4.3 地震作用
4.3.1 计算钢筒仓水平地震作用及其自振周期时，应取贮料总重80％作为贮料有效质量的代表值，重心应取其贮料总重的重心。
4.3.2 钢筒仓构件抗震验算时，结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合，应计算全部重力荷载代表值和水平地震作用的效应。计算重力荷载代表值的效应时，除贮料荷载外，其他重力荷载分项系数可取1.2；当重力荷载对构件承载能力有利时，其分项系数不应大于1.0。在计算水平地震作用效应时，地震作用分项系数应取1.3。水平地震作用的标准值应乘以相应的增大系数或调整系数。
4.3.3 钢筒仓可按单仓计算地震作用，落地式平底钢筒仓可不计算竖向地震作用。
4.3.4 钢筒仓的水平地震作用可按单质点或多质点体系模型，采用底部剪力法或振型分解反应谱法计算。当按底部剪力法计算时，仓上建筑分配的水平地震作用应乘以增大系数3，但增大部分不应向下传于仓壁构件。
4.3.5 钢筒仓的水平地震作用，可采用下列简化方法进行计算：
1 钢筒仓底部的水平地震作用标准值可按下式计算：
式中：
FEk——钢筒仓底部的水平地震作用标准值（N）；
α1——相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值；
Gsk——钢筒仓自重的重力荷载代表值（N）；
Gmk——贮料总重的重力荷载代表值（N）。
2 相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值α1，应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010第5.1.4条和第5.1.5条的规定确定。对于落地式钢筒仓，水平地震影响系数值可按下式计算：
3 水平地震作用对钢筒仓底部产生的弯矩标准值可按下式计算：
式中：
MEk——钢筒仓底部的水平地震作用标准值（N·mm）；
hg——钢筒仓自重的重心高度（mm）；
hm——贮料总重心高度（mm）。
4 沿钢筒仓高度第i质点分配的水平地震作用标准值可按下式计算：
式中：
Fik——沿钢筒仓高度第i质点分配的水平地震作用标准值（N）；
Gik——集中于第i质点的重力荷载代表值（N）；
hi——第i质点的重心高度（mm）。
4.3.6 地震作用下贮料对于仓壁的局部压力计算应符合下列规定（图4.3.6-1、图4.3.6-2）：
图4.3.6-1 地震作用下贮料对钢筒仓筒壁局部压力平面分布示意图
图4.3.6-2 地震作用下贮料对钢筒仓筒壁局部压力竖向分布示意图
1——贮料锥体中心；2——计算截面
1 圆形钢筒仓垂直筒壁地震压力标准值分布应按下式计算：
式中：
qk——圆形筒仓垂直筒壁地震压力标准值（N/mm2）；
α（z）——z高度处钢筒仓水平地震影响系数；
dn——圆形钢筒仓内径（mm）；
y——贮料重力密度（N/mm3）。
2 圆形钢筒仓垂直筒壁地震压力标准值应同时符合下列公式的要求：
式中：
hb——钢筒仓的总高度，即钢筒仓底部平板或底部漏斗出料口到贮料顶面或顶部锥体重心的距离（mm）。
3 矩形钢筒仓垂直筒壁地震压力标准值分布应按下式计算：
式中：
an——矩形钢筒仓平行于地震力方向的边长（mm）。
4 矩形钢筒仓垂直筒壁地震压力标准值应同时符合下列公式要求：
5 z高度处贮料的水平地震影响系数应按下式计算：
4.3.7 地震作用下贮料对于仓壁的地震压力计算阻尼比应采用0.10；钢筒仓支架阻尼比根据结构材料确定，混凝土应采用0.05，钢结构应采用0.035。
4.3.8 抗震设防烈度为8度和9度时，仓下漏斗与仓壁的连接应进行竖向地震作用计算，竖向地震作用系数可分别采用0.1和0.2。
4.3.9 地震作用下钢筒仓贮料对于仓壁的局部压力当参与荷载组合时压力最小值为0，贮料与筒壁之间不应出现拉力。
4.3.10 群仓抗震设计时应从结构布置和构造上采取抗震措施。
4.3.1 计算贮料水平地震作用时，由于贮料是散体，地震时颗粒之间及颗粒与仓壁的运动和摩擦，消耗一部分能量，使地震作用减少，但由于此种能量的损失是受贮料的物理特性、地震烈度、贮仓几何形状等多种因素的影响，现在还不能就各因素得出定量的分析，因此，为了设计上的方便，采用折减贮料质量的方法，以降低地震作用效应。考虑到贮料的种类繁多，只能近似地选取一个系数，经参考国内外的有关资料，将此影响系数取0.9，同时考虑到地震时贮料未必满仓，折减系数取0.9。因此，这两次折减的结果为0.9×0.9≈0.8，即贮料总重力的80％。
4.3.2 鉴于现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011关于地震水平的计算公式中含有结构基本自振周期水平地震影响系数α，计算该系数用的自振周期多由计算求得。因此，为了设计方便，在周期计算中的质量取值也用0.8折减。当然，这样计算的周期与实测数值是有差异的，只是一个近似值，但考虑到最终计算地震荷载的综合结果，并不折减很多，还是可以采用的。
地震对于钢筒仓的作用，国内外的研究尚无完全统一的定论。有关的国外资料多数是将贮料及自重乘以地震系数，这种方法虽然简单但不一定代表地震的真正作用机理。在发生地震时非压密的贮料在仓内运动状态对仓体的作用效应是不同的。根据日本科学家以煤作为贮料进行的试验，地震时散体煤在仓内的运动对仓体的地震效应有一定的阻尼作用，其等效黏滞阻尼效应可达40％。由散体煤产生的仓体底部剪力的75％～80％由仓壁承受。这一结果在某种程度上与本规范所取的折减系数相吻合。实验结论还认为，地震输入的加速度越高，圆形钢筒仓仓壁承受的单位输入加速度基底剪力值越小。贮料粒径及力学特性的改变对仓底剪力变化的影响可忽略不计。
4.3.4 钢筒仓结构虽然大，但按其高径比远没有烟囱等高耸建筑或构筑物大，故其破坏仍为第一振型，竖向地震破坏不是主要的，当需要验算时可参照现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011计算。
4.3.6 地震时仓内贮料因运动作用于仓壁的荷载分布是参照欧洲规范《抗震结构设计 第4部分 筒仓、贮水池和管道》BS EN1998-4：2006以及我国近几年大量国外工程设计实践得出的。其中压应力分布沿用了欧洲规范，z高度处贮料的水平地震影响系数是按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011中采用底部剪力法推导出来的计算公式。
4.3.7 贮料振动的阻尼比取值为参考欧洲规范《抗震结构设计 第4部分 筒仓、贮水池和管道》BS EN1998-4：2006。
4.3.10 群仓抗震设计时应从结构布置和构造上采取抗震措施，避免因群仓布置、群仓加料不均匀性带来的结构扭转。
- 上一节：4.2 贮料荷载
- 下一节：4.4 荷载效应组合
