5 5.地震作用5.5,4.原规范规定烟囱高度不超过100m时 可采用简化方法计算水平地震力 简化计算与实际结果误差较大,特别是自振周期相差会达到50,随着计算机普及和发展、应该全部采用振型分解反应谱法进行计算.本次规范修改取消了简化计算方法,5。5、5,本规范给出的烟囱在竖向地震作用下的计算方法,是根据冲量原理推导的.对于烟囱等高耸构筑物.根据上述理论.推导出的竖向地震作用计算公式 5 5.5。2、和公式 5。5.5,3.用这两个公式计算的竖向地震力的绝对值。沿高度的分布规律为 在烟囱上部和下部相对较小,而在烟囱中下部h,3附近 在烟囱质量重心处、竖向地震力最大,对公式。5。5,5、2,进行整理得、由公式 5,5 5。3 可以看出。竖向地震力与结构自重荷载的比值.自下而上呈线性增大规律。这与地震震害及地震时在高层建筑上的实测结果是相符合的,针对上述计算公式.规范组进行了验证性试验.做了180m钢筋混凝土烟囱和45m砖烟囱模拟试验.模型比例分别为1,40和1,15。竖向地震力沿高度的分布规律、试验结果与理论计算结果吻合较好,见图3,其最大竖向地震力的绝对值。发生在烟囱质量重心处 在烟囱的上部和下部相对较小 图3 试验与理论计算竖向地震力比较 注,89 抗震规范指原国家标准。建筑抗震设计规范,GBJ。11。89。为了偏于安全,本规范规定 烟囱根部取FEv0、0,75αvmaxGE、而其余截面按公式 5、5、5。2,计算,但在烟囱下部。当计算的竖向地震力小于FEv0时,取等于FEv0。见图4 图4 本规范竖向地震力分布,用本规范提出的竖向地震力计算方法得到的竖向地震作用,与原国家标准 建筑抗震设计规范,GBJ 11、89计算的竖向地震作用对比如下.1。建筑抗震设计规范 GBJ 11,89给出的竖向地震力最大值在烟囱根部 数值为。符号意义见该规范、同时该规范第11,1,5条规定 烟囱竖向地震作用效应的增大系数 采用2。5、因此烟囱根部最大竖向地震力标准值为、式中。a、设计基本地震加速度。见现行国家标准,建筑抗震设计规范、GB,50011、g,重力加速度.2、本规范最大竖向地震力标准值发生在烟囱中下部、数值为,3,将结构弹性恢复系数代入公式 10、得到两种计算方法计算的竖向地震力最大值比较。见表2 表2,两种计算方法得到的竖向地震力最大值比较.可见。对于砖烟囱和钢筋混凝土烟囱而言,两种计算方法所得竖向地震力最大值基本相等。两种计算方法的最大区别、在于竖向地震作用的最大值位置不在同一点.用本规范给出的计算方法计算的最大竖向地震力、发生在大约距烟囱根部h,3处.因此。在上部约2h,3范围内,按本规范计算的竖向地震力较。建筑抗震设计规范 GBJ。11,89计算结果偏大,这是符合震害规律的、5、5。6,对于悬挂钢内筒或分段支承的砖内筒.其竖向地震作用主要是由外筒通过悬挂、或支承 平台传递给内筒。因此。在竖向地震作用计算时、可以把悬挂 或支承,平台作为排烟筒根部、自由端作为顶部按规范公式进行计算,无论是水平地震,还是竖向地震,它们对地面上除刚体外的结构物都具有一定的动力放大作用.这种动力放大效应沿结构高度不是固定的.而是变化的,变化规律是自下而上逐渐增大,美国圣费尔南多地震,在近十座多层及高层建筑上 测得竖向加速度沿建筑高度呈线性增大.最大值为地面加速度的4倍。1995年日本阪神地震时。在高层建筑上,也测到同样规律,但在高耸构筑物上。还没有地震实测值。烟囱设计规范.编写组进行的烟囱模型竖向地震响应试验、测试了竖向地震作用沿高度的变化规律 烟囱模型顶部地震加速度放大倍数约为6倍 8倍、烟囱各点竖向地震加速度为,式中,avi.av0。分别表示烟囱各截面和地面竖向加速度值 由上式可得各截面竖向地震加速度放大系数为.