地震载荷计算公式.docx

地震载荷如果塔设备安装在地震烈度为七度及以上地区，设计时必须考虑地震载荷对塔设备的影响 塔设备在地震波的作用下有三个方向的运动：水平方向振动、垂直方向振动和扭转，其中以水平方向振动危害较大为此，计算地震力时，仅考虑水平地震力对塔设备的影响，并把塔设备看成是固定在基础底面上的悬臂梁1） 水平地震力对于实际应用的塔，全塔质量并不集中于顶点，而是按全塔或分段均布计算地震载荷与计 算风载荷一样，也是将全塔沿高度分成若干段，每一段质量视为集中于该段 1/2 处即将塔设备化为多质点的弹性体系，见下面的多质点的弹性体系图由于多质点体系有多种振型，按照振动理论，对于任意高度 h 处的集中质量 m 引起基本振型的水平地震力为K K（4-47）式中：F -集中质量 m 引起的基本振型水平地震力，N ；K1 KC -综合影响系数，对圆筒形直立设备取 Cz=0.5；zm -距离地面 h 处的集中质量（见下左图），Kg ；K K-基本振型参与系数，按 计算；K1-对应与塔设备基本自振周期 T 的地震影响系数 值 值可查下右图，图中的曲线部分按1计算，但不得小于 ；max -地震影响系数的最大值，见表 4-31；表 4-31 地震影响系数 的最大值设计烈度789max0.230.450.90T -各类场地土的特征周期，见表 4-32；g表 4-32场地土场地土的特征周期近震远震Ⅰ0.20.25Ⅱ0.30.40Ⅲ0.40.55Ⅳ0.650.85T -设备基本自振周期，s。

1对于等直径、等壁厚的塔设备：不等直径或不等厚度的塔设备：H -塔的总高，mm ；m -塔在操作时的总质量，kg；0E-塔壁材料的弹性模量，MP a；e-筒体有效壁厚，mm ；D i-设备内径，mm ；i iE 、E -第 i段、第 i-1 段的材料在设计温度下的弹性模量，MP a；-1I、 I-第 i、第 i-1 段的截面惯性矩，mm 4；i i-1圆筒段、圆锥段 D ei-锥壳大端内直径，mm ；D if-锥壳小端内直径，mm ；ei-各计算截面设定的圆筒或锥壳有效壁厚， mm 2） 垂直地震力设防烈度为 8 度或 9 度区的塔设备应考虑上下两个方向垂直地震力作用，见下图塔设备底截面处的垂直地震力按下式计算：（4-48）式中：vmax -垂直地震影响系数最大值，取 vmax =0.65 max ；m ep-塔设备的当量质量，取 m ep=0.75m 0，Kg 任意质量 i处垂直地震力按下式计算：（4-49）（3） 地震弯矩塔设备任意计算截面 i-i的基本振型地震弯矩按式（4-50）计算：（4-50）i -任意计算截面-式 中 M iiEi-i的基本振型地震弯矩，N ·mm 对于等直径、等厚度塔设备的任意截面 i-i和底截面 0-0 的基本振型地震弯矩分别按式（4-51） 和式（4-52）计算：（4-51）（4-52）当塔设备 H /D >15，或高度大于等于 20m 时，还需考虑高振型的影响，在进行稳定或其他验算时，地震弯矩可按式（4-53）计算（4-53）。