6,2.结构振动计算 结构水平振动计算6 2。1.可假定楼盖在其平面内为绝对刚性、不考虑其平面内变形、此时.结构中的柱与墙在水平荷载下的变形主要为层间剪切变形,满足后面简化计算的要求,6。2,3,工业建筑水平振幅的计算通过振型分解法求得。振源产生的动力反应计算过程如下,假设结构的简化体系共有n个质点、每个质点有一个自由度,质点k的质量以mk表示 图1。a.该体系共有n个振型 j振型k质点的振型位移以Xjk表示 某一振源作用于质点k上的简谐荷载分别为Fksin、2πfet。在该激励下质点k的位移以yk t、表示 将各质点的位移振型分解、质点k的位移为,其中、yk,t。是时间的函数。cj.t。为组合系数.也是时间函数、组合系数cj。t。由下列微分方程确定、显然 式,2,为一个单自由度质点振动的运动微分方程,组合系数cj t、相当于一个单自由度质点。图1。b,的位移.这个单质点体系的质量为mj 刚度为mj,2πfj。2.阻尼比与所考察的体系的阻尼比ζ相同.自振频率等于所考察体系振型j的自振频率fj.质点上作用的力等于Fjsin,2πfet、称这样的单质点体系为振型j的折算体系,这样 组合系数cj t,的表达式可通过单自由度体系受迫振动的解得到,折算单自由度体系的稳态受迫振动可以写成如下形式.其中,为在j振型折算荷载Fj作用下,折算体系产生的静位移、它等于力Fj除以折算体系的刚度系数mj 2πfj 2,βj为折算体系的传递系数 θj为折算体系对外荷载激励的滞后角,此时.质点位移可以写为.为振型j在折算荷载幅值已Fj作用下折算体系第k个质点产生的动位移幅值、将其记为、则有 当外力作用为Fksin、2πfet,时,组合系数cj,t.sin。2πfet θj 而当外力作用为Fkcos,2πfet 组合系数为cj、t cos、2πfet,θj,各振型在荷载作用下的振动叠加满足 将式。11、的等号两端展开 令两端式中的COS 2πfet,或sin.2πfet、的系数相等 由此得到用以确定结构动位移uk的表达式,结构竖向振动计算6,2 5、当需要提高次梁的抗弯刚度而传统做法受到限制时、主次梁连接可以考虑刚性连接,此时应采取措施限制主梁扭转、主梁在振动荷载作用下静挠度小于次梁在振动荷载作用下静挠度的1 10时、主梁可视为次梁的刚性支座、否则应作为弹性支座处理,6,2。6.本条给出了典型单跨梁简化频率计算公式。其中 刚性支座刚接主梁计算简图如图2所示。两端弹性支座次梁的振动计算、主要包括两端弹性支座刚度不同的铰接次梁的振动计算,如图3所示。两端弹性支座刚度相同的刚接次梁的振动计算,如图4所示 其他情况可采用本标准公式简化得到。对于次梁铰接,两端弹性支座刚度相同的梁计算简图如图5所示、其一。二,三阶频率可按下列公式计算、当一端为刚性简支支座另一端为弹性支座梁 计算简图如图6所示、图6.一端为刚性简支支座另一端为弹性铰接支座梁计算简图,其基频可按下式计算.另外,对于一端为刚性刚接支座另一端为弹性铰接支座梁 计算简图如图7所示。图7。一端为刚性刚接支座另一端为弹性铰接支座梁计算简图。其基频可按下式计算。