由于大开洞造成振型质量参与系数不够的调整方法
施工中常见质量问题解决方案

施工中常见质量问题解决方案一、地基施工质量问题的解决方案地基是建筑物的基础,其质量直接影响建筑物的稳定性和使用寿命。
然而,在施工过程中,地基施工常常会遇到一些质量问题。
以下是几种常见的地基施工质量问题及其解决方案。
1. 地基沉降不均匀地基沉降不均匀会导致建筑物出现变形和裂缝,严重影响建筑物的使用。
解决这个问题的关键是在地基施工前进行足够的勘察和分析,了解地质情况,从而选择合适的地基处理方法。
可以采取加固措施,如深基坑加固、地基加固灌浆和钢筋混凝土浇筑等,以保证地基的均匀沉降。
2. 地基土质改良问题地基土质问题常常会导致施工过程中的困难和质量问题。
在遇到地基土质差、承载力低的情况下,可以采取土壤改良的措施来提高地基的承载力和稳定性。
常见的土壤改良方法包括灌浆、压实加固、桩基处理等。
根据地基土质的具体情况选择合适的土壤改良方法,确保地基施工质量。
3. 地基施工工艺问题地基施工工艺不合理或不规范会导致地基质量问题,例如地基浇筑不均匀、拆模过早等。
解决这个问题的关键是加强施工管理,确保施工按照规范进行。
对于地基浇筑不均匀的情况,可以加强施工监督,进行现场检查,并及时进行补救措施。
对于拆模过早的情况,应该严格按照拆模时间要求进行操作,以避免对地基产生不利影响。
二、结构施工质量问题的解决方案建筑物的结构是其承重部分,其质量问题直接关系到建筑物的安全性和稳定性。
以下是结构施工常见质量问题及其解决方案。
1. 混凝土浇筑质量问题混凝土浇筑质量问题包括混凝土强度不达标、混凝土开裂等。
解决这个问题的关键是控制混凝土配合比和施工工艺。
在混凝土配制过程中,应根据设计要求合理调整水灰比和配料比例,确保混凝土的强度和耐久性。
此外,在混凝土施工过程中,应采取适当的养护措施,避免混凝土过早干燥引起开裂。
2. 钢筋混凝土施工问题钢筋混凝土施工质量问题主要包括钢筋锈蚀、焊接质量差等。
解决这个问题的关键是加强钢筋材料和焊接工艺的质量控制。
桥梁维修与加固解决桥梁振动与共振问题的方法

桥梁维修与加固解决桥梁振动与共振问题的方法桥梁维修与加固:解决桥梁振动与共振问题的方法桥梁作为连接道路的重要交通设施,在保障交通安全和畅通的同时,也面临着振动和共振等问题。
振动和共振的存在可能会导致桥梁的损坏和安全隐患,因此,进行桥梁维修与加固工作显得尤为重要。
本文将介绍几种有效的方法来解决桥梁振动与共振问题。
一、监测分析在进行桥梁维修与加固前,首先需要进行全面准确的监测分析。
通过使用高精度的测量设备,可以实时监测桥梁的振动状态,了解振动频率和振幅等参数。
同时,对桥梁的结构和材料进行详尽的分析,了解其强度和刚度等性能。
这样可以为后续的维修与加固工作提供科学的依据。
二、自振频率调整当桥梁的自振频率接近外界作用力的频率时,就容易出现共振现象。
因此,调整桥梁的自振频率是解决振动与共振问题的关键。
通过在桥梁上安装阻尼器、质量块等装置,可以改变桥梁的固有频率,从而降低共振的风险。
此外,还可以采用预应力等手段来增加桥梁的刚度,提高其自振频率,进一步减少共振现象的发生。
三、加强支撑结构桥梁的支撑结构对于减少振动和共振具有重要的作用。
通过对支撑结构进行加固处理,可以提高桥梁的刚度和稳定性,从而有效减少振动和共振带来的影响。
例如,可以加装跨梁、支撑杆等结构件,增加桥梁的整体强度和稳定性。
此外,还可以采用钢管混凝土等新型材料来构建支撑结构,以提高桥梁的抗振能力。
四、降低风荷载风荷载是导致桥梁振动和共振的主要原因之一。
因此,降低桥梁所受到的风荷载是解决振动与共振问题的一项重要措施。
可以通过改变桥梁的外形、减小露出面积等方法来降低风荷载的影响。
此外,还可以采用增加便桥高度、加装挡风设施等方式来减少风荷载对桥梁的影响。
五、定期维护桥梁的维修与加固工作不能仅在问题出现时才进行,而是应该进行定期维护。
通过定期检查和维护,可以及时发现和排除桥梁的隐患,保持其良好的状态。
对于已经出现振动和共振问题的桥梁,更应该进行定期维护和加固,以避免进一步的损害和事故的发生。
建筑工程漏振整改方案

建筑工程漏振整改方案一、总论建筑工程漏振是指建筑结构在受到外力作用下发生共振现象,导致结构震动加剧,进而引发结构破坏甚至倒塌的一种现象。
建筑工程漏振在工程施工和使用过程中可能会带来严重的安全隐患,因此,对于已经发生漏振现象的建筑工程,需要采取有效的整改措施,保障建筑结构的安全稳定,保障人员生命财产安全。
本文针对建筑工程漏振进行整改,提出具体的整改方案,以期帮助相关建筑工程项目部门和设计、监理等单位对漏振问题进行科学的处理,确保工程质量和安全。
二、漏振问题分析1. 漏振原因分析建筑工程漏振是由多种因素综合作用而引起的,主要包括以下几个方面:(1)结构刚度不足:结构刚度不足会导致结构在受到外力作用时变形较大,从而引发振动增大,加剧可能发生漏振的可能性。
(2)结构材料损伤:建筑结构材料存在质量问题或者受到外界环境侵蚀,会导致结构材料性能下降,进而影响结构的抗震性能。
(3)结构连接不良:结构连接存在问题会导致结构的整体稳定性受到影响,进而可能引发漏振问题。
(4)设计不合理:建筑结构设计是否符合规范和实际使用要求,是否符合工程的实际情况,也是影响漏振问题的一个重要原因。
2. 漏振危害分析建筑工程漏振一旦发生,可能会引发以下几个方面的危害:(1)结构破坏:漏振问题可能会引发结构破坏,对建筑结构造成严重影响。
(2)人员伤亡:漏振引发结构破坏,可能会导致人员伤亡。
(3)财产损失:漏振引发结构破坏,会给建筑物和附属设施带来财产损失。
三、整改方案基于对建筑工程漏振问题的分析,制定以下整改方案:1. 结构刚度提高对于存在结构刚度不足引发的漏振问题,应该根据实际情况采取措施提高结构刚度,例如可以通过增加材料截面尺寸、增加横向连接等方法来提高结构刚度。
此外,还可以对结构进行合理的加固处理,进一步提高结构整体的稳定性。
2. 结构材料修复对于已经损伤的结构材料,需要进行及时的修复处理。
可以根据具体情况采用更换、修补等方法,保证结构材料的正常使用。
混凝土结构施工中常见问题及改进措施

混凝土结构施工中常见问题及改进措施混凝土是建筑工程中常见的材料之一,使用广泛。
然而,在混凝土结构施工过程中,常常会遇到一些问题。
本文将对混凝土结构施工中常见的问题进行探讨,并提出相应的改进措施。
1. 混凝土质量问题混凝土质量是保证结构安全和耐久性的关键因素。
然而,有时在混凝土施工中存在质量问题,如空鼓、裂缝、渗水等。
这些问题主要由以下因素引起:(1)原材料质量不合格:混凝土的强度和耐久性直接受原材料的质量影响。
如果水泥、骨料或砂子等存在质量问题,就会导致混凝土质量不稳定。
(2)搅拌过程不当:混凝土搅拌应充分均匀,否则会出现不均匀硬化和空鼓等问题。
(3)浇注过程不合理:浇注过程中的落差、冲击力过大等都会破坏混凝土的结构性能,导致质量问题的出现。
为了解决这些问题,可以采取以下措施:(1)严格控制原材料质量:严格把控水泥、骨料等原材料的质量,确保符合相关标准。
(2)加强搅拌过程管理:合理设置搅拌时间和搅拌速度,确保混凝土充分均匀混合。
(3)优化浇筑过程:采取合适的浇注方式和工艺,减少落差和冲击力,防止混凝土产生不均匀硬化和空鼓等问题。
2. 施工工艺问题混凝土结构施工中,施工工艺的合理与否直接影响着工程质量和进度。
常见的施工工艺问题包括模板安装不牢固、支模不稳定、混凝土浇注速度控制不当等。
(1)模板安装不牢固:如果模板安装不稳,会导致混凝土浇注时模板变形或出现空隙,最终影响结构的承载能力。
(2)支模不稳定:支模是保证混凝土浇筑过程中结构稳定的关键组成部分。
若支模不稳定,容易造成结构变形和破坏。
(3)混凝土浇注速度控制不当:混凝土浇注速度过快或过慢都会影响混凝土的质量和性能。
为了解决这些问题,可以采取以下改进措施:(1)加强模板安装管理:定期检查模板安装情况,确保其牢固稳定。
(2)强化支模设计和施工:合理设计支模结构,加强支模施工工艺,确保其稳定性和功能性。
(3)控制混凝土浇注速度:根据混凝土的性质和浇注部位的情况,合理控制浇注速度,确保浇注质量。
浇筑方案的混凝土搅拌与施工振捣参数调整

浇筑方案的混凝土搅拌与施工振捣参数调整- 引言 -混凝土是建筑中常用的材料之一,其质量直接关系到建筑物的强度和稳定性。
在混凝土施工过程中,混凝土的搅拌和振捣是非常重要的环节,因为这两个环节的参数调整将直接影响到混凝土的品质。
本文将探讨浇筑方案中混凝土搅拌以及施工振捣参数的调整方法和技巧。
- 搅拌参数的调整方法 -混凝土的搅拌是指将水泥、砂、骨料等原材料进行均匀混合的过程。
搅拌的参数调整将直接影响到混凝土的均匀度和质量。
所以,如何进行搅拌参数的调整是一个非常重要的问题。
首先,搅拌参数的调整应根据具体的混凝土使用情况和施工要求来确定。
例如,对于需要提高混凝土强度和密实性的工程,应适当提高搅拌时间和搅拌速度,以保证混凝土内部随机分布均匀。
其次,混凝土的水灰比也是需要注意的参数。
水灰比过高会导致混凝土的强度下降和收缩率增加,因此要控制水灰比在合理的范围内。
此外,对于需要提高混凝土耐久性的工程,可以适当减少混凝土中砂的比例,提高水泥和骨料的比例,以增加混凝土的致密性。
最后,搅拌过程中还应注意搅拌机设备的选择和操作技巧。
选择合适的搅拌机设备,确保设备的稳定性和搅拌效果。
操作时要注意搅拌时间、搅拌速度和搅拌顺序的掌握,以确保混凝土充分搅拌均匀。
- 施工振捣参数的调整方法 -施工振捣是指在混凝土浇注过程中通过振捣设备将混凝土振动压实,以增加混凝土的密实度和强度。
施工振捣参数的调整将直接影响到混凝土的收缩率和抗压强度,故需要进行合理的调整。
首先,振捣参数的调整要根据混凝土的类型和施工环境来确定。
对于水泥较少但水分较多的混凝土,应适当增加振捣时间和振均间距,以提高混凝土的致密性。
对于水泥较多但水分较少的混凝土,振捣时间可以适当缩短,以避免混凝土干燥过快而导致强度下降。
其次,振捣设备的选择和操作技巧也是需要注意的因素。
选择合适的振捣设备,确保设备的振幅和振频符合要求。
操作时要掌握好振捣时间、振捣密度和振捣方式,以确保混凝土内部的颗粒充分打击和摩擦。
房屋抗震承载力不满足要求时的加固方法

房屋抗震承载力不满足要求时的加固方法房屋抗震承载力不满足要求时的加固方法地震是一种自然灾害,对房屋的影响非常大。
如果房屋抗震承载力不足,一旦遭受地震或其他外力冲击,房屋就面临崩溃的危险。
为了增强房屋的抗震承载力,需要进行加固处理。
本文将介绍房屋抗震承载力不满足要求时的加固方法。
1.表面处理表面处理是最简单的加固方法。
简单地说,就是在房屋外部表面喷涂或刷涂防震涂料,或者在内部加固墙面。
防震涂料是一种具有防震、抗震、消音、防火等多种功能的建筑材料。
它可以增强建筑的抗震能力,减少震动对人体的损害,同时还可以起到美化、隔音、防火等作用。
防震涂料可以有效地减轻地震带来的危害,增强房屋的抗震能力。
内部加固墙面是将钢筋水泥板粘贴在墙面上,使墙面具有更强的抗震能力。
这种方式适用于房屋内墙面较大,房屋质量较轻的情况。
2.加强柱地梁柱子、地梁是房屋中最重要的支撑结构。
如果柱子、地梁抗震能力不足,房屋就很容易崩塌。
加强柱地梁的方法主要有以下两种:(1)增强柱增强柱是指在柱子的周围加固,使柱子变得更加坚固。
具体做法是在原有柱子的周围加固构件,使其能够承受更大的压力。
常用的加固材料包括钢筋、混凝土等。
这种方法适用于局部柱子强度不足的房屋。
(2)加固地梁地梁是连接墙体的桥梁,它的强度直接影响整个房屋的抗震能力。
加固地梁的方法通常是在桥梁下加固构件,使其能够承受更大的压力。
常用的加固材料包括钢筋、混凝土等。
这种方法适用于墙体强度不足、整体承重能力不足的房屋。
3.增加房屋重量增加房屋重量是一种提高房屋抗震能力的有效方法。
因为房屋重量越大,其惯性越大,抗震能力也就越强。
具体做法是在房屋内增加新的结构体,比如在房屋内加入钢板或施工混凝土等材料。
这种方法适用于房屋整体强度不足、质量过轻的情况。
4.增加结构支撑结构支撑是房屋中最基本的抗震组成部分。
增加结构支撑的方法可以有效提高房屋的抗震能力。
具体做法是在房屋内增加新的结构支撑体,比如在房屋内加入钢筋或混凝土梁等材料。
桥梁结构常见质量问题原因分析及处理措施

桥梁结构常见质量问题原因分析及处理措施第一节下部工程【桩基础】一、如何防治钻孔灌注桩发生偏斜?1、质量问题及现象1)成孔后不垂直,偏差值大于规定的L/100。
2)钢筋笼不能顺利入孔。
2、原因分析1)钻机未处于水平位置,或施工场地未整平及压实,在钻进过程中发生不均匀沉降.2)水上钻孔平台基底座不稳固、未处于水平状态,在钻孔过程中,钻机架发生不均匀变形.3)钻杆弯曲,接头松动,致使钻头晃动范围较大。
4)在旧建筑物附近钻孔过程中遇到障碍物,把钻头挤向一侧。
5)土层软硬不均,致使钻头受力不均,或遇到孤石,探头石等。
3、预防措施1)钻机就位前,应对施工现场进行整平和压实,并把钻机调整到水平状态,在钻进过程中,应经常检查使钻机始终处于水平状态工作。
水上钻机平台在钻机就位前,必须进行安装验收,其平台要牢固、水平、钻机架要稳定.2)应使钻机顶部的起重滑轮槽、钻杆的卡盘和护筒桩位的中心在同一垂直线上,并在钻进过程中防止钻机移位或出现过大的摆。
3)在旧建筑物附近施工时,应提前做好探测,如探测过程中发现障碍物,应采用冲击钻进行施工。
4)要经常对钻杆进行检查,对弯曲的钻杆要及时调整或废弃.5)使用冲击钻施工时冲程不要过大,尽量采用二次成孔,以保证成孔的重直度。
4、处理措施1)当遇到孤石等障碍物时,可采用冲击钻冲击成孔。
2)当钻孔偏斜超限时,应回填粘土,待沉积密实后再重新钻孔.二、在钻孔过程中发生缩孔怎么办?1、质量问题及现象当使用探孔器检查成孔时,探孔器下放到某一部位时受阻,无法顺利检查到孔底。
钻孔某一部位的直径小于设计要求,或从某一部位开始,孔径逐渐缩小。
2、原因分析1)地质构造中含有软弱层,在钻孔通过该层中,软弱层在土压力的作用下,向孔内挤压形成缩孔。
2)地质构造中塑性土层,遇水膨胀,形成缩孔。
3)钻头磨损过快,未及时补焊,从而形成缩孔。
3、预防措施1)根据地质钻探资料及钻井中的土质变化,若发现含有软弱层或塑性土时,要注意经常扫孔。
振动沉管灌注桩施工方案的施工质量问题解决方法总结与分享案例

振动沉管灌注桩施工方案的施工质量问题解决方法总结与分享案例振动沉管灌注桩是一种常用的地基处理技术,通过振动工具将沉管沿竖井井筒的轨道进行钻入,同时将浆液注入土中,形成钻孔内沉井,并在钢管内注浆,形成灌浆桩的一种技术。
在振动沉管灌注桩的施工过程中,由于施工环境、材料选择、施工操作等因素的不同,可能会出现一些施工质量问题。
本文将对振动沉管灌注桩施工质量问题的解决方法进行总结,并分享几个实际案例。
一、未达到设计要求孔位偏差问题的解决方法振动沉管灌注桩施工中,由于地质情况复杂、振动导管影响等因素,可能导致钻孔位置偏离设计要求。
解决这一问题,可以采取以下方法:1. 预先探测地质情况:在施工前,进行地质勘探,全面了解地层情况,以便正确选择施工方案和合适的振动导管。
2. 优化振动导管设置:合理设置振动导管,避免因为施工振动导管的不适配而导致孔位偏差。
3. 采用导向装置:根据实际情况可采用导向装置,引导钻孔的方向,确保孔位准确。
4. 加强监测与调整:在施工过程中,定期对孔位进行监测,并根据监测结果进行必要的孔位调整。
二、钢筋混凝土灌注桩强度不达标问题的解决方法振动沉管灌注桩在施工过程中,钢筋混凝土灌注桩的强度是一个重要的指标。
如果灌注桩的强度不达标,可能会影响整个工程的安全。
解决这一问题,可以采取以下方法:1. 合理选材:选择合适的水泥、砂、石等材料,并按照设计要求进行配比,确保混凝土的强度。
2. 控制施工工艺:严格控制灌注桩施工过程中的时间、摊铺等工艺参数,确保混凝土的强度发展。
3. 进行强度试验:对施工完的灌注桩进行强度试验,及时发现问题,并采取相应的补救措施。
三、灌注桩与土体结合不良问题的解决方法振动沉管灌注桩施工中,灌注桩与土体的结合情况是影响桩基承载力的重要因素。
如果灌注桩与土体结合不良,可能导致桩基的不稳定。
解决这一问题,可以采取以下方法:1. 土体处理:对土体进行必要的处理,包括土壤加固、土壤改良等措施,以提高土体与灌注桩的结合力。
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由于大开洞造成振型质量参与系数不够的调整方法首先是收集的一些资料,关于局部振动的:
资料一:控制结构的局部振动使有效质量系数满足规范要求
在对结构进行整体控制设计的时候,我们有时会遇到这种情况,结构的“有效质量系数”达不到规范所要求的不小于90%的要求(见抗规5.2.2条文说明、高规
5.1.13条2款),有时即使把“计算振型数”取得很大,也无法满足这个要求。
问题究竟出在哪里?我们又怎样来解决这个问题呢?
对于存在这种情况的工程,我们通过继续观察其“结构空间振动简图”,可以发现这样一种现象,在我们所取“计算振型数”范围内的结构振型中,有的振型是结构的整体在振动,而有的振型只有结构的局部在振动。
继续分析下去,我们会发现,发生局部振动的部位,或空间刚度较差,或缺少约束。
如结构错层等原因形成的较长的越层柱;楼板开洞等原因形成的较长的无板梁段或无板墙段;悬臂端缺少约束的悬臂构件;没有设置屋脊梁的坡屋顶;楼顶设置刚度或约束较差的构架等。
因为上述问题的存在,使得这些部位的局部振动极易被激发。
由于这种振动是局部的,所以只有局部的构件参与其中,其参与的质量也只能是与这些构件有关的质量。
结构的有效质量是“计算振型数”所包含的各振型的有效质量由低阶到高阶的叠加,当其中存在较多的与局部振动有关的较低阶的振型时,结构的“有效质量系数”就不容易满足规范的要求。
笔者认为:发生低阶局部振型的部位是结构的薄弱部位,在地震中低阶局部振型容易被激发而在该部位产生较大的变形,当该部位的相关构件在结构中处于比较重要的位置时,可能影响结构的安全,故在设计中应采取措施尽量消除。
在结构设计时,可以加强与局部振动有关的构件沿振动方向的刚度,使相关局部振型由较低阶振型转变为较高阶振型,将其排除出“计算振型数”范围;
也可以沿相关构件节点的振动方向增加约束,如加设拉梁等,以消除局部振动。
对于那些对结构安全没有影响或影响可以忽略不计的局部振动,可以强制采用“全楼刚性楼板假定”过滤掉局部振动,或增加“计算振型数”来增大结构的“有效质量系数”。
资料二:采用振型分解反应谱法进行结构地震反应分析时应确定合理的振型数。
要确保不丧失高振型的影响,程序要输入较多的计算振型数;但是输入的振型数过多超过了结构的自由度数,就会引起计算结果的不可靠.
如何确定合适的振型数?
1.《抗规》5.
2.2
不进行扭转联合计算的结构,水平地震作用标准值的效应,可取前2-3个振型,当基本自振周期大于1.5S或房屋高宽比大于5时,振兴个数应适当增加。
《高规》5.1.13-2抗震计算应考虑扭转联合,振兴数不应小于15,对于多塔结构,不应小于塔数的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。
上述规范给出的是计算振型数的下限!
2.结构自由度的确定
振型分析提供了两种结构计算方法:侧刚模型和总刚模型
侧刚模型假定楼板为刚性楼板,对于无塔结构每层为一刚性楼板,有塔的结构一塔一层为一刚性楼板,每块刚性楼板有3个自由度,两个平动,一个转动。
侧向刚度就是建立在这些结构自由度上的。
例某n层无塔结构,侧刚模型结构的自由度为3*n。
有塔的结构如某30层3塔结构,第一塔1-30,第二塔6-25,第三塔3-28,则独立的刚性楼板数m=30+(25-6+1)+(28-3+1)=76,则结构自由度为3*76=228
总刚模型是一种真实的模型,不再有刚性楼板的假定。
每个独立于刚性楼板的节点有两个水平方向的自由度。
对某n层无刚性楼板的结构,每层节点数为m个,所以结构的自由度为2*n*m。
对于n层有刚性楼板的结构每层独立的节点为m个,有k个刚性楼板,则结构自由度为n*(2*m+3*k)。
上述结构的自由度为振型数的上限!
3.选取足够的振型数
对于一个大型结构计算所有的振型数,所花费的计算机资源相当大!故没有必要就算所有的振型数,因为最后的那些高振型对结构的地震作用贡献很小。
所以足够就可以了。
规范规定足够的振型数要保证有效质量系数超过90%,否则振型数不够!振型数不够也是造成剪重比不满足要求的一个原因。
4.总结
先按规范初选振型数,计算,查看质量有效系数是否大于90%,不大于增加振型数重新计算,直至满足,但振型数不能大于结构的自由度总数。
结果分别在wzq.out(sat)和tat-4.out中查看。
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有关振型的几个概念
振型参与系数--
每个质点质量与其在某一振型中相应坐标乘积之和与该振型的主质量(或者说该模态质量)之比,即为该振型的振型参与系数。
一阶振型自振频率最小(周期最长),二阶,三阶....振型的自振频率逐渐增大.地震力大小和地面加速度大小成正比,周期越长加速度越小,地震力也越小。
自振振型曲线--
是在结构某一阶特征周期下算得的各个质点相对位移(模态向量)的图形示意.在形状上如实反映实际结构在该周期下的振动形态.振型零点是指在该振型下
结构的位移反应为0。
振型越高,周期越短,地震力越大,但由于我们地震反应是各振型的迭代,高振型的振型参与系数小。
特别是对规则的建筑物,由于高振型的参与系数小,一般忽略高振型的影响。
振型的有效质量:这个概念只对于串连刚片系模型有效(即基于刚性楼板假定的,不适用于一般结构。
某一振型的某一方向的有效质量为各个质点质量与该质点在该一振型中相应方向对应坐标乘积之和的平方((∑mx)2)。
一个振型有三个方向的有效质量,而且所有振型平动方向的有效质量之和等于各个质点的的质量之和,转动方向的有效质量之和等于各个质点的转动惯量之和。
有效质量系数:如果计算时只取了几个振型,那么这几个振型的有效质量之和与总质量之比即为有效质量系数。
这个概念是由WILSON E.L.教授提出的,用于判断参与振型数足够与否,并将其用于ETABS程序。
振型参与质量:某一振型的主质量(或者说该模态质量)乘以该振型的振型参与系数的平方,即为该振型的振型参与质量。
振型参与质量系数:由于有效质量系数只实用于刚性楼板假设,现在不少结构因其复杂性需要考虑楼板的弹性变形,因此需要一种更为一般的方法,不但能够适用于刚性楼板,也应该能够适用于弹性楼板。
出于这个目的,我们从结构变形能的角度对此问题进行了研究,提出了一个通用方法来计算各地震方向的有效质量系数即振型参与质量系数,规范即是通过控制有效质量振型参与质量系数的大小来决定所取的振型数是否足够。
(见高规(5.1.13)、抗规(5.2.2)条文说明)。
这个概念不仅对糖葫芦串模型有效。
一个结构所有振型的振型参与质量之和等于各个质点的质量之和。
如果计算时只取了几个振型,那么这几个振型的振型参与质量之和与总质量之比即为振型参与质量系数。
由此可见,有效质量系数与振型参与质量系数概念不同,但都可以用来确定振型叠加法所需的振型数。
我们注意到:ETABS6.1中,只有有效质量系数(effective mass ratio)的概念,而到了ETABS7.0以后,则出现了振型质量参与系数(modalparticipating mass ratio),可见,振型参与质量系数是有效质量系数的进一步发展,有效质量系数只适用于串连刚片系模型,分别有x方向、y方向、rz方向的有效质量系
数。
振型参与质量系数则分别有x、y、z、rx、ry、rz六个方向的振型参与质量系数。
注释:
1)这里的“质量”的概念不同于通常意义上的质量。
离散结构的振型总数是有限的,振型总个数等于独立质量的总个数。
可以通过判断结构的独立质量数来了解结构的固有振型总数。
具体地说:
每块刚性楼板有三个独立质量Mx,My,Jz;
每个弹性节点有两个独立质量mx,my;
根据这两条,可以算出结构的独立质量总数,也就知道了结构的固有振型总数。
2)若记结构固有振型总数是NM,那么参与振型数最多只能选NM个,选参与振型数大于NM是错误的,因为结构没那么多。
3)参与振型数与有效质量系数的关系:
3-1)参与振型数越多,有效质量系数越大;
3-2)参与振型数=0时,有效质量系数=0
3-3)参与振型数=NM时,有效质量系数=1.0
4)参与振型数NP如何确定?
4-1)参与振型数NP在1-NM之间选取。
4-2)NP应该足够大,使得有效质量系数大于0.9。
有些结构,需要较多振型才能准确计算地震作用,这时尤其要注意有效质量系数是否超过了0.9。
比如平面复杂,楼面的刚度不是无穷大,振型整体性差,局部振动明显的结构,这种情况往往需要很多振型才能使有效质量系数满足要求。
总结:本人也遇到这样一个工程,一个剧院,层层开洞,顶部为钢结构网架,网架周圈设置了十几米高的女儿墙,建模时把女儿墙也建入了模型参与了振型计算,结果计算完后发现振型质量参与系数才百分之七十多,总共七个标准层,加到二十一个阵型还是不够,后来通过看阵型振动动画,只是看了前四五个阵型,没发现异常,当看到十几个阵型时发现,顶部女儿墙由于没有侧向约束,造成了局部振动,即顶部女儿墙变形特别大,而下部没有什么变形,当把模型楼层组装中女儿墙层去掉后,阵型取15个,振型质量参与系数就达到了100%,可见这种结构很容易发现出现这种问题,解决方法就是找出局部振动构架要么进行加强,要么取消,以达到软件对振型质量的要求。