地震作用与风荷载的组合问题

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1、维普资讯http://www.cqvip.com17卷3期华南地震Vo1．17．No．31997年9月SOLrlHCHINAJOURNALOFSHSMOLOGYSep．】997地震作用与风荷载的组合问题U&．

2、0《，堂皇盎墨堡(广东省地晨局，广州510070)两市的风压和地晨作用(烈度)资料．然后用弗里博斯一卡斯坦尼塔(FerryBorgesandca吼af1eta)荷载过程模型给出两市的风荷载和地震作用的组合系数。最后利用广州市广东国际大厦(65主题词‘、墨盒蒽)‘、叶。f1前言建筑结构设计时，在使用期限内可能同时承受的荷载都应考虑。除建筑物自重可

3、视为不变的永久荷载外，尚应考虑可变荷载和偶然荷载。我国现行建筑结构荷载规范GBJ9-87中虽然只考虑直接荷载，对地震作用这种同接荷载未作具体规定，但允许按建筑抗震规范(原为W¨一74，现为GB]I1—89)的规定处理。在GB】11—89中，结构截面抗震验算时，对于烟囱、水塔和高层建筑已将地震作用和风荷载进行了组合。在广东沿海地区，地震烈度一般不高(一般Ⅶ度，潮汕地区Ⅶ度)，但风荷载标准值相对全国却是比较高的地区，如广州市为0．45kN／mz，汕头市达0．75kN／m~o在结构抗风验算时，这两种荷载如何组合是个未解决的问题。本文根据荷载过程模型给出了抗

4、风验算时两个典型城市地震作用的组台系数。地震作用与其他荷载的组合建筑结构抗震设计按“小震不坏，中震可修，大震不倒”的原则处理。一般地说，只要“小震不坏”，即可保证“中震可修(“大震不倒则需另行变形验算)。因此，在结构抗震验算要求“小震”时构件处于弹性工作状态，这样与同样要求结构处于弹性工作状态的其他荷载的作用，可应用造加原理。所以，对于荷载的基本组合，荷载效应组合设计值s，一般可表示为S一槲+岛+∑强％缸(1)I一2式中，、、分别为永久荷载、第一个可变荷载和第i个可变荷载的标准值的分项系数；G、q·、Q分别为永久荷载、第一个可变荷载和第i个可变荷载的

5、标准值，第一个可变荷载的效应收穑日期l9g6一儿一25第一作者简舟·常宝琦．男．1935年生．研究员．从事地曩工程和水库地l研兜维普资讯http://www.cqvip.com3期常宝琦等：地震作用与风荷载的组音问题49，cla，Q太于其他任意第个可变荷载效应，岛，Q~；Cc，cla，分别为永久荷载、第一个可变荷载和其他第i个可变荷载的荷载效应系数，可按结构力学方法确定：为第个可变荷载的组合值系数。依照式(1)，在建筑抗震设计规范GBJ11—89中，结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合表为．一C矗+正+，吕+豫￡l(2)式中，同式(1)，一

6、般取1．2，当重力荷载效应对构件承载力有利时，取1．0；、分别为水平、竖向地震作用的分项系数，按表1采用；、分别为水平、竖向地震作用标准值；为风荷载标准值；妩为风荷载组合值系数，一般结构可不考虑，烟囱和较高的水塔、高层建筑可采用0．2；c、c}别为水平、竖向地震作用的作用效应系数；为风荷载的作用效应系数；其他符号同式(1)。从式(1)、(2)比较可看出，除第一项相表1地一作用分项幕数同外，式(2)的第2、3项的地震作用效应相当于地震作用式(1)的第2项，即第一可变荷载效应，式(2)的仅考虑水平地震作用1．3不考虑第4项相当于式(1)的第3项，即用风荷

7、载效应表设考虑竖向地震作用不考虑1．3示式(1)的其他第个可变荷载效应。同时考虑水平与竖向地震作用130．5仿照式(2)，当结构进行抗风验算时，风与其他荷载组合应表为一G(音++弼r(点+：r吕)(3)式中，为地震作用效应组合值系数，其他符号同式(2)。遗憾的是，没有任何规范对作出规定，因此也就无法确定在一个特定地区(如广东沿海地区)，到底是式(2)抑或式(3)对截面验算起控制作用。问题是如何确定式(2)中的和式(3)中的。组合值系数的确定是个很复杂的问题，我们采用弗里博斯一卡斯坦尼塔荷载过程模型]。描述两个独立荷载效应和z的弗里博斯一卡斯坦尼塔荷载

8、过程模型，把每个荷载效应过程分别用等持续时间畦和的独立荷载脉冲序列来表示。和&以商≥来选择，并假设商／是整数，用d-4表示时间间隔的共同值。参考时间to要选择得told为整数和撤组合为z—+。。发生在任进的时间间隔d的荷载效应的概率分布函数R(和概率密度函数矗(曲为日(曲一(1一A)(+A((4)矗(曲一(1一A)(曲+At(西(5)式中，当0时，(曲一0，当疟≥O时，(一1；(是狄拉克算符；只(西和(是发生q荷载时的概率分布函数和概率密度函数。发生在硅内最大值的概率分布函数为Fn(曲：[(1一A)(曲+Az(]A)(西]一盎z(曲(6)则组合荷载效

9、应z的时间点值的概率分布函数为r∞Rz(曲一J一矗(Fz0一y)dy(7)维普资讯http://www.cq