【功能概述】

关于地震荷载与参考荷载

【功能详解】

1、地震分析的前提是定义地震荷载，STAAD提供了多种地震荷载定义方式，如果是直接选择在<Seismic Definition>中定义，那么用户所定义的地震荷载将是以选定的国家规范具体规则产生的。对于《中国抗规》（以下简称中规），通过此种方式定义的地震荷载将是按照底部剪力法的规则产生。用户通常有两种情景使用该法：1）高度不超过40米，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度比较均匀的结构；2）作为比较参考使用。

2、底部剪力法属于等效静力法，该法通过引入惯性力的概念，将地震荷载视为惯性反应。（注：地震荷载定义为-方向时，则对应的支座反力为+方向。地震荷载的方向代表了等效自重质量负加速度的方向，即惯性力的方向；正加速度方向为大地沿正方向运动带动结构体向正方向运动的方向，为了维持原有惯性，上部结构表现为受到了负加速度的影响。）

3、中规GB50011中无地震荷载这一术语，而以地震作用代替。在软件环境中地震荷载和地震作用的计量单位均为非质量单位，因此我们以地震荷载作为术语，这和地震作用本质是同一概念。

4、在<Seismic Definition>中定义地震荷载，首先是地震基本参数的定义，以中规GB50011为例，具体需要选择：国家规范、设防烈度、场地类型、地震分组。（注：对话框底部有依据的规范条款提示）

5、第2步是要定义重力荷载代表值，根据规范规定，重力荷载代表值即除了自重外，还包括了与各可变荷载组合值之和。（注：可变荷载包括：雪荷载、楼面活荷载、“不包括屋面活荷载“、屋面积灰荷载、起重机硬钩悬吊物重力）对于多重力荷载的情况，用户可以自行组合，仅定义单一自重荷载代表值或采用第8条所述参考荷载方法。

6、第3步在地震参数项下添加自重荷载，自重调整系数默认为1。（注：如果此处设置为-1，当地震工况中的地震方向规定为-1时，则最终地震荷载的方向将为1。）

7、如果自重荷载代表值有多种重力荷载，如：结构自重G、楼面活荷载L1、起重机硬钩悬吊物自重L2、屋面雪荷载L3。按照中规GB50011，重力荷载代表值Ge=G+L1+0.3*L2+0.5*L3，等效自重荷载Geq=Ge or 0.85*Ge（注：根据结构体系为单质点或多质点确定Ge的调整系数）。当用户依次在地震参数项下添加上述自重荷载代表值后，程序并不会考虑重力荷载代表值的组合系数，也不会考虑重力荷载代表值之和的调整，仅是直接相加各自重荷载代表值作为等效总重力荷载。

8、对于自重荷载代表值存在多种重力荷载时，程序提供了参考荷载（Reference Load Define）功能来处理这种情景。如下图所示，在参考荷载定义中依次添加多种重力荷载，再在地震参数下添加定义的参考荷载，同时规定具体组合系数（以满足规范要求或用户的分析意图），并最终在荷载工况中通过地震荷载工况添加定义的GB50011地震荷载。（注：重力荷载代表值的方向必须为Y向，如果没有一个重力荷载代表值为Y向，或者参考荷载的along方向非Y，则程序认为没有等效自重，计算阶段会弹出错误提示。）

9、在地震工况中除了可以添加<Seismic Definition>地震荷载，还可以添加自定义的地震荷载。但是只有添加在<Seismic Definition>中的地震荷载（注：根据国家规范选择的不同而不同，中规为GB50011地震荷载）才会参与规范地震荷载的计算和验算，并在计算结果输出文件output中提供相关计算和验算指标。如下图所示45.713KN为等效总重力荷载，其值来源于中规GB50011地震荷载定义中的重力荷载代表值。（注：剪重比验算中的重力荷载代表值Gravity Load会扣除掉层底部竖向构件高度方向中点位置以下的重量 。）

10、对于在地震荷载工况中不是来自<Seismic Definition>的地震荷载，只是不参与规范地震荷载的计算和验算（注：在计算结果输出文件output中显示），但其地震影响仍然会被计入后处理结果中。未被列入地震荷载工况的任何荷载，对地震分析均不产生影响。

11、程序在自重荷载定义处及地震荷载添加到地震工况时刻均提供了调整，这些调整系数即是方向的关联也是数值的关联，任何时候各个重力荷载代表值的方向规定应保持一致，否则会引起自重抵消。（注：请注意第6条备注信息，另外这些自重仅用于地震荷载的计算，不会对地震荷载工况外的其它工况产生影响。）

12、程序允许用户灵活的定义地震荷载，如果选择自定义一个自重荷载，然后在添加到地震工况时将调整系数改为水平地震影响系数，那么会获得和中规GB5011水平地震荷载相当的效果。

13、<Seismic Definition>中不提供竖向地震的定义，如果强行定义竖向地震荷载工况，程序会警告，其提供的数值也是水平地震力。针对这一情景，用户可以根据水平地震计算结果文件中的等效重力荷载，然后结合规范对竖向地震影响系数的规定，自定义出一个竖向地震荷载，然后添加到 地震荷载工况。

14、<Seismic Definition>中地震荷载的定义形式灵活多样，给予了用户充分的选择权和控制权来实现其分析意图，但基本的步骤是>定义地震荷载参数>定义并添加重力荷载代表值>重力荷载代表值可以是单一重力荷载也可以是参考荷载的形式>地震荷载定义完成>添加地震工况>地震工况添加地震荷载项。