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海表项目系列(Ⅱ)：美标 ？橹拐鸩问1）作者： 彭志丰
颁布功夫：2022-04-14

海表项目系列(Ⅱ)：美标 ？橹拐鸩问1）

彭志丰

随着“一带一路”的深刻发展 ，中国设计师参加海表项目日益增多 ；随着新冠的有效节造 ，海表项目脚步逐步加快 ；为了使中国设计师可能急剧胜任海表项主张设计 ，近期将结合多宝电竞欧美 ？橥瞥龊１硐钅可杓葡盗兄镀诳。多宝电竞欧美 ？橹С种形暮陀⑽牧街炙祷 ，说话能够自由切换。海表项目在某些设计理想与国内设计存在显著差距 ，第二期为“美标 ？橹拐鸩问 ，分为四部门 ，重要介绍美标 ？榭拐鸩问湍彻こ贪咐卣鸩问稳 ，以便用户急剧把握美标地震参数意思和确定流程。由于笔者英语水平有限 ，以免翻译谬误 ，误导读者 ，本篇也将美标条文具体出现 ，以便读者查阅。

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图1.  YJK美标 ？橛⑽牡卣鸩问柚靡

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图2.  YJK美标 ？橹形牡卣鸩问柚靡

多宝电竞美标 ？橹С置辣旰稍ASCE7-10、混凝土规范ACI318-14、钢结构规范AISC360-10、钢结构抗震规范AISC341-10等。

首先 ，我们凭据ASCE7-10表1.5-1（图1）确定该构筑的安全等级 ，凭据ASCE7-10表1.5-2（图2）确定其地震作用沉要性系数。例如通常构筑的安全等级为Ⅱ ，其地震作用的沉要性系数为1.0。

 

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图3. 美标ASCE7-10表1.5-1构筑安全等级

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图4. 美标ASCE7-10表1.5-2各类荷载作用沉要性系数

其次 ，我们相识一下美标中的根基概想 ，如结构不规定的界说、地震分析步骤中的等效侧向力法和反映谱法一些根基划定。结构平面不规定的划定详见图5 ，结构竖向不规定的划定详见图6。对于抗震设计类别为E和F构筑 ，不允许使用极度旋转不规定（type b）和楼层竖向刚度不规定（1a）、楼层竖向承载力不规定（5a）、极端楼层竖向承载力不规定（5b） ；对于抗震设计类别为D构筑 ，不允许使用极端楼层竖向承载力不规定（5b）（Refer to 12.3.3.1）。

对于抗震设计类别为D、E、F构筑 ，属于特定平面不规定或者属于竖向抗侧力构件不陆续时 ，地震作用应该放大1.25倍（Refer to 12.3.3.4）。

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图5. 结构水平不规定

 

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图6. 结构竖向不规定

 

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图7.  ASCE7-10中12.3.3.1条款

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图8.  ASCE7-10中12.3.3.4条款

推算地震作用的步骤蕴含等效侧向力法、反映谱法和时程分析法。等效侧向力法与我国的底部剪力法维持一致 ，但等效抗侧力法有肯定的合用前提 ，详见图9地震作用分析步骤。

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图9.  地震作用分析步骤（a）

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图9.  地震作用分析步骤（b）

 

注：《海表项目系列(Ⅱ)：美标 ？橹拐鸩问肺赐 ，杰出还在后面 ，请持续查阅。

 

 

 

 

 

 

 

海表项目系列(Ⅱ)：美标 ？橹拐鸩问2）

彭志丰

本篇接《海表项目系列(Ⅱ)：美标 ？橹拐鸩问1）》持续介绍美标中有关地震的参数 ，本篇重要介绍美标中的一些概想。

选取合理的分析步骤确定结构周期T ，结构周期T不能超过推算周期上限系数Cu与估算结构根基周期Ta的乘积 ，推算周期上限系数Cu可凭据表12.8.1查得 ，估算结构根基周期Ta能够通过ASCE7-10中公式12.8-7求得 ，把稳表12.8-2中的括号数值用于米造单元。

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图10. 推算周期上限系数Cu

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13.png图11. 估算结构根基周期公式ASCE7-10  12.8-7和表12.8-2

等效抗侧力法关于地震基底剪力的求解详见公式12.8.-1 ，地震系数Cs的求解详见公式12.8-2 ，当T>Ts时 ，地震系数Cs上限与反映谱法中维持一致。（Refer to 12.8.1.1 and 11.4.5） ；地震系数Cs的下限值12.8-5或公式12.8-6求出 ；地震系数Cs的下限值与国标中的最幼剪沉比的作用类似。

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图12. 地震系数Cs的求解公式

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图13. 地震系数Cs的下限值

多宝电竞美标 ？榈刃Р嘞蛄Ψㄆ揪萁峁怪芷T按图14确定地震作用大幼。

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图14. 多宝电竞美标 ？榈刃Р嘞蛄Ψ

阵型反映谱法要求每个方向的总质量系数不幼于90%（Refer to 12.9.1）。阵型反映谱法推算出的内力必要乘以Ie/R ，而阵型反映谱法推算出的位移角和位移必要乘以Cd/R（Refer to 12.9.2）。阵型反映谱法推算的基底剪力不能幼于0.85倍等效抗侧力法求得的剪力 ，倒伢型反映谱法推算的基底剪力幼于0.85倍等效抗侧力法求得的剪力 ，应将基底剪力放大至0.85倍等效抗侧力法求得的剪力（Refer to 12.9.4.1）。

多宝电竞美标 ？椴唤隹赡茏远髡笮头从称追ㄍ扑愕牡卣鹦вτ胛灰疲ㄎ灰平牵 ，并且也能自动凭据等效侧向力法剪力来调整阵型反映谱法的地震剪力 ，不再必要用户手动进行调整。

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图15.  ASCE7-10中12.9.2条款

 

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图16.  ASCE7-10楼层相对位移

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图17.  ASCE7-10楼层位移推算公式

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图18.  ASCE7-10楼层相对位移限值

 

 

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图19.  ASCE7-10中12.9.4.1条款

竖向地震作用：竖向地震作用凭据ASCE7-10中公式12.4-4确定 ，当短周期设计反映加快度参数幼于0.125时辰 ，能够忽略竖向地震作用。

 

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图20. 竖向地震力

双向地震作用：双向地震作用可按一个方向100%地震作用加正交方向地震作用的0.3倍思考。当抗震设计类别为B类时辰 ，能够不思考双向地震作用 ；当抗震设计类别为C类且构筑属于平面不规定中类型5时辰 ，必要思考双向地震作用 ；当抗震设计类别为D、E、F时 ，必要思考双向地震。

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图21. 双向地震力

 

 

 

注：《海表项目系列(Ⅱ)：美标 ？橹拐鸩问肺赐 ，杰出还在后面 ，请持续查阅。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

海表项目系列(Ⅱ)：美标 ？橹拐鸩问3）

彭志丰

本篇接《海表项目系列(Ⅱ)：美标 ？橹拐鸩问1）（2）》持续介绍美标中有关地震的参数 ，本篇重要介绍美标中的反映谱参数和抗震系统中的地震参数。

当相始满标中地震一些总体要求后 ，而后 ，我们相识一下美标反映谱中的沉要参数和结构系统中的沉要参数。

ASCE7-10提供场地加快度为2475年沉显熠基准场地B类5%阻尼弹性谱值 ，

长周期（1s）地震荡反映谱加快度S1和短周期（0.2s）地震荡反映谱加快SS ，可凭据美标ASCE7-10中22章图22确定某地域相应的地震荡反映谱加快度 ，或凭据USGS Web site 网站的地震设计图(2475年沉显熠基准场地B类5%阻尼弹性谱值)

（https://earthquake.usgs.gov/hazards/designmaps/pdfs/?code=NEHRP&edition=2003）确定 ；沙标是凭据沙特荷载规范SBC301中图9确定其地域的地震荡反映谱加快度。

凭据场地土个性 ，参考ASCE7-10第20章将场地划分为A ，B ，C ，D ，E ，F等六类 ，本地勘数据不充足时 ，场地类别可依照D类处置（Refer to ASCE7-10 11.4.2）。美标是以B类场地谱值为基准 ，其他场地谱值通过系数Fa和Fv进行换算。凭据ASCE7-10中表11.4.1确定短周期反映谱的场地系数Fa ，凭据ASCE7-10中表11.4.2确定长周期反映谱的场地系数Fv。

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图22.  ASCE7-10场地系数Fa和Fv

 

思考场地调整5%阻尼的短周期的场地反映谱加快度SMS凭据公式11.4-1求出 ；思考场地调整5%阻尼的长周期的场地反映谱加快度SM1凭据公式求11.4-2出。

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图23.  ASCE7-10中思考场地影响的场地反映谱加快度求解

 

短周期设计反映谱加快度SDS凭据公式11.4-3求出 ；长周期的设计反映谱加快度SD1凭据公式11.4-4求出。

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图24.  ASCE7-10中设计反映谱加快度求解公式

美标设计反映谱为“中震”弹性谱 ，该设计反映谱由直线上升段、水平段、曲线降落段1和曲线降落段2组成 ，美标设计反映谱如图11.4-1所示 ，节造参数为设计谱加快度SD1、SDS和转换长周期TL。To为0.2倍长周期设计反映谱值与短周期设计反映谱值比值 ，TS为长周期设计反映谱值与短周期设计反映谱值的比值 ，转换长周期TL可从ASCE7-10图22-12查得。

构筑抗震设计类SDC简直定 ，构筑抗震设计类别分为A ，B ，C ，D ，E ，F等六类。当构筑安全等级为ⅠⅡ、Ⅲ类且长周期地震荡反映谱加快度S1大于蹬宗0.75时为E类 ；当构筑安全等级为 Ⅳ长周期地震荡反映谱加快度S1大于蹬宗0.75时为F类 ；其他构筑的抗震等级凭据ASCE7-10表11.6-1和表11.6-2确定 ，且依照从严准则确定抗震设计类别。

 

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图25.  ASCE7-10中设计反映谱图

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图26.  ASCE7-10抗震设计类别（a）

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图27.  ASCE7-10抗震设计类别（b）

 

凭据抗震设计类别、构筑物高度和抗震系统确定反映设计参数 ，设计参数蕴含反映放大系数R、结构超强系数Ω0、变形放大系数Cd。R暗示延性 ，对地震力折减 ，R越大暗示延性越好 ，折减的地震力越大。当结构的延性越大 ，对结构的机关措施要求越严格 ；当结构的延性越幼 ，对结构的机关措施要求越宽松。超强系数用于调整组合中地震作用的放大 ，仅仅用于结构部门区域的加强。变形放大系数用于将地震作用下的位移放大Cd倍。把稳ASCE7-10中表12.2-1中结构高度hn为英造单元中的feet ，而不是米造单元中的米。

 

 

 

 

 

 

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图28.  剪力墙抗震系统的抗震设计参数

 

超强系数：凭据ASCE7-10中公式12.4-7可知 ，超强系数仅仅用于放大水平地震作用 ，不用于放大竖向地震作用。ASCE7-10的12.4.3.2条明确了美标荷载分项系数法(LRFD)中有关超强系数放大地震作用的荷载组合。多宝电竞美标 ？橹С趾稍胤窒钕凳(LRFD) ，暂不支持答理应力法（ASD）。

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图29. 有关超强系数的荷载组合

冗余度ρ：冗余杜酌于将地震作用放大 ，用于将整个结构的地震力进行放大 ，超强系数仅仅用于结构部门地震力的放大。当抗震设计类别为D、E、F时 ，冗余度为1.3（特殊情况之表 ，具体拜见ASCE7-10中13.3.4.2节） ；当抗震设计类别为B或者C类时 ，冗余度系数为1.0 ；位移推算或者思考P-?时 ，冗余度系数为1.0。当思考超强系数时辰 ，冗余度系数取值为1.0。

 

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图30. 有关冗余度的荷载组合

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图31. 冗余度取值为1.0的情况

 

注：《海表项目系列(Ⅱ)：美标 ？橹拐鸩问肺赐 ，杰出还在后面 ，请持续查阅。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

海表项目系列(Ⅱ)：美标 ？橹拐鸩问4）

彭志丰

本篇接《海表项目系列(Ⅱ)：美标 ？橹拐鸩问1）（2）（3）》 ，本篇将结合沙特某工程确定美标地震中的具体参数 ，以便深刻相始标中地震作用的推算。本工程位于沙特意区中的吉达 ，项目地震设计参数查抄表如表1 。

                             表1 沙特吉达某项目地震参数

XXX  Project   Structural Seismic Design Checklist

City.

Jeddah, KINGDOM OF SAUDI ARABIA

Building Name

Main Building

No.

Seismic Design Step Description

Item to Provide

1

Determine SS & S1   based on site coordinates

SS=0.30g

2

S1=0.11g

3

Site soil class

D

4

Determine SD1

SD1=0.173067g

5

Determine SDS

SDS=0.312g

6

Determine seismic design category   SDC

C

7

Establish the building occupancy   category

Ⅱ, I=1.0

8

Fundamental period

Ta=0.46

9

Determine Ts=SD1/SDS

Ts=0.55

10

Identify types of horizontal   irregularity

1a,2,3,5

11

Identify types of vertical   irregularity

N/A

12

Confirm ELF procedure or modal   response spectrum procedure

MRS

13

Identify the proposed structural system

Intermediate reinforced concrete  moment frames

14

Determine the response   modification factor

R=5.0

15

Determine the deflection   amplification factor

Cd=4.5

16

Determine applicability of overstrength   factor

Ω0=3.0

17

Determine redundancy factor

ρ=1.0

18

Check if Ev is required

Y

19

Seismic force orthogonal   interaction effects considered?

Y

20

Amplification of accidental   torsional moment applicable?

Y

21

Check 25% increase in forces of diaphragm to vertical   elements?

N

 

 

下面具体介绍美标地震参数确定流程。凭据沙标SBC301中图9.4.1可查得Ss=0.3g ，S1=0.109g。

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图32 .  Jeddah地域的Ss

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图 33.  Jeddah地域的S1

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图34.  ASCE7-10场地系数Fa和Fv

凭据《海表项目系列(Ⅱ)：美标 ？橹拐鸩问返哪谌菁坝泄毓 ，可推算以下有关地震参数。

QQ图片20220414103754.png

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图35.  ASCE7-10抗震设计类此外确定（a）

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图36.  ASCE7-10抗震设计类此外确定（b）

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图37. 抗弯框架结构系统的地震参数

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图38. 估算结构周期的有关参数

凭据从严准则 ，该构筑的抗震设计类别为C类（Refer to ASCE7-10 11.6）。凭据表ASCE 7-10表12.2-1中抗弯框架结构系统中 ，构筑抗震设计C类不受高度限度 ，该构筑可选择中等延性钢筋混凝土框架或者特殊延性钢筋混凝土框架（NL暗示不受限度 ，NP暗示不允许）。在结构系统既能够选取中等延性 ，又能够选取特殊延性时辰 ，建议选取中等延性 ，由于中等延性钢筋混凝土框架不必要验算节点主题区 ，而特殊延性钢筋混凝土框架必要验算节点主题区。中等延性钢筋混凝土框架系统相应的抗震参数为QQ图片20220414103911.gif ( Refer to ASCE7-10  Table 12.2-1 ) ，QQ图片20220414103947.gif（由于抗震设计类别为C类 ，冗余度可取1.0）。由于构筑的使用安全类别为Ⅱ ，所以地震作用沉要性系数为1.0( Refer to ASCE7-10  Table 1.5-2 )。由于该结构的抗侧力系统两个方向不正交 ，所以该构筑必要思考双向地震作用。QQ图片20220414104011.gif( Refer to ASCE7-10 Table 12.8-2 )（把稳多宝电竞美标 ？楣怪物高度单元为米造单元）。

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图39. 沙特吉达项目在多宝电竞美标 ？榈卣鸩问纳柚

幼注：《海表项目系列(Ⅱ)：美标 ？橹拐鸩问啡樯芙崾 ，在此极度感激刘建永教员教员的领导与援手。


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