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2020-11-16

知识库 001860 | NBC 2020 RFEM 6 中模态反应谱分析和基本剪力考虑

主题:
NBC 2020 RFEM 6 中模态反应谱分析和基本剪力考虑

注释:
加拿大国家建筑规范 (NBC) 2020 第 4.1.8.7 条对地震分析方法进行了明确的规定。 更高级的方法,即第 4.1.8.12 条中的动力分析程序,适用于所有结构类型,但不满足 4.1.8.7 中规定的标准。 更简单的方法,即第 4.1.8.11 条中的等效静力法(ESFP),可用于所有其他结构。

论文摘要:
对于通过动力分析程序的结构,在 4.1.8.12 [1] 中定义了另外两种子方法,一种是线性动力分析(采用振型反应谱方法)或数值积分线性时程分析法,或非线性动力分析 本文将重点介绍模态反应谱法 (RSA) 以及 NBC 2020 中定义的其他基本剪力要求。

'''NBC 2020 基本剪力变化'''

假设根据 NBC 2020 计算 RSA,这不在本文的讨论范围内,则可以在作用横向地震荷载的两个正交方向上确定结构最底层的底部剪力。 章节 4.1.8.12 [1] 中的一系列步骤定义了最终缩放楼层剪力、楼层内力、杆件内力和挠度(如果需要)所需的各种基本剪力变化。

'''步骤 1:''' 在句 (5) [1] 中,弹性的底部剪力 Ve 应通过线性动力分析来确定,这是了解 NBC 底部剪力要求的第一步。 Ve 不应包含反应谱的任何附加系数或缩放比例。

'''步骤 2:''' 根据问题 (6) [1],使用确定的 Ve 确定调整的弹性底部剪力 V-ed,也称为“调整的结构底部地震侧向弹性力”摘自句(5) [1]。 对于位于 XF 以外的其他地点的所有结构,并且其抗震系数与延性有关的力修正系数 Rd 大于等于 1.5,获得 V 形切割所需的系数:

'''步骤 3:''' 将先前确定的 V 乘以第 4.1.8.5 条[1]中给出的重要性系数 Ie,并除以与延性相关的力修正系数再乘以与表4.1.8.9 [1]中的力修正系数R-dR-o来确定地震侧向力Vd。

'''步骤 4:''' 根据简化 ESFP 确定第 4.1.8.11 [1] 条中给出的侧向地震力 V。

'''NBC 2020 基本抗剪设计要求'''

根据上述信息并结合 4.1.8.12(8) [1],如果第 3 步得出的 Vd 小于第 4 步中得出 V 的 80%,则对于所有规则和不规则结构,Vd 应取 0.8V。使用 ESFP 进行设计。

对于 4.1.8.7 [1] 中规定的动力分析的所有不规则结构,以及 4 层以上的木结构且满足 4.1.8.12(12) [1] 中规定的准则,则 Vd 应取为Vd 与 4.1.8.12(9) 中规定的 100% V 中较大者 [1] 。

除了这些最小值外,还应将比例系数 Vd/Ve 应用于弹性楼层剪力、楼层内力、杆件内力和挠度,包括偶然扭转的影响,以确定 4.1.8.12(10) [1] 中的设计值[SCHOOL.INSTITUTION]

'''NBC 2020 RFEM 6 中的基本剪力应用'''

由于在 NBC 2020 中讨论了多种基本剪力变量,在根据结构分析程序 RFEM 6 中的规范进行反应谱分析时可能难以确定提供的是哪种基本剪力变量。

使用反应谱分析模块,在 反应谱 定义细节下有两种反应谱类型,即 "弹性反应谱" 和 "设计反应谱"。

用户可以在“弹性反应谱”对话框中选择 4.1.8.12(5) [1] 或步骤 1 得出结构的弹性底板剪力 Ve。 该值没有考虑 Ie/R-dR-o 或其他系数。

“设计谱”将提供 4.1.8.12(7) [1] 或上面步骤 3 中结构的底部剪力设计值 Vd。 但应注意,上述步骤 2 中 4.1.8.12(6) 规定的附加系数不包括在该计算中。 计算包括 Ie/R-dR-o, 因为这些变量直接在“设计谱”选项下列出,而在“弹性反应谱”选项下没有列出。

对于任何一种反应谱,用户都可以直接缩放反应谱来满足比例系数的要求。 例如,在分析结构挠度时需要使用“弹性谱”,