小震弹性时程分析中的几个问题

目前，小震弹性时程分析报告已近乎八股文，无论是何种结构，分析结论罕有不同，看起来似乎很简单。但其实，弹性时程分析尚有问题值得探讨。

1、持时的问题

在选波条件中，规范有一条规定，“地震波的持续时间不宜小于建筑结构基本自振周期的5倍和15s”。这条规定看起来很容易满足，但如真正地按有效持时来考虑的话，可能就不容易了。

所谓有效持时，是指首次和末次出现0.1倍峰值的时间区间。

很多天然波，拖着长长的尾巴，如果结构本身较柔，自振周期较长，有效持时可能就不满足要求。

比如上面两条地震波，峰值是35gal，掐头去尾，其有效持时约为30s，如果结构自振周期大于6s，将不满足选波条件。

再看上面这两条地震波，有效持时不到20s，如果结构自振周期大于4s，也不满足选波要求。

当然，就目前来看，选波本身已不是太困难的事情，如果YJK或PKPM还不能帮你搞定的话，不妨试试“结构计算网”的选波程序。（PS，可直接在浏览器中搜索。）

2、基底剪力的问题

我们在提小震基底剪力的时候，会给出一个CQC基底剪力，这个值来自于YJK的WZQ文件。在做弹性时程分析的时候，wdyna.out文件也会给出一个CQC基底剪力，这两处的CQC基底剪力是否（应该）一致呢？

其实，不一致是正常的。因为WZQ文件给出的基底剪力是单向地震，而wdyna给出的通常是双向地震的结果；另外，wdyna给出的基底剪力是地上部分的基底剪力，即地下室顶板位置的剪力，而WZQ的基底剪力，应为嵌固端的剪力，如果嵌固端选在-1F底板，此时结果将会不同。

大家可能注意到，wdyna给出的CQC剪力后面会有个备注，“考虑放大”，这个放大是指前处理模块的地震力放大系数。这个系数同时会影响WZQ和wdyna中的CQC剪力，但不影响地震波计算出的基底剪力。

有人可能会问，此处的CQC剪力是否应该考虑剪重比调整？个人理解，不应该考虑。因为我们最终要得到的是地震时程层剪力代表值（平均值或包络值）与CQC层剪力之间的放大关系。而时程波其实是反应谱的一个样本，两者之间存在逻辑上的对应关系，不应人为干预。

通过比较，得到放大系数之后，填回前处理参数，然后计算层剪力，此时才继续按剪重比判断调整。合理的逻辑应该如此。

返回来，我们再思考，底部剪力比较时，究竟该如何操作？很简单，双向输入的地震波时程分析结果应与双向地震的CQC结果比较，单向输入的则与单向地震的CQC比较，最关键的是得到层剪力放大系数，比较的前提一致即可。

3、地震波输入的问题

当采用天然波时，应采用同一波的三个方向（或者两个方向），各个方向均可缩放，满足峰值及比例要求。

当采用人工波时，三个方向（或两个方向）应采用不同的人工波，且需满足峰值及比例要求。

实际分析时，每组地震波可按照地震波的主方向分别作用在结构主轴X、Y或其他方向。

对结构我们可以按其自振周期的顺序认定主、次方向，但对一组地震时程的两个水平方向却无法区分主、次方向。

因此，实际操作时，可以把1.00X 0.85Y分别作用在结构的X向或Y向。当然也可以将1.00X 0.85Y 及0.85X 1.00Y 分别作用在结构的X向及Y向。对后面这种情况，理论上需要分别将地震波主向及次向的反应谱与规范谱比较。

4、弹性时程分析的结果

弹性时程补充分析，究竟补充些什么呢？《高规》也给出了说明：

所谓补充，主要指对计算的底部剪力、楼层剪力和层间位移进行比较，当时程分析结果大于振型分解反应谱法分析结果时，相关部位的构件内力和配筋作相应的调整。

根据多个超限项目的对比分析，时程计算的层剪力在结构中上部可能会大于反应谱法。此时，尚应注意结构出屋面部分的剪力放大。也就是说，进行弹性时程分析的模型，应包含结构出屋面的部分，以充分反应地震波（尤其是天然波）对高阶振型的激励作用。

另外，落实到构件层面，尚应注意细腰或其他薄弱区楼板、连体等复杂部位的弹性时程计算内力，设计时应与反应谱法进行包络。

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