多层结构周期折减的规范设计与应用

吴轶雄

中国石油天然气管道工程有限公司沈阳分公司，辽宁 沈阳 110000

建筑结构的地震作用计算是结构抗震设计的重要组成部分，地震力是由地面运动引起的惯性力[1]，其大小与结构质量、刚度密切相关。在结构设计中，房屋砌体填充墙的质量可以荷载形式代入计算，但填充墙对整体刚度的增大贡献无法直接体现，因此通常以结构刚度与周期的反比关系，以结构周期折减方式加以考虑。《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）[2]（以下简称《高规》）给出了周期折减系数的建议值，对于非《高规》适用的多层房屋结构，该参数的选取并无明确要求。我国每年仍大量建设有多层结构，因此领会关于多层结构是否执行周期折减的规范精神对结构的经济性、安全性具有重要的现实意义。

1 结构自振周期与水平地震作用

1.1 水平地震影响系数

结构地抗震计算的规范依据是《建筑抗震设计规范（2016年版）》（GB 50011—2010）[3]（以下简称《抗规》），该规范确定的方法如下：

（1）底部剪力法。

式中：FEK为水平地震作标准值；α1为水平地震影响系数；Geq为重力荷载。

（2）振型分解反应谱法。

式中：Fji为j振型i质点水平地震作用标准值；Fxji、Fyji、Ftji分别为j振型i层x方向、y方向、转角反向水平地震作用标准值；α为地震影响系数；X、Y为水平相对位移；φ为相对扭转角；r为转动半径；γ为参与系数。

（3）时程分析法补充计算。多组时程曲线曲线的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符。

以上三种计算方法均需利用水平地震影响系数α，该参数可由《抗规》地震影响系数曲线确定，如图1所示。……