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【地震信息詳解】

一、地震信息

?A區(qū)參數(shù)詳解

1、設(shè)計(jì)地震分組

設(shè)置設(shè)計(jì)地震分組。

2、按新區(qū)劃圖計(jì)算

按照《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖GB18306-2015》確定地震影響系數(shù)最大值。

3、設(shè)防烈度

設(shè)置設(shè)防烈度。

4、場地類別

設(shè)置場地類別。

5、特征周期

設(shè)置場地特征周期。

6、周期折減系數(shù)

設(shè)置結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù)。高層建筑結(jié)構(gòu)整體計(jì)算分析時(shí)，只考慮了主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件（梁、柱、剪力墻和筒體等）的剛度，沒有考慮非承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度，因而計(jì)算的自振周期較實(shí)際的偏長，按這一周期計(jì)算的地震作用偏小。因此，在計(jì)算地震作用時(shí)，對(duì)周期進(jìn)行折減。該參數(shù)只影響地震效應(yīng)計(jì)算，不影響結(jié)構(gòu)固有屬性分析。

7、分析類型

軟件提供三種特征值計(jì)算方法由用戶選擇，有LANCZOS、WYD-RITZ法和RITZ向量法，常用的為WYD-RITZ法。

LANCZOS法，軟件采用一個(gè)帶重正交的迭代塊Lanczos方法，向量生成步驟與迭代Ritz向量法一致，其差別是Lanczos方法利用了Ritz向量生成過程中的正交歸一化系數(shù)。迭代Lanczos方法的前兩步與迭代Ritz向量法完全一致。YJKFea計(jì)算軟件是在較小的Krylov空間上完成Lanczos過程，然后用最好的q個(gè)近似特征向量作為下一次Lanczos過程的初始向量。這樣的方案是一個(gè)子空間迭代與Krylov空間結(jié)合的算法，具有與子空間迭代法同樣的可靠性。

WYD-RITZ法為地震計(jì)算傳統(tǒng)的、常用的算法。Ritz向量法是由Wilson，Yuan（袁明武）和Dickens在1982年提出, 并稱為WYD-Ritz向量法，它最初用來求解地震的動(dòng)力響應(yīng)問題。由于它的基向量是由地震作用生成的，這一方法又廣泛地被稱為“載荷相關(guān)的Ritz向量法（load dependent Ritz vector approach）”。后來，袁明武等將這一方法用于大型特征值問題的計(jì)算，使Ritz向量法成為一種極為有效的特征值算法。在2002年我們將迭代引入Ritz向量法來改善其特征值與特征向量的精度，使其成為一種高效的精確特征值算法。

在使用傳統(tǒng)算法即WYD-RITZ法計(jì)算大規(guī)模多塔、大跨、豎向地震等時(shí)，有時(shí)計(jì)算的振型數(shù)很多（幾十個(gè)甚至一百幾十個(gè)）但仍達(dá)不到需要的質(zhì)量參與系數(shù)時(shí)，用戶可以考慮選擇Ritz向量法計(jì)算地震作用。Ritz向量法在Etabs等著名軟件中也有提供，它可以通過計(jì)算不多的振型個(gè)數(shù)（一般50個(gè)以內(nèi)已經(jīng)足夠）達(dá)到要求的質(zhì)量參與系數(shù)。

RITZ向量法考慮了荷載的空間分布，并且可以忽略不參與動(dòng)態(tài)響應(yīng)的振型，從而原系統(tǒng)方程的部分近似特征解。與精確特征值算法相比，該方法可以用更少的計(jì)算量達(dá)到更精確的結(jié)果，使用計(jì)算不多的振型個(gè)數(shù)就可達(dá)到要求的質(zhì)量參與系數(shù)。但是其結(jié)果在一些情況下會(huì)偏于保守，雖然這種方法計(jì)算的質(zhì)量參與系數(shù)并不是精確結(jié)果，但如果采用2次不同振型個(gè)數(shù)計(jì)算出的參與質(zhì)量達(dá)到值相近即可已達(dá)到足夠的精度。

8、用戶定義振型數(shù)

選擇該參數(shù)，用戶可以自己指定計(jì)算振型個(gè)數(shù)。?

《抗震規(guī)范》5.2.2條文說明中指出：振型個(gè)數(shù)一般可以取振型參與質(zhì)量達(dá)到總質(zhì)量90%所需的振型數(shù)。

《高規(guī)》5.1.13條規(guī)定：抗震設(shè)計(jì)時(shí)，B級(jí)高度的高層建筑結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)和本規(guī)程第10章規(guī)定的復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)，宜考慮平扭耦聯(lián)計(jì)算結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，振型數(shù)不應(yīng)小于15，對(duì)多塔樓結(jié)構(gòu)的振型數(shù)不應(yīng)小于塔樓數(shù)的9倍，且計(jì)算振型個(gè)數(shù)應(yīng)使振型參與質(zhì)量不小于總質(zhì)量的90%。

計(jì)算振型個(gè)數(shù)可根據(jù)剛性板數(shù)和彈性節(jié)點(diǎn)數(shù)估算，可通過有效質(zhì)量系數(shù)確認(rèn)計(jì)算振型數(shù)是否夠用。

軟件在計(jì)算時(shí)會(huì)判斷填寫的陣型個(gè)數(shù)是否超過了結(jié)構(gòu)固有振型數(shù)，如果超出，則軟件按結(jié)構(gòu)固有振型數(shù)進(jìn)行計(jì)算，不會(huì)引起計(jì)算錯(cuò)誤。

9、程序自動(dòng)確定振型數(shù)質(zhì)量參與系數(shù)之和（%）

軟件將根據(jù)振型累積參與質(zhì)量系數(shù)達(dá)到“質(zhì)量參與系數(shù)之和”的條件，自動(dòng)確定計(jì)算的振型數(shù)。?

相關(guān)條文：

《抗規(guī)》5.2.2條、《高規(guī)》5.1.13條

10、最多振型數(shù)量

用戶可以指定計(jì)算使用的“最多振型數(shù)量”。如果在達(dá)到“最多振型數(shù)量”限值時(shí)，振型累積參與質(zhì)量依然不滿足“質(zhì)量參與系數(shù)之和”條件，程序也不再繼續(xù)自動(dòng)增加振型數(shù)。

如果用戶沒有指定“最多振型數(shù)量”，則軟件根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)自動(dòng)選取一個(gè)振型數(shù)上限值。

11、按主振型確定地震內(nèi)力符號(hào)

用于控制是否按照主振型確定地震內(nèi)力符號(hào)，CQC振型組合需要開方，數(shù)值均大于零，因此需要按照一定規(guī)則確定CQC組合后的數(shù)值符號(hào)。勾選此項(xiàng)，則按照主振型確定地震內(nèi)力符號(hào)，否則按照該數(shù)值絕對(duì)值最大對(duì)應(yīng)的振型確定符號(hào)。

?B區(qū)參數(shù)詳解

1、砼框架抗震等級(jí)

該參數(shù)用來確定（型鋼）混凝土框架抗震等級(jí)，應(yīng)用于建模時(shí)按框架梁、柱、支撐方式輸入的混凝土、型鋼混凝土、鋼管混凝土構(gòu)件。

2、剪力墻抗震等級(jí)

該參數(shù)用來確定建模時(shí)輸入的混凝土、鋼板混凝土、配筋砌塊砌體墻的抗震等級(jí)。

3、鋼框架抗震等級(jí)

該參數(shù)用來確定建模時(shí)按框架梁、柱、支撐方式輸入的鋼構(gòu)件的抗震等級(jí)。

4、抗震構(gòu)造措施的抗震等級(jí)提高/降低一級(jí)

該參數(shù)用來設(shè)置抗震構(gòu)造措施的抗震等級(jí)相對(duì)抗震措施的抗震等級(jí)的提高（或降低），主要用于抗震構(gòu)造措施的抗震等級(jí)與抗震措施的抗震等級(jí)不同的情況。

5、框支剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)區(qū)剪力墻抗震等級(jí)自動(dòng)提高一級(jí)

根據(jù)《高規(guī)》表3.9.3、表3.9.4，框支剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)區(qū)和非底部加強(qiáng)區(qū)的剪力墻抗震等級(jí)一般情況下相差一級(jí)。選取此項(xiàng)時(shí)，框支剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)區(qū)剪力墻抗震等級(jí)將自動(dòng)提高一級(jí)，省去設(shè)計(jì)人員手工指定的步驟。

6、地下一層以下抗震構(gòu)造措施的抗震等級(jí)逐層降低及抗震措施四級(jí)

勾選此參數(shù)，軟件對(duì)地下1層的抗震措施和抗震構(gòu)造措施不變，對(duì)地下2層起抗震構(gòu)造措施的抗震等級(jí)逐層降低一級(jí)，但不低于四級(jí)。對(duì)地下2層起的抗震措施取為四級(jí)。

?C區(qū)參數(shù)詳解

1、結(jié)構(gòu)阻尼比全樓統(tǒng)一/按材料區(qū)分

這里的阻尼比只用于地震作用計(jì)算，軟件提供了全樓統(tǒng)一阻尼比和按材料區(qū)分阻尼比兩種計(jì)算方法。?

（1）全樓統(tǒng)一阻尼比

軟件計(jì)算時(shí)對(duì)整體結(jié)構(gòu)各振型采用統(tǒng)一的阻尼比。

《抗震規(guī)范》5.1.5條規(guī)定：除有專門規(guī)定外，建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比應(yīng)取0.05。

《抗震規(guī)范》8.2.2條對(duì)鋼結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的阻尼比做出了規(guī)定。

《高規(guī)》11.3.5條規(guī)定：混合結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下的阻尼比可取為0.04。

其他情況根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定取值。?

（2）按材料區(qū)分阻尼比

這里可以設(shè)置各種材料的不同阻尼比，軟件根據(jù)各構(gòu)件的應(yīng)變能加權(quán)平均的方法來計(jì)算各階振型阻尼比。

這種情況下，應(yīng)變能貢獻(xiàn)大的構(gòu)件對(duì)該振型的阻尼比貢獻(xiàn)較大，反之則較小。

相關(guān)條文：

《抗規(guī)》10.2.8條文說明

2、考慮偶然偏心

如果設(shè)計(jì)人員勾選該選項(xiàng)，則軟件在計(jì)算地震作用時(shí)，分別對(duì)X、Y方向增加正偏、負(fù)偏兩種工況，偏心值依據(jù)“偶然偏心值（相對(duì)）”參數(shù)的設(shè)置，并且在整體指標(biāo)統(tǒng)計(jì)與構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)給出相應(yīng)計(jì)算結(jié)果。

對(duì)于偶然偏心工況的計(jì)算結(jié)果，軟件不進(jìn)行雙向地震作用計(jì)算。

相關(guān)條文：

《高規(guī)》4.3.3條

3、偶然偏心計(jì)算方法

1、等效扭矩法

首先按無偏心的初始質(zhì)量分布計(jì)算結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性和地震作用；然后計(jì)算各偏心方式質(zhì)點(diǎn)的附加扭矩，與無偏心的地震作用疊加作為外荷載施加到結(jié)構(gòu)上，進(jìn)行靜力計(jì)算。這種模態(tài)等效靜力法比標(biāo)準(zhǔn)振型分解反應(yīng)譜法ST-MRSA計(jì)算量小，但在復(fù)雜情況下會(huì)低估扭矩作用。

為了減少計(jì)算時(shí)間并保證一定的計(jì)算精度，傳統(tǒng)的等效扭矩法是按照如下步驟進(jìn)行簡化計(jì)算：

(1) 先按無偏心的初始質(zhì)量分布計(jì)算結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性和地震作用；

(2) 不重新計(jì)算各偶然偏心情況下固有振型與頻率，按照前面的四種偏心方式計(jì)算各質(zhì)點(diǎn)的附加扭矩；

(3) 四種偏心方式下的附加扭矩與無偏心的地震作用疊加，形成了相應(yīng)于四種偏心方式的地震作用。

這種方法的本質(zhì)是用地震力作用點(diǎn)的偏移代替結(jié)構(gòu)質(zhì)心的偏移，從而不再求解偏心結(jié)構(gòu)的特征方程，大大減少了計(jì)算量。這一類方法本質(zhì)上是各模態(tài)的靜力等效方法。

2、瑞利-利茲反應(yīng)譜法

與等效扭矩法相比，瑞利-里茲投影反應(yīng)譜法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）等效扭矩法是一種靜力等效的方法，沒有考慮振型耦合作用。而瑞利-里茲投影反應(yīng)譜法近似地進(jìn)行了振型重新分析，比較精確地求解了偏心后結(jié)構(gòu)的特征值，其計(jì)算結(jié)果更接近完全重新分析。

（2）等效扭矩法需要對(duì)各偏心情況下的各模態(tài)進(jìn)行靜力分析和內(nèi)力計(jì)算，與振型數(shù)量成倍數(shù)關(guān)系。瑞利-里茲投影反應(yīng)譜法通過對(duì)原有結(jié)構(gòu)的振型進(jìn)行變換得到新的振型以及內(nèi)力，內(nèi)存占用以及計(jì)算時(shí)間大幅度減少。

4、考慮雙向地震作用

《抗震規(guī)范》5.1.1.3條規(guī)定：“質(zhì)量和剛度分布明顯不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)計(jì)入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響；”

勾選該項(xiàng)，則X、Y向地震作用計(jì)算結(jié)果均為考慮雙向地震后的結(jié)果；如果有斜交抗側(cè)力方向，則沿斜交抗側(cè)力方向的地震作用計(jì)算結(jié)果也將考慮雙向地震作用。

5、自動(dòng)計(jì)算最不利地震方向的地震作用

軟件自動(dòng)計(jì)算最不利地震作用方向，并在WZQ.OUT文件中輸出該方向，并提供“自動(dòng)計(jì)算最不利地震方向的地震作用”參數(shù)。如果勾選該項(xiàng)，且計(jì)算出的最不利地震作用方向與X、Y軸夾角的絕對(duì)值均大于15°時(shí)，軟件自動(dòng)計(jì)算該方向地震作用。相當(dāng)于在參數(shù)“斜交抗側(cè)力方向角度”中自動(dòng)增加了一個(gè)角度方向的地震作用計(jì)算。

6、斜交抗側(cè)力構(gòu)件方向角度

《抗震規(guī)范》5.1.1.2條規(guī)定：“有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當(dāng)相交角度大于15°時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。”

如果工程中存在斜交抗側(cè)力構(gòu)件與X、Y方向的夾角均大于15°，可在此輸入該角度進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算。

當(dāng)輸入一個(gè)角度時(shí)，程序會(huì)自動(dòng)生成兩個(gè)相互垂直的角度，這兩個(gè)角度的方向?yàn)檠豖和Y軸向逆時(shí)針轉(zhuǎn)。比如輸入角度25，則程序自動(dòng)生成EXM 25和EYM 25，EXM 25的方向?yàn)檠卣w坐標(biāo)X方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)25度，EYM 25的方向?yàn)檠卣w坐標(biāo)Y方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)25度。

7、活荷載重力荷載代表值組合系數(shù)

計(jì)算重力荷載代表值時(shí)的活荷載組合值系數(shù)。

8、地震影響系數(shù)最大值

地震影響系數(shù)最大值由“設(shè)防烈度”參數(shù)控制，軟件會(huì)根據(jù)該參數(shù)的變化自動(dòng)更新地震影響系數(shù)最大值。?

如果要進(jìn)行中震彈性或不屈服設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員需要將“地震影響系數(shù)最大值”手工修改為設(shè)防烈度地震影響系數(shù)最大值。

9、用于12層以下規(guī)則砼框架結(jié)構(gòu)薄弱層驗(yàn)算的地震影響系數(shù)最大值

該參數(shù)用于按照《抗規(guī)》5.5.4條簡化方法對(duì)12層以下純框架結(jié)構(gòu)的彈塑性薄弱層位移計(jì)算。

10、豎向地震作用系數(shù)底線值

規(guī)范條文：《高規(guī)》4.3.15 高層建筑中，大跨度結(jié)構(gòu)、懸挑結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、連體結(jié)構(gòu)的連接體的豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，不宜小于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受的重力荷載代表值與表4.3.15所規(guī)定的豎向地震作用系數(shù)的乘積。

軟件處理：當(dāng)“地震作用計(jì)算信息”選擇“計(jì)算水平和反應(yīng)譜方法豎向地震作用”時(shí)，該參數(shù)被激活。軟件可通過此參數(shù)來確定豎向地震作用的最小值，當(dāng)振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算的豎向地震作用小于此值與結(jié)構(gòu)重力荷載代表值的乘積時(shí)，將自動(dòng)取該參數(shù)與結(jié)構(gòu)承受的重力荷載代表值的乘積作為豎向地震作用的結(jié)果。?

程序可根據(jù)不同的設(shè)防烈度確定該參數(shù)的缺省值，同時(shí)用戶可人工干預(yù)。

11、地震計(jì)算時(shí)不考慮地下室的結(jié)構(gòu)質(zhì)量

勾選此項(xiàng)，軟件在計(jì)算地震作用時(shí)，將不考慮地下室各層的質(zhì)量。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【JY】YJK前处理参数详解及常见问题分析（六）：地震信息的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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