钢构高层地震作用的三种计算方法

　　一、基底剪力法

　　在多遇地震作用下，对于体形简单、刚度分布均匀的高层结构，在进行初步设计时应采用基底剪力法估计钢构高层的水平地震力。基底剪力法是一种适用于高度不大、竖向刚度分布较为规则的钢构高层抗震计算简化方法，它根据钢构高层的基本自振周期、总重量和场地类别等因素，通过结构的反应谱曲线计算出钢构高层底部的水平地震总剪力;假定水平地震力近似为倒三角形分布，将其中的一部分作为集中力施加在钢构高层的顶部，用来模拟高振型的影响;用静力的方法进行结构内力计算，从而可以得到接近于结构在实际地震中动力反应峰值的内力与变形。

　　二、振型分解反应谱法

　　振型分解反应谱法是在结构抗震设计中最常用的计算方法，它将结构视为多质点体系，计算其前若干个周期和振型，利用正则变换将多自由度体系分解为多个彼此独立的广义单自由度体系;根据加速度反应谱曲线确定各单自由度体系的最大惯性力，用静力方法进行结构的力学计算;将各振型的位移与内力进行遇合，从而可以得到钢构高层在地震作用时的位移与内力、由于在振型分解反应谱法的计算过程中综合地考虑了地面运动的强弱、建筑场地的性质以及结构自身动力特性的影响，因而在结构设计中得到了广泛应用。

　　三、时程分析法

　　时程分析法又称直接动力法，它在钢构高层的底部输入地震记录或人工合成的地震波，通过动力计算的方法求出结构在地震过程中每一时刻的位移与内力变化情况，从而了解钢构高层的塑性铰出现，找出薄弱部位予以加强，从而有效地防止钢构高层在罕遇地震作用时发生倒坍。采用时程分析法要考虑的因素很多，其中最重要的是要建立符合构件实际情况的恢复力模型与合理地选择地震波。由于钢构高层是由大量构件组成，在进行时程分析法时，常常要将地震持续时间分为数百甚至上千个微小的时间段，计算工作量巨大，费用很高。