水工结构地震惯性力的计算技巧.pdf

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1、第!(卷第#期黄河水利职业技术学院学报>:J,!(5:,##$$-年%月]:8FBEJ:Z^AJJ:VGKTAF;:B1AFTEBHR=AH@BKHEJNB19K989A7WF,#$$-水工结构地震惯性力的计算技巧林智!，杨谈蜀#，王洁!6!,深圳市水利规划设计院，广东深圳-!.$+"；#,洛阳大学，河南洛阳%(!$#+）摘要：在水工建筑物的稳定和结构计算中，抗震计算较常见也较为烦琐，而运用789:;7<软件制图已越来越成为设计人员的基本技能。作者结合多年进行建筑物抗震计算和运用789:;7<制图的经验，总结出一些计算技巧。关

2、键词：水工建筑物；抗震设计；技巧中图分类号：=>+!文献标识码：7文章编号：!$$.&%."?（#$$-）$#&$$!"&$#!"#$%&’($))#*+’"$#,$-.&"/0$1)2*/-"*+345/16)$-’0/6-06/"#!#!,-./%!012.&3$456%7082.&9!:（!,)@ABC@ABDE9AFGA1:8FHA1IJEBBKBLM

3、BO;@KBE）78#0/1-09)AK1/KHQA1KLBK1EJVER1/KB89AEBQH:/WJKHE9AQKB9@A19F8H98FAEBQ19EXKJKCE9K:BHEJYH8JE9K:B:Z@RQFE8JKH19F8H98FA1,[:FAEBQ/:FAQA1KLBAF1EFA81KBL789:;7

4、点!的水平向地震惯性力代表值；!为地震作用的效应在水工建筑物的稳定和结构计算中，抗震计算较常见也折减系数，一般取!为$,#-；&’!为集中在质点!的重力作用较为烦琐，《水工建筑物抗震设计规范（)*#$+&’(）》（以下简标准值；"!为质点!的动态分布系数；)为重力加速度（)取称规范）中规定地震作用效应的计算方法有动力法和拟静力’,.!/01#）。结构整体的地震惯性力合力及其作用中心的计法两种。动力法需采用有限元法计算，计算量大且主要在大型算，没有简化公式可资借鉴。笔者在多年的工作实践中，不断工程设计中采用。本文主要谈及工作中较

5、常用的拟静力法。摸索总结，在这方面略有心得，试归纳如下。关于结构地震惯性力的计算，规范中给出了质点!，采用!常见的计算方法拟静力法计算的代表值计算式"!#$%!&’!"!()。其中，"!为作为方便于表述，本文以岸墙受垂直水流向地震作用为例，对不同的计算方法进行说明。设计烈度取(度，计算时取墙体单位长度。图!为假定的岸墙横断面和规范表.,!,+中垂直河流方向地震时岸墙动态分布系数图。关于本例中地震惯性力的计算，笔者在工作中经常见到的错误计算方法是：先找出岸墙质心的位置，将岸墙简化为一个质点，再根据图!求得该处对应的动态分布系数*

6、!。这样求得的地震惯性力为一个集中力，其作用点即为质心位置。按上述方法，质心距墙底的高度为!,."(/，则相应位置的*!为!,%"(，地震惯性力代表值为："#$%!&’!"!()2$,!)3$,#-3#3%3!,%"(0)2$,!%(#（45）（!）其对墙底截面产生弯矩的代表值为：图!动态分布系数+2$,!%(#3!,."(2$,#("#（45·/）（#）收稿日期：#$$%&$"&!"作者简介：林智（!’(!&），男，河南浚县人，工程师，主要从事水利及水环境规划设计工作；杨谈蜀（!’"(&），男，河南洛阳人，工程师，硕士，主要

7、从事工程结构的设计与施工工作。!"林智，等：水工结构地震惯性力的计算技巧图(作图法的步骤（材料容重以!表示，单位为#$%&’）步骤!首先绘制岸墙横断面图（比例为!，图形单位等于(传统的计算方法!&），将岸墙横断面图沿高度方向等分为!*，并使分隔线两端规范中公式的正确含义为结构内每一质点的地震惯性力分别延伸至两侧结构线，则共得到!!根水平线段，每一根线代表值，在传统的计算方法中，由于动态分布系数"!仅与高度段的长度即该处墙体厚度。有关，即同一高度上质点的动态分布系数相同，故以竖直向上步骤(由动态分布系数图求得各线段相应高度的!<

8、，本为)轴正向，墙底为"轴的原点建立坐标系，可将岸墙沿竖直例中从下到上分别为!+*、!+!、⋯⋯、!+=、(+*；以各线段同侧方向水平分割为多个高度#"趋近于*的墙条，则任意高度墙端点为基点，分别按其对应的!<值将线段放大。条的重力作用标准值$%!、动态分布系数"!及地震惯性