為什麼要計算建築物的自振週期,如何計算

時間 2021-08-11 17:58:29

1樓:下蛋下蛋總是下蛋

自振週期是結構本身的動力特性。與結構的高度h,寬度b有關。當自振週期與**作用的週期接近時,共振發生,對建築造成很大影響,加大震害。

自振週期

結構的自振週期顧名思義是反映結構的動力特性,與結構的質量及剛度有關,具體對單自由度就只有一個週期,而對於多自由度就有同模型中採用的自由度相同的週期個數,週期最大的為基本週期,設計用的主要參考資料

自振週期 - 自振週期折減係數

由於計算模型的簡化和非結構因素的作用,導致多層鋼筋混凝土框架結構在彈性階段的計算自振週期(下簡稱“計算週期”)比真實自振週期(下簡稱“自振週期”)偏長。因此,無論是採用理**式計算還是經驗公式計算;無論是簡化手算還是採用計算機程式計算,結構的計算週期值都應根據具體情況採用自振週期折減係數(下簡稱“折減係數”)加以修正,經修正後的計算週期即為設計採用的實際週期(下簡稱“設計週期”),設計週期=計算週期×折減係數。如果折減係數取值不恰當,往往使結構設計不合理,或造成浪費、或甚至產生安全隱患。

誠然,折減係數是鋼筋混凝土框架結設計所需要解決的一個重要問題。 影響自振週期因素是諸多方面的,加之多層鋼筋混凝土框架結構實際工程的複雜性,抗震規範[1]沒有、也不可能對摺減係數給出一個確切的數值。許多文獻中給出,當主要考慮填充牆的剛度影響時,折減係數可取0.

6~0.7[4] [7];根據填充牆的多少、填充牆開洞情況,其對結構自振週期影響的不同,可取0.50~0.

90[2].這些都是以粘土實心磚為填充牆的經驗值,不言而喻,採用不同填充牆體材料的折減係數是不相同的。當採用輕質材料或空心磚作填充牆,當然不應該套用實心磚為填充牆的折減係數。

對於粘土實心磚外的其它牆體可根據具體情況確定折減係數

自振週期 - 結構週期關係

按照行業標準《工程抗震術語標準》(jgj/97)的有關條文, 自振週期:結構按某一振型完成一次自由振動所需的時間。 基本週期:

結構按基本振型(第一振型)完成一次自由振動所需 的時間。通常需要考慮兩個主軸方向和扭轉方向的基本週期。

設計特徵週期 :抗震設計用的**影響係數曲線的下降段起始點所對應的週期值,與**震級、震中距和場地類別等因素有關。

場地卓越週期:根據場地覆蓋層厚度h和土層平均剪下波速 ,按公式t=4h/ 計算的週期,表示場地土最主要的振動特徵。 結構在**作用下的反應與建築物的動力特性密切相關,建築物的自振週期是主要的動力特徵,與結構的質量和剛度有關,當自振週期、特別是基本週期小於或等於設計特徵週期 時,**影響係數取值為 ,按規範計算的**作用最大。

國內外的震害經驗表明,當建築物的自振週期與場地的卓越週期相等或相近時,**時可能發生共振,建築物的震害比較嚴重。研究表明,由於土在**時的應力-應變關係為非線性的,在同一地點,**時場地的卓越週期並不是不變的,而將因震級大小、震源機制、震中距離的變化而不同。

gb50011規範對結構的基本週期與場地的卓越週期之間的關係不做具體要求,即不要求結構自振週期避開場地卓越週期。事實上,多自由度結構體系具有多個自振週期,不可能完全避開場地卓越週期。

2樓:

當結構受動力作用時 ,如果按靜力分析 ,產生的誤差會比較大 ,所以有時需要按動力分析計算 。而結構的動力響應除了與外部作用有關外 ,還與結構本身的動力特性密切相關 。動力特性就包括自振頻率 、自振週期 、振型和阻尼 。

一般是按結構形式採用剛度法或柔度發計算 。

怎麼選擇結構基本自震週期 的計算方法?

3樓:理財

λ 應該為動力系統特徵值, sh ch 分別為雙曲正弦和雙曲餘弦函式sinh 和 cosh

sinh / 雙曲正弦:

專 sinh(x) = [e^屬x - e^(-x)] / 2

cosh / 雙曲餘弦: cosh(x) = [e^x + e^(-x)] / 2

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