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.