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