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1、第27卷增刊工程抗震与加固改造Vol.27,Supplement2005年12月EarthquakeResistantEngineeringandRetrofittingDec.2005[文章编号]100228412(2005)增刊20048203竖向地震作用的重要性辛娅云(同济大学土木工程学院建筑工程系,上海200092)[摘要]通过对国内外大量地震记录的比较分析,提出竖向地震作用对结构具有不可忽视的影响。简要叙述了计算竖向地震作用的方法以及竖向地震作用的研究进展。从国内外一些震害现象阐述了结构抗震分析中考虑竖向地震作用的重要
2、性,并归纳了地震分析中的一种新观点。[关键词]竖向地震作用;反应谱;抗震分析[中图分类号]P315[文献标识码]AImportanceoftheVerticalSeismicEffectXinYa2yun(TongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:Thispaperpresentsthattheinfluenceoftheverticalseismiceffectonthestructurecann’tbeignoredfromalotofseismicrecords.Them
3、ethodofcomputeringverticalseismicforceanddevelopmentofresearchingverticalseismiceffectarebrieflyintroduced.TheimportanceofconsideringverticalseismiceffectinstructuralanalysisisdiscussedfromsomedestroyedphenomenonafterearthquakeinChinaandsomeothercountries.Finally,ane
4、wadviceisinducedinseismicanalysis.Keywords:Verticalseismiceffect;responsespectrum;seismicanalysis1引言兹里地震,记录到的最大竖向加速度为1139g,竖向[1,2]传统观点认为,水平地震力对结构的破坏起和水平峰值加速度的比值为1163。我国对唐山地着决定性的作用,竖向地震作用微不足道。但是地震的余震所取得的加速度记录,也曾经测得竖向峰震震害现象表明,在高烈度地震区(尤其是震中区),值加速度达到水平峰值加速度。地震动竖向加速度分量对建筑
5、物破坏状态和破坏程正因为地震动的竖向加速度分量达到了如此大度的影响是不容忽视的。的数值,国内外学者对结构竖向地震反应的研究日[3]益重视,不少国家的抗震规范中都对此做出了具体地震时地面运动是多分量的。近几十年来,国内外已经取得大量的地震记录,每次地震记录包的规定。括地震动的三个平动分量,即两个水平分量和一个2计算竖向地震作用的方法各国抗震规范对竖向地震作用的计算方法大致竖向分量。大量地震记录的统计结果表明,若取地可以分为以下3种:震动两个水平加速度分量中的较大者为基数,则竖(1)静力法。取结构或者构件重量的一定百分向峰值加速度a
6、v与水平峰值加速度ah的比值为1P比作为竖向地震作用,并考虑上、下两个方向。2～1P3。近些年来,还获得了竖向加速度达到甚至(2)按反应谱方法计算竖向地震作用。超过水平加速度的地震记录。如1979年美国帝国(3)规定结构或构件所受的竖向地震作用为水[5]山谷(ImperialValley)地震所获得的30个记录,avP平地震作用的某一个百分比。ah的平均值为0177,靠近断层(距离约为10km)的自1964年以来,我国建筑抗震设计规范对结构11个记录,avPah的平均值则达到了1112,其中最大竖向地震作用的计算也作了具体的规定
7、。对不同高的一个记录,竖向峰值加速度av更是达到1175g,竖度的砖砌烟囱、钢筋混凝土烟囱、高层建筑的竖向地向和水平加速度的比值高达214。1976年前苏联格震反应分析结果还表明,结构竖向地震内力NE与EarthquakeResistantEngineeringandRetrofittingDecember2005第27卷增刊辛娅云:竖向地震作用的重要性·49·重力荷载产生的结构构件内力NG的比值η=NEP卓越周期为013～210s时,avPah的值为015或者更NG沿结构高度由下往上逐渐增大;在烟囱上部,设小一些;而对卓越周期
8、较长的场地,avPah的最大值防烈度为8度时,η=50%～90%,在9度时η可达可达017。作者认为,规范规定的avPah=2P3对于或超过1,即在烟囱上部可能产生拉应力。335m高短周期场地是偏于不安全的,而对于长周期情况偏[9]的电视塔上部,设防烈度为8度时
