问题描述:
如图 1 所示,采用美标 ASCE 7-16 自动地震作用计算等效侧向力。如图 2 所示,X 方向的地震等效侧向力为 1132kN。请问,SAP2000 如何根据图 1 中的系数计算图 2 中的等效侧向力?
图 1. 地震荷载系数
图 2. 水平地震的等效侧向力
解答:
SAP2000 根据 ASCE 7-16 第 12.8 节 计算地震作用下的等效侧向力,即:V=Cs*W 且满足最小剪力的控制要求。根据图 1 中的地震荷载系数 SD1、T、R、Ie、SDS、TL 等,基于规范第 12.8.1 条计算地震响应系数 Cs=0.03834,如下所示。
关于有效地震重量 W,可采用以下方法确定:
如图 3 左侧所示,使用鼠标框选对象,框选范围为上部不受支座约束的全部对象。模型分析完毕后,点击【显示>表格】按钮,如图 3 右侧所示,在弹出的对话框中勾选“Assembled Joint Masses”与“仅显示已选对象”两项。
图 3. 模型与数据库表格
如图 4 所示,导出节点质量至 Excel 表格,统计有效地震质量 m =
2950.177kN*S2/m。
图 4. 节点有效质量
确定了有效地震质量 m,根据美标 ASCE
7-16 第 12.8.1 条计算等效侧向力,如下所示。以下结果与 SAP2000 结果基本一致,微小的误差可能与壳单元的网格剖分有关,具体原因可参考基于 ASCE 7-16 的网格剖分与地震力。