6.2.1 當采用彈性反應(yīng)譜方法時，參與計算的振型數(shù)應(yīng)保證其振型質(zhì)量之和大于結(jié)構(gòu)總質(zhì)量的90％。
6.2.2 當采用彈性反應(yīng)譜方法時，振型反應(yīng)和組合系數(shù)應(yīng)按下列公式計算：
式中：R——需要計算的結(jié)構(gòu)反應(yīng)；
Ri——第i振型反應(yīng)；
Rj——第j振型反應(yīng)；
ξi——第i振型阻尼比；
ξj——第j振型阻尼比；
Ti——第i振型的自由振動周期(s)；
Tj——第j振型的自由振動周期(s)。
6.2.3 當采用彈性反應(yīng)譜方法時，振型阻尼比應(yīng)按表6.2.3取值。
表6.2.3 振型阻尼比取值
6.2.4 當多分量地震作用時，各地震動分量引起的地震反應(yīng)按下式進行組合，對3種組合得出的結(jié)果應(yīng)分別進行抗震驗算：
式中：R——需計算的結(jié)構(gòu)反應(yīng)；
RX——X方向地震動作用對同一反應(yīng)量的貢獻；
RY——Y方向地震動作用對同一反應(yīng)量的貢獻；
RZ——Z方向地震動作用對同一反應(yīng)量的貢獻。
6.2.5 對需考慮設(shè)計地震作用變化的情形，可按下列方法之一處理：
1 按下式進行反應(yīng)譜組合，組合系數(shù)的計算方法和符號解釋應(yīng)符合本規(guī)范附錄C的規(guī)定：
2 對空間各點不同的地震輸入分別進行一致地震反應(yīng)分析，結(jié)構(gòu)反應(yīng)選最不利值。
條文說明
6.2 地面結(jié)構(gòu)彈性反應(yīng)譜方法
6.2.1 采用彈性反應(yīng)譜方法計算地震反應(yīng)，一般需建立三維有限元計算模型，其自由度數(shù)可能十分巨大，包含的振型數(shù)目也十分巨大。根據(jù)強震觀測結(jié)果，地震動的能量一般集中于30Hz以下的頻帶，所激發(fā)的結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)(位移、內(nèi)力和應(yīng)力等)的頻帶也主要集中于這一范圍。一般情況下，選擇適當數(shù)目低階振型就可以得到滿足工程設(shè)計精度要求的結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)。結(jié)構(gòu)地震動力反應(yīng)是由于慣性效應(yīng)產(chǎn)生的，因此參與計算的振型質(zhì)量之和必須達到結(jié)構(gòu)體系質(zhì)量的一定比例，本規(guī)范規(guī)定其下限為結(jié)構(gòu)總質(zhì)量的90％，以保證結(jié)構(gòu)慣性力計算的精度。
6.2.2 國內(nèi)外許多專家學(xué)者對反應(yīng)譜法進行了大量研究，提出了多種振型組合方法。其中常用的有SRSS(Square Root of Sum of Squares)法和CQC(Complete Quadratic Combination)法。上述兩種方法均從線性結(jié)構(gòu)平穩(wěn)隨機振動理論導(dǎo)出，SRSS法是CQC法的簡化形式。SRSS法對于結(jié)構(gòu)自由振動頻率分離較好的結(jié)構(gòu)具有很好的精度，但是如果對于結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)貢獻較大的振型的頻率密集出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，由于SRSS法忽略了振型間的耦合項，故時常過高或過低地估計結(jié)構(gòu)的反應(yīng)。CQC方法需要進行一個完整的二次型求和運算，比SRSS法需要更多的計算時間，但基于目前的計算能力，用CQC方法替代SRSS方法進行反應(yīng)譜組合已經(jīng)沒有困難，所以本規(guī)范推薦CQC方法。
6.2.3 彈性反應(yīng)譜計算中，阻尼比的確定很大程度上影響結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的計算結(jié)果，需要謹慎選擇。根據(jù)現(xiàn)有的研究結(jié)果，土木工程結(jié)構(gòu)的阻尼比與結(jié)構(gòu)振動的強烈程度有關(guān)，因此原則上所遭受的地震水平不同，則結(jié)構(gòu)的阻尼比也有所差別。但關(guān)于結(jié)構(gòu)阻尼比的研究還很難給出阻尼比隨振動幅度的變化關(guān)系，為了使結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)計算保持一致，本規(guī)范根據(jù)目前關(guān)于阻尼比的認識，并參考了歐洲規(guī)范Euro Code 8 EN1998-2：2005 Design of struc-tures for earthquake resistance-part 2：Bridges，對彈性反應(yīng)譜計算中的阻尼比的取值進行了統(tǒng)一規(guī)定。
6.2.4 地震作用分量組合是對地震動方向不確定性和結(jié)構(gòu)反應(yīng)最不利輸入方向等因素的綜合協(xié)調(diào)，是指對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的同一反應(yīng)，在各分量地震動分別輸入下得到其值，并進行組合。分量組合有多種方法，如SRSS方法、百分比法等。2009版美國AASHTO規(guī)范采用百分比法，歐洲規(guī)范EuroCode8和我國公路橋梁抗震設(shè)計細則采用SRSS方法。由于百分比法的表達形式與通常的荷載組合的概念更為接近，易于被工程師理解和應(yīng)用，因此本規(guī)范采用百分比方法。
6.2.5 多點反應(yīng)譜組合方法與采用的結(jié)構(gòu)地震動方程有關(guān)，本規(guī)范建議的多點反應(yīng)譜組合方法依據(jù)分解位移地震動方程。經(jīng)過30多年的研究，相關(guān)成果已經(jīng)成熟。本規(guī)范根據(jù)國內(nèi)外的相關(guān)研究成果，建議了多點反應(yīng)譜組合方法。
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB149
