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TR.32.10.1.6 2010年版GB 50011に従った応答スペクトルの設定

このコマンドは、2016年版の中国の仕様であるCode for Seismic Design of Buildingsに従って、RESPONSE SPECTRUM荷重を指定、適用し、動解析を実行するために使用できます。コマンドの入力要求に基づき、またコードで定義されるように振動数 - 加速度のペアのグラフが計算されます。

一般的な書式

SPECTRUM { CQC | SRSS } GB50011 (2010) (TORSION) (DECCENTRICITY f8) (ECCENTRICITY f9) *{ X f1 | Y f2Z f3 } ALPHA-
{DAMP f4 | CDAMP | MDAMP } ( { LINEAR | LOGARITHMIC } ) (MISSING f5) ( ZPA f6 ) ({ DOMINANT f10| SIGN }) (SAVE) (IMR f11) (STARTCASE f12) -
{ ( INTENSITY f9 ) ( FREQUENT | FORTIFIED | RARE ) ( GROUP f11 ) ( SCLASS f12 ) }
注記: SPECTRUMからALPHAまでのデータは、コマンドの先頭行に含める必要があります。上記の2行目に表示されているデータは、1行目または1つ以上の新しい行に続けて入力でき、末尾には必ずハイフンを付けます(スペクトルあたり最大4行)。

指定項目:

表 1. 2010年版GB 50011応答スペクトルに使用されるパラメータ
パラメータ 既定値 説明
DECCENTRICITY f8 0 (オプション)静的偏心(重心と剛心の間の偏心)から動的偏心を求める場合に乗算する係数。適用される荷重は重心に作用するため、静的偏心によって生じる固有のねじりの効果が解析で考慮されます。
注記: 重心と剛心の間の動的偏心(静的偏心に動的増幅係数を乗算して計算)によって生じるねじりは、不測のねじりとともに適用されます。動的偏心は自動的に計算されますが、不測の偏心の量は設定することができます(設定しない場合のデフォルトは地震の方向における床の横寸法の5%です)。
ECCENTRICITY f9 0.05

不測の偏心の程度を示す係数。この係数は、いずれの建物に対しても0.05に指定されます。ただし、非常に不規則な建物の場合、この係数を0.10に増やすことができます。この係数は、設計の偏心を計算するために外部で提供されます。

不測の偏心は両側に作用する場合があるため、床レベルに作用する横方向力に伴う時計回りまたは反時計回りの不測のねじりのモーメントを考慮する必要があります。値が正の場合は時計回りのねじり、負の場合は反時計回りのねじりを示します。

X f1、Y f2、Z f3 - X、Y、およびZ方向に適用される入力スペクトル用の係数。任意の方向、すべての方向が入力可能です。グローバル軸が指定されていない場合、指定されていない方向はデフォルトでゼロになります。

方向を指定した場合、XとZのデフォルト係数は1.0、Yのデフォルト係数は0.65です。少なくとも1方向を指定する必要があります。指定されていない方向は、デフォルトでゼロになります。

DAMP f4 0.05
減衰比。減衰を無視するには、正確に0.0000011の値を指定してください。
  • CDAMPを指定した場合、材料減衰(およびバネ減衰(指定した場合))の値によって決定される合成減衰が使用されます。「 TR.26.2 メンバーとエレメントに対する定数の設定」を参照してください。
  • MDAMPを指定した場合、DEFINE DAMPING INFORMATIONコマンドで定義された方法を使用してモーダル減衰が計算されます。これは、入力ファイルに含める必要があります。「TR.26.4 モーダル減衰の情報」を参照してください。
MISSING f5  

"喪失質量"法を使用するためのパラメータ。モードにおいて表現されない質量の静的な効果を考慮します。 この喪失質量モード用のスペクトル加速度は、長さ/秒2で入力されるf6の値です。 

"喪失質量"オプションを使用する場合は、この値を指定する必要があります。

注記: 任意のスペクトルケースで入力されたMISSINGパラメータは、すべてのスペクトルケースで使用されます。
ZPA f6 33(Hz) MISSINGオプションでのみ使用するゼロ周期加速度値。
DOMINANT f7 1(第1モード) 基本モード法。すべての結果の符号がモード番号f7のみが持つ符号と同じになります。モード番号f7が励起されると、結果が静的変位の結果として使用されます。値が入力されない場合は、モード1がデフォルトです。値0が入力されると、励起方向に最も大きな%寄与を持つモードが使用されます(1つだけの方向係数が非ゼロとなり得ます)。
IMR f11 1 荷重ケースにコピーされる個別のモーダル応答(スケーリングモード)の数。デフォルトは1です。抽出された実際のモード数(NM)より大きい場合は、NMにリセットされます。モード1~f11が使用されます。喪失質量モードは出力されません。
STARTCASE f12 最大荷重ケース番号+1 IMRパラメータのモード1の主荷重ケース番号。デフォルトでは、これまでに使用された最大荷重ケース番号に1を加えた値になります。f12が以前のすべての荷重ケース番号より大きくない場合は、デフォルトが使用されます。モード2~NMの場合、荷重ケース番号は前のケース番号に1を加えた値になります。
INTENSITY f9 7 施設の震度。許可される値は次のとおりです。6、7、7A、8、8Aまたは9
GROUP f10 2 設計地震グループ。
SCLASS f11 2 サイトクラス。

{ SRSS | CQC }は、各モードからの応答を組み合わせて全応答にする方法です。CQC法では減衰が必要です。SRSS法は、スペクトル周期曲線が減衰の関数にならない限り、減衰を使用しません。CQCは、近接するモード振動数による応答の拡大効果を含んでいます。CQCは、より洗練された実際的な方法であり、推奨されるものです。

SRSS
二乗法の総和の平方根。
CQC
完全2次合成法(デフォルト)。この方法は、モードが近接する場合にSRSSの代わりとして推奨されます。
結果は次のように計算されます。
F=nmfnρnmfm
意味
ρnm
=
8ζ2(1+r)r2/3(1r2)2+4ζ2r(1+r)2
r
=
ωnm ≤ 1.0
注記: クロスモーダル係数配列は対称であり、すべての項が正です。
DAMPMDAMP、およびCDAMP
減衰入力のソースを選択します。
  • DAMPは、f2の値をすべてのモードに使用することを示します。
  • MDAMPは、DEFINE DAMPコマンドが入力された場合、そのコマンドで入力され計算された値を使用し、それ以外はデフォルト値0.05を使用することを示します。
  • CDAMPは、各モードに対して計算された構造物の合成減衰を使用することを示します。異なる材料に対しては、CONSTANT設定の下で減衰を設定する必要があります。
LINEAR | LOGARITHMIC
周期が指定されたモードの地震係数値を決定するための入力地震係数と時間周期曲線の補間の種類を指定します。指定しない場合、線形がデフォルトになります。
SIGN
このオプションを指定すると、すべての結果に対して符号付きの値が作成されます。モードの正値の二乗和が、モードの負値の二乗和と比較されます。負値の方が大きい場合、結果に負の符号が与えられます。
警告: このオプションとともにDOMINANTパラメータを入力しないでください。
SAVE
このオプションにより、gとラジアン/秒2のジョイント加速度を含む加速度データファイル(モデルファイル名に拡張子.accが付いたファイル)が作成されます。これらのファイルはテキスト形式であり、任意のテキストエディタ(メモ帳など)で開いて表示できます。
FREQUENT | FORTIFIED | RARE
地震タイプ。

固有および不測のねじり

注記: STAAD.Proは、GB50011-2010に従って結合ねじりの設計方法をサポートしていません。この実装により、GB50011応答スペクトル解析の一般的な"固有および不測のねじり"が可能になります。この実装は2010年版GB 50011のCl.5.2.3に準拠していない ことに注意してください。

応答スペクトル解析では、すべての応答量(つまり、ジョイント変位、メンバー力、サポート反力、プレート応力など)が、解析で考慮される各振動モードに対して計算されます。各モードからのこれらの応答量は、モーダル組み合わせ方法(CQCまたはSRSS)を使用して組み合わされ、特定の加速方向に対して単一の正の結果を生成します。この計算結果は、地震荷重時に発生する可能性が高い応答量の最大の大きさを表しています。実際の応答は、この最大計算量の負から正の値の範囲で変化することが予想されます。

地震荷重時にこの最大値がいつ発生するか、およびそのときの他の応答量の値がどうなるかについての情報は、応答スペクトル分析では提供されません。たとえば、2つのジョイントJ2とJ3があり、全体座標系X方向の最大ジョイント変位がそれぞれX1とX2であるとします。この場合、地震荷重時にジョイントJ1のX方向の変位が-X1から+X1に変化し、ジョイントJ2の変位が-X2から+X2に変化することが予想されます。ただし、これは必ずしもジョイントJ1のX変位がX1になる時点で、ジョイントJ2のX変位もX2になることを意味するものではありません。

上記の理由により、動的な偏心と不測の偏心(存在する場合)によって発生する各床のねじりモーメントは、モードごとに計算されます。このねじりからの横方向の層せん断が計算され、各モードの全体座標系荷重ベクトルが形成されます。この全体座標系荷重ベクトルを使用して静的解析が実行され、ねじりによる各モードの全体座標系ジョイント変位ベクトルが生成されます。各モードのねじりから得られたジョイント変位は、各モードの応答スペクトル分析から得られた全体座標系ジョイント変位ベクトルに代数的に追加されます。すべてのモードのねじりとともに応答スペクトルから得られる最終的なジョイント変位は、指定されたモーダル組み合わせ方法を使用して組み合わされ、最終的な最大ジョイント変位が得られます。