5.4 地震作用
5.4.1 电视塔在进行地震作用计算时,应符合以下规定:
1 对处于7度硬、中硬场地,且基本风压w0≥0.4kN/㎡时,及7度中软、软场地和8度硬、中硬场地,且基本风压w0≥0.7kN/m2时,可不进行抗震验算;
2 对处在8度和9度场地上的塔,应计算水平和竖向地震的共同作用;8度和9度场地上的一级电视塔,宜进行专门研究;
3 单筒型电视塔,应同时计算两个主轴方向的水平地震作用;多筒型电视塔除应同时计算两个主轴方向的水平地震作用外,尚应同时计算两个正交非主轴方向的水平地震作用。
5.4.2 对安全等级为三级的电视塔,可采用振型分解反应谱法进行地震作用计算;对安全等级为一级和二级的电视塔,除采用振型分解反应谱法进行地震作用计算外,尚应根据表5.4.2规定的设计基本地震加速度值采用时程分析进行补充计算。
表5.4.2 设计基本地震加速度值
注:g为重力加速度,g=9.8m/s2。
按振型分解反应谱法进行地震作用计算时,对安全等级为三级的电视塔,计算振型数不宜少于5个;对安全等级为一级和二级的电视塔,计算振型不宜少于7个。
5.4.3 电视塔采用振型分解反应谱法计算地震作用时,结构j振型质点i的水平地震作用标准值,应按下列公式确定:
式中:Fji——j振型质点i的水平地震作用标准值;
αj——相应于j振型自振周期的水平地震影响系数,除进行专门研究的电视塔外,其余均按《建筑抗震设计规范》GB 50011确定;
Yji——j振型质点i的水平相对位移;
γj——j振型的参与系数。
5.4.4 水平地震作用标准值的效应(弯矩、剪力、变形、轴力等),可按下列公式确定:
式中:Sj——j振型水平地震的作用标准值的效应,其中因水平变形和重力引起的次效应,可只计算第一振型值。
5.4.5 竖向地震作用标准值应按下列公式确定:
式中:FEvk——结构总竖向地震作用标准值;
Fvi——质点i的竖向地震作用标准值;
hi、hj——分别为质点i、j的计算高度;
αvm——竖向地震影响系数的最大值,可按水平地震影响系数最大值的1.2倍采用;
GEqv——结构参与竖向振动的总重力作用代表值。
5.4.1 对设防烈度较低、场地土较好、根据设计经验地震作用组合不起控制作用的,本条列出可不进行抗震验算。
8度、9度场地上的电视塔,计算表明塔楼以上部分截面在竖向和水平地震的共同作用下呈大偏心压弯或拉弯受力状态的,其对设计起控制作用。
对处在8度和9度场地上的一级电视塔,考虑大的设防烈度和电视塔等级及建设经验等因素,塔的设计宜进行场区地震资料和结构抗震专门研究。
单筒型电视塔一般截面对称,计算时考虑两个主轴方向的水平地震作用。多筒型塔截面对称性较差,考虑到地震作用方向的随机性,故应增加考虑计算两个正交非主轴方向的水平地震作用。
5.4.2 本条根据现有的设计经验制定,对一级和二级电视塔增加时程分析。
5.4.3、5.4.4 按振型分解反应谱法计算水平地震作用时,水平地震影响系数,除8度和9度场地上的一级电视塔宜进行专门研究外,均按《构筑物抗震设计规范》GB 50191的规定采用。
5.4.5 竖向地震作用按《构筑物抗震设计规范》GB 50191规定,竖向地震影响系数最大值采用水平地震影响系数最大值的65%、结构等效总重力荷载代表值的75%,且对电视塔应乘以增大系数2.5。为简化表达,这里将前述三项规定值相乘(0.65×0.75×2.5),取整数为1.2,统一乘在地震影响系数上。