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第三节地震作用

第4.3.1条

根据”小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设计目标，及现行国家标准《建筑抗震设计规范》 (GBJ 11) 提出的多遇地震作用及罕遇地震作用两阶段的抗震要求，本规程明确提出了高层钢结构抗震设计的两阶段设计方法。多遇地震相当于50年超越概率为63.2%的地震，罕遇地震相当于50年超越概率为2%～3%的地震，本节给出了两阶段设计所要求的地震作用和罕遇地震作用的计算方法。

第4.3.2条

本条各项要求基本上是按照现行国家标准《建筑抗震设计规范》(GBJ 11)所提出的要求制定的，有两点要说明。一是在需要考虑水平地震作用扭转影响的结构中，应考虑结构偏心引起的扭转效应，而不考虑扭转地震作用。二是对于平面很不规则的结构，一般仍规定仅按一个方向的水平地震作用计算，包括考虑最不利的水平地震作用方向，而对不规则性带来的影响，则由充分考虑扭转来计及，这样处理使计算较简便，且较符合我国目前的情况。

第4.3.3条

理论分析和实际地震记录计算地震影响系数的统计结果表明，不同阻尼比的地震影响系数是有差别的，随着阻尼比的减小、地震影响系数增大，而其增大的幅度则随周期的增大而减小。高层钢结构的阻尼比为 0.02 ，高层钢结构地震影响系数的确定，是在统计分析的基础上，通过计算比较，采用了在现行国家标准《建筑抗震设计规范》 (GBJ 11) 阻尼比为0.05 的地震影响系数基础上，乘以修正系数 $\inline \zeta (T)$ 的方案。修正系数 $\inline \zeta (T)$ 反映了在 $\inline 0.1T_{g}\sim 2T_{g}s$ 范围内，阻尼比对地震影响系数的影响较大，而在大于 $\inline 2T_{g}$ 之后，影响呈逐渐减小的趋势。

采用阻尼比为0.02 的地震影响系数，各类场地的地震影响系数进人下限的周期 $\inline T_{c}$ 列于表 C4.3.3 中。

表C4.3.3

周期 $\inline T_{c}$ (s)
Tg	0.2	0.25	0.30	0.40	0.55	0.65	0.85
Tc	3.9	4.0	4.1	4.3	4.6	4.8	5.2

※注：

自震周期超过6s的高层建筑钢结构，也宜按本条规定采用

第4.3.4条

通过若干典型高层钢结构的振型分解反应谱法计算，高而较柔的钢结构水平地震作用沿高度分布，与现行国家标准《建筑抗震设计规范》(GBJ 11)中所给的分布公式略有区别。为了使用方便，仍然沿用该抗震规范中沿高度分布的规律，即按本条的 (4.3.4-2)式计算各楼层的等效地震作用，但改变了顶部附加地震作用值。本条的式(4.3.3-3)所计算的顶部附加地震作用系数，随周期增大而减小，当 $\inline T_{1}$ 小于2s时，顶部附加作用系数可以用0.15。

底部剪力法只需要用基本自振周期计算底部水平地震作用，使用比较方便。通过与振型分解反应谱法的比较，底部剪力法所得底部剪力在大多数情况下偏于安全。

在底部剪力法中，顶部突出物的地震作用可按所在高度作为一个质量，按其实际定量计算所得水平地震作用放大3倍后，设计该突出部分的结构。

根据中国建筑科学研究院抗震所的研究，20层以上的建筑可取 $\inline G_{eq}=0.76G_{E}$ ，为方便计取 $\inline 0.8G_{E}$ ，而10层以下的建筑应采用 $\inline G_{eq}=0.85G_{E}$ 。

第4.3.5条

根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》(GBJ 11)条文制定。

第4.3.6条

由于非结构构件及计算简图与实际情况存在差别，结构实际周期往往小于弹性计算周期，根据35幢国内外高层钢结构统计，其实测周期与计算值比较，平均值为0.75，在设计时，计算地震作用的周期应略高于实测值，设增长系数为1.2，建议计算周期的修正系数用0.9。

第4.3.7条

式(4.3.7)是半经验半理论得到的近似计算基本自振周期的顶点位移公式，它适用于具有弯曲型、剪切型或弯剪变形的一般结构。由于 $\inline u_{T}$ 是由弹性计算得到的，并且未考虑非结构构件的影响，故公式中也有修正系数 $\inline \varepsilon _{T}$ 。

第4.3.8条

是根据35幢国内外高层建筑钢结构脉动实测自振周期统计值，乘以增长系数1.2得到的。

第4.3.9～4.3.11条

目前高层建筑功能复杂，体型趋于多样化，在复杂体型或不能按平面结构假定进行计算时，宜采用空间协同计算(二维)或空间计算(三维)，此时应考虑空间振型(x、y、 $\inline \vartheta$ ) 及其耦连作用，考虑结构各部分产生的转动惯量及由式(4.3.9-2)计算的振型参与系数，还应采用完全二次方根法进行振型组合。在计算振型相关系数 $\inline \rho_{jk}$ 时，式(4.3.11-6)作了简化，假定所有振型阻尼比均相等。条文中建议阻尼比取0.02，条文还给出了地震作用方向与工轴有夹角时的计算式。由于高层民用钢结构建筑多属塔式建筑，无限刚性楼盖居多，对楼盖为有限刚性的情况未给出计算公式，属于此种情况者应采用相应的计算公式。

第4.3.12条

按现行国家标准《建筑抗震设计规范》(GBJ 11)提出，大跨度和长悬臂结构的地震作用可不传给其支承结构。

第4.3.13条

本条是根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》(GBJ 11)的精神，为便于实施而具体化提出的。不同地震波会使相同结构出现不同的反应，这与地震波的频谱、幅值及持续时间长短有关。鉴于目前我国的条件，不可能都具备当地的强震记录，经常用E1 Centre、Taft或其他一些容易找到数据的波形，这些波有时与当地条件并不吻合。因此，提出至少用四条波，并应尽可能包括本地区的强震记录，如不可能，则应找与建筑物场地地质条件类似地区的强震记录，或采用根据当地地震危险性分析获得的人工模拟地震波，使地震波的频谱特性能反映当地场地土性质。

第4.3.14条

表 4.3.14 中给出的第一阶段弹性分析及第二阶段弹塑性分析两个水准的加速度峰值，它们分别相应于多遇地震及罕遇地震下的地震波加速度峰值。鉴于目前国内条件，本规程要求输入地震波采用加速度标准化处理，在有条件时也可采用速度标准化处理。

加速度便准话处理

$\200dpi \tiny a_{t}^{'}=\frac{A_{max}}{a_{max}}a_{t}$