01抗震设计之底部剪力法

专注于仿真分析和振动分析

00 导读

   根据抗震设计规范GB50011-2010，计算地震作用有三种方法：底部剪力法、振型分解反应谱法、时程分析法。本文通过一个简单案例，分别使用规范中的计算公式和仿真软件分析，对比底部剪力法的结果。

    地震作用的不同计算方法有不同的适用场景。底部剪力法是最简单的地震作用计算方法，严格来说，地震作用属于动态作用过程，但底部剪力法是静力分析，所以底部剪力法本质是一种静力等效方法。

01 研究背景

    规范中底部剪力法的计算公式。

    规范中地震影响系数最大值。

    案例描述如下。

    各层自重。

    公式计算可得各层间剪力如下图所示。

02 几何模型

   几何模型如下图所示。六层建筑。

03 材料模型

    本次分析，与材料无关。

04 网格划分

    线模型划分为梁单元。

05 边界条件

    约束底部，施加水平方向加速度。

06 仿真分析

    仿真可得各层间剪力如下图所示。

    对比公式解和仿真解。从公式中可以看出，层间剪力和层高是相关的。但在仿真中，根据静力学分析的相关原理，可知层间剪力和层高是无关的。这就造成了公式解和仿真解存在误差。