YJK减隔震设计中的疑难问题解析(二)
梅雨辰
引言
随着国务院令两区八类建筑应使用减震隔震技术,越来越多的设计师用YJK做减隔震
设计,我们在之前的技术周刊《YJK减隔震设计中的疑难问题解析(一)》中已经为大家
分享了4个常见的减震疑难问题,本文继续为大家分享用户近期在使用YJK5.2.1版本进
行减隔震设计时遇到的2个较典型的隔震疑难问题,后续将持续更新。
一隔震复振型反应谱法振型数的选取及过阻尼模态现象
目前结构反应谱计算大多依据下列高规规定,认为振型的累积质量参与系数控制不少
于90%,振型就足够了。这对于常规的抗震结构,累积质量参与系数大于90%,其基底剪
力大致接近收敛,CQC振型叠加的内力和位移基本稳定。
对于隔震结构,新隔标要求采用基于迭代的复振型反应谱法来计算配筋,用复振型而
不用传统的实振型是因为隔震结构是强非比例阻尼体系。此时体系质量参与系数应用复振
[2]
型质量参与系数,而不能沿用传统的实振型质量参与系数,文献等验证了采用实振型质
量参与系数方法所估计的振型参与数量比复振型质量参与系数方法普遍要少(见下方图
15.1YJK
),有时甚至产生不小的误差。为此,从版本开始,引入了复振型质量参与系
数,设计师可以通过复振型累积质量参与系数来辅助判断振型数对剪力计算是否充足,然
而,并不能单纯以其质量参与系数之和大于90%来判断振型数是否足够,而还需要判断剪
力是否收敛且稳定,通过增加振型数试算(类似于RITZ向量法试算的步骤),因为复振型
质量参与系数并不都是正值,导致累积质量参与系数并不是严格单调递增而是有增有减如
1100%100%2
图所示,其累积参与系数甚至很多可能超过再下降,最后稳定于,图中
YJK中的质量参与系数的负值也很清晰地展现了上述规律。
12YJK
图质量参与系数随振型数的变化(实振型与复振型)图复振型质量参与系数
笔者建议对于隔震结构复振型反应谱法,通过不断增加振型数试算直到各层剪力收敛
3100%
稳定(如下图所示),再同时参考复振型质量参与系数之和是否稳定且数值接近,
可以按这样的步骤来确定所需振型数。
3YJK7
图某层结构增加振型数试算其各层剪力的变化
,
对于隔震结构采用复振型反应谱法在实际计算时当结构的非比例阻尼特性较强时,还
1
可能遇到个别振型出现过阻尼现象。所谓的过阻尼就是振型阻尼比超过的情况,此时特征
[3]
值会出现成对的实数解,而不是正常非比例阻尼结构复振型系统中的如下式的共轭复数。
[4]CCQC
当某一振型出现过阻尼时,文献和新隔标所给出的表达式将不再适用,需要
[3]YJK5.1
使用文献的公式,计算将变的更复杂。及之前版本遇到这类过阻尼情况会计算报
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