时基于所确定的与上一时段地震作用所产生 的潜在残余应变增量和静应力-应变关系确定地震作用相应的等效结点力。在每一时段末根据上述所确定的等效结点 力和应力-应变关系,运用整体有限元分析确定坝休的残余变形增量,将各个时段计算所确定的残余位移累加得到地震 作用后坝体的残余变形量。这种方法能够同时考虑地震惯性力效应和土的软化效应对土石坝地震永久变形的影响。 关键词:水工结构;地震永久变形;等效结点力-逐步软化有限元模型;土石坝;抗震稳定性 中图分类号:TV312文献标识码:A 收稿日期:2008-03-03 基金项目:国家自然科学基金(50179006),教育部跨世纪优秀人才培养计划研究基金和中国科学院武汉岩土力学研究所前沿领域基础研究基金 (Q110305) 作者简介:李湛(1975)),男,博士.E -mail:lz -xj@https://www.360docs.net/doc/cb16183324.html, Computation method for seismically -induced permanent deformation of earth -rock dams LI Zhan 1,3,LUAN Maotian 2,3 (1.China Academy o f Building Research ,Beijing 100013; 2.State Key Laboratory o f Coastal and O ffshore Engineering ,Dalian University o f Technology ,Dalian 116024; 3.Institute o f Geotechnical Engineering ,School o f Civil and Hydraulic Engineering , Dalian University o f Technology ,Dalian 116024) Abstract :This paper presents a finite element procedure for evaluating seismically -induced permanent deformation of earth -rock da ms.In the proposed procedure,both concepts of equivalent nodal forces and step -by -step gradually softening moduli are integrated together.The earthquake duration is divided into a certain number of time incre ments.And for each time increment the residual strain and dyna mic pore water pressure which is likely induced during previous time increments under undrained condition are estimated on the basis of the stress condition obtained by the dyna mic analysis and the empirical patterns of both residual strain and pore water pressure achieved e xperimentally.Then,the computed accumulative pore -water pressure at the end o f each time increment is used directly to modify the static hyperbolic relationship between stress and strain which is to be used for the next time period.And at the same time,the equivalent nodal forces equivalent to incremental residual strain potential are defined.B y using the modified stress -strain relationship,the incremental deformations are computed when the nodal forces equivalent to earthquake effect on the dam defined as above are imposed on the earth -rock dam.The computed incremental displacements of the earth -rock dam for each time incre ment are accumulated and the accumulative displacements can be regarded as approximation of the residual deformation which is to be initiated by earthquake shaking.In fact,the proposed numerical procedure has taken into c onsideration both the inertia effect 第28卷第4期 2009年8月水 力 发 电 学 报JOURNAL OF HYDROELEC TRIC ENGINEERING Vol.28 No.4Aug.,2009

水平地震作用计算

上海市工程建设规范《建筑抗震设计规程》(DGJ08-9-2013)强制性条文 3 抗震设计的基本要求 3.1.1 抗震设防的所有建筑应按现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223 确定其抗震设防类别及其抗震设防标准。 3.3.1选择建筑场地时,应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料,对抗震有利、一般、不利和危险地段做出综合评价。对不利地段,应提出避开要求,当无法避开时应采取有效的措施。对危险地段,严禁建造甲、乙类的建筑,不应建造丙类的建筑。 3.4.1建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性。不规则的建筑应按规定采取加强措施;特别不规则的建筑应进行专门研究和论证,采取特别的加强措施;严重不规则的建筑不应采用。 注:形体指建筑平面形状和立面、竖向剖面的变化。 3.5.2结构体系应符合下列各项要求: 1应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。 2应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。 3应具备必要的抗震承载力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。 4对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力。 3.7.1 非结构构件,包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备,自身及其与结构主体的连接,应进行抗震设计。 3.7.4框架结构的围护墙和隔墙,应估计其设置对结构抗震的不利影响,避免不合理设置而导致主体结构的破坏。 3.9.1抗震结构对材料和施工质量的特别要求,应在设计文件上注明。 3.9.2 结构材料性能指标,应符合下列要求: 1 砌体结构材料应符合下列规定: 1)普通砖和多孔砖的强度等级不应低于MU10,其砌筑砂浆强度等级不应低于 M5; 2)混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于MU7.5,其砌筑砂浆强度等级不应 低于Mb7.5。 2混凝土结构的材料应符合下列规定: 1) 混凝土的强度等级,框支梁、框支柱及抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核 芯区,不应低于C30;构造柱、芯柱、圈梁及其它各类构件不应低于C20; 2) 抗震等级为一级、二级、三级的框架和斜撑构件(含梯段),其纵向受力钢筋采 用普通钢筋时,钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于 1.25;钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3,且钢筋 在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。 3钢结构的钢材应符合下列规定: 1) 钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85; 2) 钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20%; 3) 钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。

重力坝抗滑稳定与应力计算

项目名称:几内亚凯勒塔(KALETA)水电站工程项目阶段:复核阶段 计算书名称:重力坝抗滑稳定及应力计算 审查: 校核: 计算: 黄河勘测规划设计有限公司 Yellow River Engineering Consulting Co. ,Ltd. 二〇一二年四月

目录 1.计算说明..................................................................................... 错误!未定义书签。 目的与要求 ......................................................................... 错误!未定义书签。 基本数据 ............................................................................. 错误!未定义书签。 2.计算参数和研究方法................................................................. 错误!未定义书签。 荷载组合 ............................................................................. 错误!未定义书签。 计算参数及控制标准 ......................................................... 错误!未定义书签。 计算理论和方法 ................................................................. 错误!未定义书签。 3.计算过程..................................................................................... 错误!未定义书签。 荷载计算 ............................................................................. 错误!未定义书签。 自重 ............................................................................. 错误!未定义书签。 水压力 ......................................................................... 错误!未定义书签。 扬压力 ......................................................................... 错误!未定义书签。 地震荷载 ..................................................................... 错误!未定义书签。 安全系数及应力计算 ......................................................... 错误!未定义书签。 4.结果汇总..................................................................................... 错误!未定义书签。

附录三 用材料力学方法计算坝体应力

附录三 用材料力学方法计算坝体应力 一、说明 混凝土重力坝一般均用材料力学方法计算坝的应力指标并设计断面,所以本附录仍列入该法的有关计算公式,至于电子计算机的程序另见本规范参考资料。 本法假定坝体各水平截面上的垂直正应力σy 呈直线分布, 因此,可以按材料力学中的偏心 受压公式来确定 σy ,然后依次应用平衡条件确定剪应力τ,水平正应力σx 以及主应力σz 1, σz 2和其方向。 作用在计算截面上的扬压力,通常呈折线形分布(附图6a ),这个图形,可分解为一个在全 截面上呈梯形(或三角形)分布的图形(附图6b )和一些在上游部分呈局部三角形或矩形分布的图形,如附图6c 、d 、e 。当扬压力沿全截面呈直线分布时(即附图6b 所示情况),其所产生的应力为: =-==τσσv y x p 附图6 v p 为计算点的扬压力,因此,这种扬压力所产生的应力可以不必专门计算,只须先不考虑扬压力的影响,确定各点上的应力σx , σy 及τ,然后在正应力中扣去扬压力v p 即可,对于仅 作用在截面局部部分上的扬压力(渗透压力),则必须作专门计算,以确定其所产生的应力。 用材料力学方法计算坝体应力时,以压应力为正,拉应力为负,y 为垂直轴,以向下为正,x 为水平轴,以向上游为正,原点取在计算截面与下游坝面的交点上(附图7),其余所用符号如下:

T ——坝体计算截面沿上、下游方向的长度; n ——上游坝坡,n =tg φs ; m ——下游坝坡,m =tg φxi ; γh ——混凝土容重; γ、'γ——上、下游水的容重('γ在数值上常等于γ); p 、'p ——计算截面在上、下游坝面所受的水压力(如有泥沙压力时应计入在内); p y 、'p y ——计算截面在上、下游坝面所受地震动水压力; λ——地震惯性力总系数,λ=k H C z F 以入乘混凝土重量W ,即为地震惯性力,应按《水工建筑物抗震设计规范》计算; vs p 、vxi p ——计算截面在上、下游坝面处的扬压力; ηγH ——在上游的渗透压力(H 为计算截面以上的上游水深,η为扬压力系数); ΣW ——计算截面上全部垂直力的总和(包括坝体自重、水重、泥沙重及计算的扬压力等),以向下为正,对于实体重力坝,均切取单位宽度坝体为准(下同); ΣP ——计算截面上全部水平推力的总和(包括水压力、泥沙压力和地震水压力等),以指向上游为正; ΣM ——计算截面上全部垂直力及水平力对于计算截面形心的力矩的总和,以使上游面产生压应力者为正; 其他符号将在宽缝重力坝计算中再加说明。 二、实体重力坝的计算 1.计算实体重力坝应力的基本公式 (1)实体重力坝坝面应力公式: 上游面垂直正应力 26T M T W s y ∑∑+= σ (附29) 下游面垂直正应力 26T M T W xi y ∑∑-= σ (附30) 上游面剪应力 n p p s y y s )(στ-+= (附31) 下游面剪应力 m p p y xi y xi )('+'-=στ (附32) 上游面水平正应力 σσx s y y y s p p p p n =+-+-()()2

设计基本加速度和水平地震影响系数的关系

今天这篇文章的由头,完全是因为前天晚上的一个疑问:01版抗规中的设计基本地震加速度-----“、。。。”等。既然规范里有数据,为什么又不参与计算?列出以上数据的意义是什么呢?这些东西和水平地震影响系数又是怎么样个关系呢?找遍网络与现有书籍,无此解释,只好自力更生,艰苦奋思。谁知越牵越多,牵出好多东西。先从这个疑问总结吧。 一、关于设计基本地震加速度 关于设计基本地震加速度的意义所在,我翻遍手头的所有资料发现最好还是从89与2001及2010几版抗规的对比中寻找解释,列表如下: 可以看出,89版抗规中并没有设计基本地震加速度这项定义,此定义完全是01版的新生事物。意义到底何在?意义就在于对地震影响的表征。89版采用的是设防烈度对地震影响进行表征。而在01及10版的抗规中,对地震影响的表征,已经舍去了设防烈度,进而采取“设计基本地震加速度、设计特征周期”。 此做法优点何在?第一,设防烈度的划分标准偏于现象,改用设计基本地震加速度后,可以用具体参数来表征地震影响-----更科学、更“规范”,我想这是那些规编们最看重的一点优势;第二,采用设计基本地震加速度后,可以清楚的表征7度半()与8度半()的概念,拓宽了抗震设防烈度的概念-----更“延伸”;第三,设计基本地震加速度还是根据设防烈度进行分类的,原则上用基本地震加速度去表征与用现象去区分地震影响并不矛盾-----更“统一”。

写到这里,想起了本科毕业时去城乡设计院面试的情景。虽然一晃六年过去了,那时的情景还是历历在目。面试我的那老总,坐在宽大的老板桌后面,他问的我那几个都会的问题由于时间久远都记不得了,只是那个没答的问题让我记忆犹新,“咱这儿的设计基本地震加速度是多少?”坏菜,那会儿的我刚出校门,这名词依稀在考试中见过两次而已,当即败下阵来。要是换成今天?可惜世上没有后悔药。 设计基本地震加速度——相应于设防烈度的地震地面运动峰值加速度,即为50年设计基准期超越概率10%的地震加速度的设计取值 二、关于地震影响系数 地震影响系数的由来: 不管是底部剪力法,还是振型分解反应谱法,结构总水平地震作用标准值的根本计算方法,始终是牛顿第二定律的变体:F=αG 以上公式的α即为地震影响系数,其实就是加速度除以了一个小 g(重力加速度);G为质点的重量。 对于初学者来说,上面的公式虽然简单,但一上来还是不容易看透本本质。其实,如果把F=αG中的α乘以一个g,同时G除以一个g,这不就是经典的牛顿第二定律吗,此时的我不禁想起一句话:抗震恒永久,牛二永流传。(牛二:牛顿第二定律——在加速度和质量一定的情况下,物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比。加速度的方向跟作用力的方向相同。牛顿第二运动定律可以用比例式来表示,即或;也可以用等式来表示,即F=kma,其中k是比例系数;只有当F以牛顿、m以千克、a以m/s2为单位时,F=ma成立。) 最后总结一句话:地震影响系数来源于牛二。 知道了地震影响系数的由来,下面顺藤摸瓜,就要总结一下α(地震影响系数)的定义公式。 α(T)= K ×β(T), 公式里有三个系数

绪论及重力坝习题

第一章绪论习题 1.何谓水利工程? 何谓水工建筑物? 何谓水利枢纽? 何谓蓄水枢纽? 何谓取水枢纽? 2.水工建筑物有哪几类? 3.为什么要对水利枢纽工程分等和对水工建筑物分级? 4.水利工程有哪些特点? 5.学好水工建筑物课程应注意掌握教材的哪些内容? 绪论习题答案 1、何谓水利工程? 何谓水工建筑物? 何谓水利枢纽? 何谓蓄水枢纽? 何谓取水枢纽? 1、答案: 为了对自然界的水进行有效的控制和合理的调配,达到兴利除害目的而修建的各项工 程措施通称为水利工程。 为了达兴利除害目的而采取的工程措施中,修建的各种建筑物称为水工建筑物。 在水域的适当地点,为了一种或多种目标而集中布置若干个水工建筑物,各自发挥不同作用并协调工作,构成的有机综合体,称为水利枢纽。 为了满足防洪、灌溉、发电等各种需要,在河流上修建拦河坝形成水库,抬高水位,调节径流的水利枢纽称为蓄水枢纽。 为了从河流、湖泊等水源取水以满足灌溉和其它用水部门的需要,而在渠首河段修建的对河道来水不起调蓄作用的水利枢纽称为取水枢纽。 2、水工建筑物有哪几类? 2、答案: 按使用期限可分为:永久性建筑物和临时性建筑物。 永久性建筑物——枢纽工程运行期间使用的建筑物; 临时性建筑物——枢纽工程施工期间使用的建筑物; 按永久性建筑物的重要性又可分为:主要建筑物和次要建筑物。 3、为什么要对水利枢纽工程分等和对水工建筑物分级? 3、答案: 安全和经济是水利水电工程建设中必须妥善解决的矛盾。为此,按枢纽工程的规模、效益、重要性等将其分为不同的等别,按重要性对其中的建筑物分为不同的级别,并据此规定不同的技术要求和安全要求,以达到既安全又经济之目的。 4、水利工程有哪些特点? 4、答案: 水利工程的特点:规模大、投资多、建设周期长、受自然条件影响大、涉及的因素多、影响范围广。因此,其设计、施工和运行管理均必须严格按照程序和规定进行。 5、学好水工建筑物课程应注意掌握教材的哪些内容? 5、答案: ①建筑物的形式和特点、适用范围与工作条件、基本尺寸和工程布置、构造及材料; ②作用于建筑物上的荷载及其组合、设计条件的选择; ③水力、渗流计算和建筑物的稳定和强度分析;

水平地震影响系数最大值计算

水平地震影响系数最大 值计算 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

按《中国地震动参数区划图GB18306-2015》水平地震影响系数最大值计算 一、基本概念和公式: 1、多与地震、基本地震、罕遇地震、极罕遇地震的地震动峰值加速度的关 系: αmax =K*αmax 基本 αmax :多遇或罕遇或极罕遇地震的峰值加速度 αmax基本:基本地震动峰值加速度 K:比例系数,按GB18306-2015第条取值 多遇地震取1/3 罕遇地震取 极罕遇地震取 2、地震动峰值加速度最大值根据场地类别的调整: αmax=Fa*αmax Ⅱ(GB18306-2015附录) αmax:按场地类别调整后的地震动峰值加速度 αmax Ⅱ:Ⅱ类场地的地震动峰值加速度 FA:场地地震动峰值加速度调整系数按GB18306-2015附录E表。 3、水平地震影响系数最大值计算: γmax=β*αmax γmax:水平地震影响系数最大值 β:动力放大系数,按GB18306-2015附录取 4、综上所述,综合计算公式可以写为:γmax=β* Fa*K*αmax 基本 二、示例:

1)、确定FA: 7度地区、Ⅱ类场地基本地震动峰值加速度为:αmax 基本=。 7度地区、Ⅱ类场地多遇地震动峰值加速度:*1/3=。 查中国地震动参数区划图GB18306-2015附录表,加速度为时的Ⅲ类场地FA =。 注意:按Ⅱ类场地基本地震峰值加速度,查得Ⅲ类场地的FA=的用法是不正确的. 2)、则7度区、Ⅲ类场地多遇地水平系数最大值为: γmax=β* Fa*K*αmax 基本 =* *(1/3)* = 2、确定8度地区、Ⅲ类场地的多遇地水平系数最大值: 1)、确定FA: 8度地区、Ⅱ类场地基本地震动峰值加速度为:αmax 基本=。 8度地区、Ⅱ类场地多遇地震动峰值加速度:*1/3=。 查中国地震动参数区划图GB18306-2015附录表,用插值法确定加速度为 时的Ⅲ类场地 Fa=)、则8度区、Ⅲ类场地多遇地水平系数最大值为: γmax=β* Fa*K*αmax 基本 =* *(1/3)* =

计算书

1非溢流坝段设计计算 1.1设计校核洪水位的确定 由堰流公式 相应洪水位= 堰顶高程+ H0 H0=1.05H d B=Q/q n=B/b 式中:Q--流量m3/s B--溢流堰孔口宽m H0--堰顶以上作用水头 G--重力加速度9.8m3/s m—流量系数 n—孔口数 H d—堰面曲线定型设计水头 B—溢流孔的净宽 b—孔口净宽 q—单宽流量 --侧收循系数,根据闸墩厚度及墩头形状而定, =1, =0.95,m=0.502,q=60㎡/s,b=5m,堰顶高程=1057.00m 计算成果见表: 表5.2 堰顶高程 1.2坝顶高程的确定 坝顶高程分别按设计和校核两种情况,用以下公式进行计算:

波浪要素按官厅公式计算。公式如下: 1/3 1/121022000.0076gh gD v v v -??= ???...............................① 1/3.75 1/2.15022000.331gL gD v v v -??= ??? ...............................② 2 12z h H h cth L L ππ= ...............................③ 库水位以上的超高h ?: 1c z h h h h ?=++ 式中1h --波浪高度,m z h --波浪中心线超出静水位的高度,m c h --安全超高,m(查规范得,设计情况取0.3m,校核情况取0.2m) o v --计算风速。水库为正常蓄水位和设计洪水位时,宜用相应洪水期多年 平均最大风速的1.5~2.0倍,取19m/s ,校核洪水位时,宜用相应洪水期多年平均最大风速,15 m/s D-风区长度;取800m L--波长;M H--坝前水深 1.2.1.1 设计情况下 gD/v 02=9.8×800/192=21.72,在20—250之间,故h 的累积频率为5%的波高,带入①中, 9.8×h 5%/192=0.0076×19-1/12×(9.81×800/192)1/3 得h 5%=0.55m 查《混凝土重力坝设计规范》表B.6.3得 h 5%/hm=1.95 hm=0.55/1.95=0.282m h 1%/hm=2.42 h 1%=0.282×2.42=0.682m 将各值带入②得

地震影响系数

地震影响系数是城市小区规划和工程地震安全评价的一个重要参数,由于受地下岩体条件影响,难以准确确定地震影响系数,常规方法得到的地震影响场难以满足城市和重大工程抗震的精度要求.如何分析基岩条件对地震影响系数的影响是地震安全评价的关键工作之一。《建筑抗震设计规范》采用加速度反应谱计算地震作用。取加速度反应绝对最大值计算惯性力作为等效地震荷载F, F=αG,α为地震影响系数,G为质点的重量。规范中用曲线形式给出了α的确定方法,α曲线又称为地震影响系数曲线(图1)。α为地震影响系数,是多次地震作用下不同周期T,相同ζ阻尼比的理想简化的单质点体系的结构加速度反应与重力加速度之比,是多次地震反应的包络线,是所谓标准反应谱或平均反应谱。它是两项的乘积即地震系数k(地震动峰值加速度与重力加速度之比)和结构物加速度的放大倍数β(结构反应加速度反应谱与地震动最大加速度之比)。α:地震影响系数,α(T)=S a(T)=K ×β(T), S a(T)为加速度设计反应谱,K为地震系数K=a/g,β(T)为放大系数谱。αMAX地震影响系数最大值。 T:结构自振周期 Tg:特征周期,根据场地类别和近震、远震按下列表采用(表3)。α下限不应小于最大值的 20%;截面抗震验算时,水平地震影响系数最大值应按表2采用。

各类建筑结构的地震作用,应按下列原则考虑: 一、一般情况下,可在建筑结构的两个主轴方向分别考虑水平地震作用并进行抗震验算,各方向的水平地震作用应全部由该方向抗侧力构件承担; 二、有斜交抗侧力构件的结构,分别考虑各抗侧力构件方向的水平地震作用; 三、质量和刚度明显不均匀、不对称的结构,应考虑水平地震作用的扭转影响; 四、8度和9度时的大跨度结构、长悬臂结构,9度时的高层建筑,应考虑竖向地震作用。

第3章高层建筑结构的荷载和地震作用.

第3章高层建筑结构的荷载和地震作用 [例题] 某高层建筑剪力墙结构,上部结构为38层,底部1-3层层高为4m,其他各层层高为3m,室外地面至檐口的高度为120m,平面尺寸为30m?40m,地下室采用筏形基础,埋置深度为12m,如图3.2.4(a)、(b)所示。已知基本风压为 w0=0.45kNm,建筑场地位于大城市郊区。已计算求得作用于突出屋面小塔楼上的风荷载标准值的总值为800kN。为简化计算,将建筑物沿高度划分为六个区段,每个区段为20m,近似取其中点位置的风荷载作为该区段的平均值,计算在风荷载作用下结构底部(一层)的剪力和筏形基础底面的弯矩。 2 解:(1)基本自振周期:根据钢筋混凝土剪力墙结构的经验公式,可得结构的基本周期为: T1=0.05n=0.05?38=1.90s w0T12=0.45?1.92=1.62kN?s2m2 (2)风荷载体型系数:对于矩形平面,由附录1可求得 μs1=0.80 H?120??? ?=- 0.48+0.03??=-0.57 L40???? (3)风振系数:由条件可知地面粗糙度类别为B类,由表3.2.2可查得脉动增大系数ξ=1.502。脉动影响系数ν根据H/B和建筑总高度H由表3.2.3确定,其中B 为迎风面的房屋宽度,由H/B=3.0可从表3.2.3经插值求得ν=0.478;由于结构属于质量和刚度沿高度分布比较均匀的弯剪型结构,可近似采用振型计算点距室外地面高度z与房屋高度H的比值,即?z=Hi/H,Hi为第i层标高;H为建筑总高度。则由式(3.2.8)可求得风振系数为: ξ ν ?zξνHi1.502?0.478Hi βz=1+=1+?=1+? μzμzHμzH (4)风荷载计算:风荷载作用下,按式(3.2.1)可得沿房屋高度分布的风荷载标准值为: q(z)=0.45×(0.8+0.57)×40μzβz=24.66μzβz μs2=- 0.48+0.03 按上述公式可求得各区段中点处的风荷载标准值及各区段的合力见表3.2.4,如图3.2.4(c)所示。 表3.2.4 风荷载作用下各区段合力的计算

附录H 单层厂房横向平面排架地震作用效应调整

附录H 单层厂房横向平面排架地震作用效应调整 H.1 基本自振周期的调整 H.1.1 按平面排架计算厂房的横向地震作用时,排架的基本自振周期应考虑纵墙及屋架与柱连接的固结作用,可按下列规定进行调整: 1 由钢筋混凝土屋架或钢屋架与钢筋混凝土柱组成的排架,有纵墙时取周期计算值的80%,无纵墙时取90%; 2 由钢筋混凝土屋架或钢屋架与砖柱组成的排架,取周期计算值的90%; 3 由木屋架、钢木屋架或轻钢屋架与砖柱组成排架,取周期计算值。 H.2 排架柱地震剪力和弯矩的调整系数 H.2.1 钢筋混凝土屋盖的单层钢筋混凝柱厂房,按H.1.1确定基本自振周期且按平面排架计算的排架柱地震剪力和弯矩,当符合下列要求时,可考虑空间工作和扭转影响,并按H.2.3的规定调整: 1 7度和8度; 2 厂房单元屋盖长度与总跨度之比小于8或厂房总跨度大于12m; 3 山墙的厚度不小于240mm,开洞所占的水平截面积不超过总面积50%,并与屋盖系统有良好的连接; 4 柱顶高度不大于15m。 注:1.屋盖长度指山墙到山墙的间距,仅一端有山墙时,应取所考虑排架至山墙的距离; 2.高低跨相差较大的不等高厂房,总跨度可不包括低跨。 H.2.2 钢筋混凝土屋盖和密铺望板瓦木屋盖的单层砖柱厂房,按H.1.1确定基本自振周期且按平面排架计算的排架柱地震剪力和弯矩,当符合下列要求时,可考虑空间工作,并按第H.2.3条的规定调整: 1 7度和8度; 2 两端均有承重山墙 3 山墙或承重(抗震)横墙的厚度不小于240mm,开洞所占的水平截面积不超过总面积50%,并与屋盖系统有良好的连接;

4 山墙或承重(抗震)横墙的长度不宜小于其高度; 5 单元屋盖长度与总跨度之比小于8或厂房总跨度大于12m。 注:屋盖长度指山墙到山墙或承重(抗震)横墙的间距。 H.2.3 排架柱的剪力和弯矩应分别乘以相应的调整系数除高低跨度交接处上柱以外的钢筋混凝土柱其值可按表H.2.3-1采用,两端均有山墙的砖柱,其值可按表H.2.3-2采用。 H.2.4 高低跨交接处的钢筋混凝土柱的支承低跨屋盖牛腿以上各截面,按底部剪力法求得的地震剪力和弯矩应乘以增大系数,其值可按下式采用: 式中η-地震剪力和弯矩的增大系数; ζ-不等高厂房低跨交接处的空间工作影响系数,可按表H.2.4采用; nh-高跨的跨数; n0-计算跨数,仅一侧有低跨时应取总跨数,两侧均有低跨时应取总跨数与高跨跨数之和; GEL-集中于交接处一侧各低跨屋盖标高处的总重力荷载代表值;

坝体地震惯性力计算

坝体地震惯性力计算 采用拟静力法计算,由《水工建筑物抗震设计规范》知,一般情况下,水工建筑物可只考虑水平向地震作用。沿水平面的地震惯性力代表值: g a G a F i Ei h i ξ= (1) 式中:i F ——作用在质点i 的水平向地震惯性力代表值,KN ; h a ——水平向设计地震加速度代表值,m/s 2; ξ——地震作用的效应折减系数; Ei G ——集中在质点i 的重力作用标准值,KN ; i a ——质点i 的动态分布系数,由下式计算: ∑=++=n j j E Ej i i H h G G H h a 14 4 )/(41)/(414.1 (2) 式中:n ——坝体计算质点总数; H ——坝高,m ; i h 、j h ——分别为质点i 、j 相对坝基面的高度,m ; E G ——产生地震惯性力的建筑物总重力作用标准值,KN 由《水工建筑物抗震设计规范,DL5073-2000》知,一般情况下,水工建筑物可只考虑水平向地震作用。根据设计资料,本设计可取设计烈度等于基本烈度,即为7度,由《水工建筑物抗震设计规范,DL5073-2000》表4.3.1查得:水平向设计地震加速度代表值h a =0.1g ,地震作用的效应折减系数ξ=0.25,则i Ei i a G F 025.0= 关于分块,可以参照下图分成3块,n=3,H=坝高, 第一块:坝顶至1-1剖面为矩形;GE1,h1为第一块矩形形心至坝基面(3-3)的高度。 第二块:1-1剖面至2-2剖面为梯形;GE2, h2为第二块梯形形心至坝基面(3-3)的高度。 第三块:2-2剖面至3-3剖面为梯形;GE3, h3为第三块梯形形心至坝基面(3-3)的高度。 i a ——质点i 的动态分布系数,由下式计算: 43134 114(/)1.414(/)Ej j j E h H a G h H G =+=+∑

承载力抗震调整系数的正确应用

承载力抗震调整系数得正确应用 一、有关规范对承载力抗震调整系数γ RE 得规定 旧《建筑抗震设计规范》(QBJ 11—89)中第4.4.2条以及新《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2001)中第5.4.2条中规定,结构构件得截面抗震验算应采用表达式S≤R /γ RE ,式中:S为地震作用效应与其她荷载作用效应得基本组合,R为结构构件得承载力设计值。 《混凝土结构设计规范》(QBJ 10—89)第8.1.3条、《钢筋混凝土高层建筑结构与施工规程》(GBJ 13—91)第5.5.1条进一步对钢筋混凝土结构具体规定为:考虑地 震作用组合得钢筋混凝土结构构件,其截面承载力应除以承载力抗震调整系数γ RE 。而偏心受压、受拉构件得正截面承载力在抗震与非抗震两种情况下取值相同。 二、在γ RE 使用中得常见错误 应该说,上述规范得规定已经明确规定了γ RE 得用法,即对非抗震得截面承载力, 通过引入γ RE ,对截面承载力加以提高,用作抗震设计时得截面承载力。然而,在实际 应用中,却常因为对γ RE 得理解不完全或不够重视,出现这样或那样得错误。最典型得一个例子就是《一级注册结构工程师专业考试应试题解》中第5页得[题1—2抗震偏 压柱得配筋计算]中与γ RE ,应用有关得内容有: (1)根据柱轴压比为0.12确定偏压柱γ RE 为0.75。 (2)利用γ RE 对柱内力进行调整:M=γ RE M 1 ,N=γ RE N 1 ,其中M 1 ,N 1 为有地震作用组合得 最不利内力设计值。 (3)求偏心距增大系数时,截面曲率得修正系数为ξ1=0.5fcA/N。 错误就出在第(3)步中ξ1=0.5fcA/N。此处N取为经过γ RE 调整后得轴向力

坝体稳定计算书

1坝顶高程及护坡计算 根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001),坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和,应分别按以下运用条件计算,取其最大值:①正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高;②设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高; ③校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高。考虑坝前水深、风区长度、坝坡等因素的不同,分别计算安全加固前后主坝及一、二、三副坝的坝顶高程。 计算波浪要素所用的设计风速的取值:正常运用条件下,采用多年平均年最大风速的1.5倍;对于非常运用条件下,采用多年平均年最大风速。根据水库所处的地理位置,多年平均年最大风速值采用15.2m/s计算。主坝风区长度为886m,西营副坝风区长度为200m,马尾副坝风区长度为330m 采用公式法进行计算。 1.1坝顶超高计算 根据《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001,坝顶在水库静水位的超高应按下式计算: y=R+e+A 式中:R——最大波浪在坝坡上的爬高(m); e ——最大风壅水面高度(m); A——安全超高(m),对于3级土石坝,设计工况时A=0.7m,校核工况时A=0.4m; 1.2加固前坝顶超高的计算 1.2.1计算参数 各大坝计算采用的参数见表1.2.1.1~2。

表1.2.1.1 主坝加固前波浪护坡计算参数表 表1.2.1.2 西营副坝加固前波浪护坡计算参数表 1.2.2加固前坝顶高程复核 各坝坝顶高程计算成果见表1.2.2.1~2 表1.2.2.1 主坝加固前坝顶高程计算成果表 从表1.2.2.1可以看出,校核工况下主坝坝顶高程最大,所以坝顶高程取17.39m,小于现状防浪墙顶高程17.41~17.63m ,现坝顶高程满足现行规

设计基本加速度和水平地震影响系数的关系

设计基本加速度和水平地震影响系数的关系

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设计基本加速度和水平地震影响系数的关系 今天这篇文章的由头,完全是因为前天晚上的一个疑问:01版抗规中的设计 基本地震加速度-----“0.05g、0.1g。。。”等。既然规范里有数据,为什么又不参与计算?列出以上数据的意义是什么呢?这些东西和水平地震影响系数又是怎么样个关系呢?找遍网络与现有书籍,无此解释,只好自力更生,艰苦奋思。谁知越牵越多,牵出好多东西。先从这个疑问总结吧。 一、关于设计基本地震加速度 关于设计基本地震加速度的意义所在,我翻遍手头的所有资料发现最好还是从89与2001及2010几版抗规的对比中寻找解释,列表如下: 项目GBJ11-89 GB50011-2001及2010 地震影响表征采用设防烈度采用设计基本地震加速度、设计特征周期表证 设计基本 地震加速度(g) 无 6度7度8度9度 0.05 0.1(0.15) 0.2 (0.3) 0.4 设计特征周期按设计近震或远震 和场地类别确定 按设计地震分组和场地类别确定:表5. 1.4-1 可以看出,89版抗规中并没有设计基本地震加速度这项定义,此定义完全是01版的新生事物。意义到底何在?意义就在于对地震影响的表征。89版采用的是设防烈度对地震影响进行表征。而在01及10版的抗规中,对地震影响的表征,已经舍去了设防烈度,进而采取“设计基本地震加速度、设计特征周期”。 此做法优点何在?第一,设防烈度的划分标准偏于现象,改用设计基本地震加速度后,可以用具体参数来表征地震影响-----更科学、更“规范”,我想这是那些规编们最看重的一点优势;第二,采用设计基本地震加速度后,可以清楚的表征7度半(0.15g)与8度半(0.3g)的概念,拓宽了抗震设防烈度的概念-----更“延伸”;第三,设计基本地震加速度还是根据设防烈度进行分类的,原则上用基本地震加速度去表征与用现象去区分地震影响并不矛盾-----更“统一”。 写到这里,想起了本科毕业时去城乡设计院面试的情景。虽然一晃六年过去了,那时的情景还是历历在目。面试我的那老总,坐在宽大的老板桌后面,他问的我那几个都会的问题由于时间久远都记不得了,只是那个没答的问题让我记忆犹新,“咱这儿的设计基本地震加速度是多少?”坏菜,那会儿的我刚出校门,这名词依稀在考试中见过两次而已,当即败下阵来。要是换成今天?可惜世上没有后悔药。 设计基本地震加速度——相应于设防烈度的地震地面运动峰值加速度,即为50年设计基准期超越概率10%的地震加速度的设计取值 二、关于地震影响系数 地震影响系数的由来: 不管是底部剪力法,还是振型分解反应谱法,结构总水平地震作用标准值的根本计算方法,始终是牛顿第二定律的变体:F=αG 以上公式的α即为地震影响系数,其实就是加速度除以了一个小g(重力加速度);G为质点的重量。 对于初学者来说,上面的公式虽然简单,但一上来还是不容易看透本本质。其实,如果把F=αG中的α乘以一个g,同时G除以一个g,这不就是经典的牛顿第二定

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