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地震波的处理、地震作用比例系数的选取(SAP2000)

2013-06-16 08:28阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1738076845

地震波的处理；地震作用比例系数的选取
学习SAP2000关于地震波比例系数的有关问题时，查了许多资料与网上文字，感觉都没有说清楚，因此总结了以下文字，希望能给网友解惑。（也借鉴网友的先前文章，表示感谢）
1.时程分析地震波输入问题。
⑴.选择地震波。从From file选择波数据，查看地震波概况，可点显示文件。
可显示：步长0.02s，单位cm/s2，点数，每行点数
地震波数据处理——通过SAP处理很简单方便
①地震波说明文字跨越：“要跳过的标题行”
②数据是两列的，1列是时间，2列是加速度值，此时应选“时间
和函数”，每行点数填1，则先读时间后读加速度值。
③5～8列，每行都是加速度值，可填1—8，区别是数据精度：如LUCERNE VALLY波lucerne-1.th都可以
地震波的处理、地震作用比例系数的选取(SAP2000)
④地震波是6列，1、3、5列是时间，2、4、6列是加速度值。如elcentreo波
⑤从peer数据库下载的地震波，有的全局是一行，则把每行点数定义为总点数。
⑥注意时间步长，根据数据文件输入0.005或0.02。
注意如果没有输入标题行数，或没有根据数据格式分别调整填表内容，可能显示、计算异常。
2.时程荷载工况比例系数的输入：
理论依据——《抗规》5.1.2：所选用的实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线，其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3 ，多组时程曲线的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符，其加速度时程的最大值可按表5. 1. 2-2 采用：
地震波的处理、地震作用比例系数的选取(SAP2000)
7度0.10g：0.08×980/2.25=34.84 取35；
7度0.15g：0.12×980/2.25=52.67 取55
8度0.20g：0.16×980/2.25=69.69 取70
其他计算略
elcentro波，加速度峰值341.7
f=70/341.7=0.205
注意此时单位为cm，当mm时为0.205×10=2.05
Tangshan波，加速度峰值55.49
f=70/55.49=1.261
双向、三向时：1:0.85:0.65 （单位：mm）
输入2.05：0.85×2.05=1.74 ：0.65×2.05=1.333
⑶地震波单位的设置：
① 国产波（单位m/s2），比例系数应根据峰值调整。（注意实际点数和数据中可能不一致，(2001/5993)，很可能是在实际地震波的一段中取值）从显示图表可看出步长0.01s、0.02s，总时间由20秒变为40秒，数据不变。这样计算会产生很大的差值。
国外波一般是以重力加速度g为单位。如果不调整峰值直接进行计算，输入9.8就可以了（前提：SAP单位是N/ms)，但根据规范应进行调整。
以程序自带elcentro波为例，峰值为0.341；
则：0.341x9.8；当调整峰值时，如设计峰值0.4g
比例系数为f=1000×9.8×(0.4/0.341)=11495.6 (N·mm单位)
②重力加速度单位gal
描述地重力场强度的单位，常用于地震工程学，用来描述地震加速度。用于纪念第一个重力测量者意大利科学家伽利略（1564-1642）而命名的。重力场的量纲为cm/s2，规定1cm/s2=1gal；
1g=9.8m/s2=980gal
我国各类抗震规范中也用gal来描述地震加速度峰值。
③定义时程函数时，单位无所谓，只要系数对应好即可。SAP的地震函数本身没有单位。它的单位是随着右下角的单位走的，所以才需要将单位和原始波单位对应。
如唐山波是按加速度峰值计算比例系数：
f=70/50.079×10=12.61(mm单位)
程序自带elcentro波是0.3417g，单位是m/s2，若是右下角单位设为N·mm,则应乘以9800，计算如下：
f1=(70/0.3417×980)×9.8×1000=2049
f2=(400/0.3417×980)×9.8×1000=11706
可以看出，括号内为与规范值的比例系数，如不考虑，则同之前算式；另外应注意，400gal≠0.4g;
400gal=400/980g=(4/9.8)g≠0.4g
查看地震波峰值可以直接看文本，若嫌太费事，则从“转换为用户定义的”开关可窗选峰值区域，再可根据图形峰值所在的大致范围在上面的下拉条里选择合适的时间和峰值。
窗选点击则恢复原大小。
时程分析输出步长与输出点数。
可由“显示文件”得出地震波的总时间（点数和步长），输出时段大小应一致，否则可能漏掉最大值点，这样可能会浪费计算时间，可以在最终计算时调整。
时程分析过程：
定义→函数→时程；From file→选择地震波；
定义→荷载工况→TimeHistory→线性、直接积分→地震波→输入计算得出的比例系数
直接积分→阻尼参数→输入周期数据T1、T2
注意输出时段数与输出时段大小尽量与之前所述与地震波周期、步长保持一致
地震波的处理、地震作用比例系数的选取(SAP2000)

3. 反应谱工况比例系数：
选择加速度主方向和反应谱
比例系数取值9.80 （N·m单位）或9800 。
双向地震作用输入另一方向8.33或8330
振型阻尼修改
地震波的处理、地震作用比例系数的选取(SAP2000)





















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