一种地震作用的确定方法及装置与流程

1.本技术涉及结构工程技术领域，尤其涉及一种地震作用的确定方法及装置。


背景技术：

2.细腰型建筑常用于高层及超高层建筑中，尤其多见于超高层住宅。现有技术中对细腰建筑物中的连接体给出了概念设计及对应的构造措施，但对如何通过计算得到连接体的地震作用，现有技术并未提出明确的计算方法。
3.目前，现有方法一般采用整体结构振型分解反应谱法和时程分析法来计算连接体的地震作用效应。由于整体结构地震作用效应计算时，无法计算连接体两侧结构地震作用相位差，整体结构各方向前几个质量参与较多的主振型，一般都是表现整体平动、整体转动，连接体几乎不受力，后面的部分高振型，出现两翼相向平动、转动时，此反向振动才迫使连接体参与工作受力，而这部分振型质量参与较小，无法计算连接体两侧反向平动及转动效应的影响，故通过该方法得到的连接体受到的地震作用失真，大大偏小，存在安全隐患。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种地震作用的确定方法及装置，能够准确获取细腰型建筑物中连接体受到的地震作用。
5.第一方面，提供一种地震作用的确定方法，该方法适用于细腰型建筑物，细腰型建筑物包括n个楼层，每一个楼层的整体结构包括多个结构体以及至少一个连接体，连接体用于连接两个结构体，每一个楼层的单侧结构包括连接体的一部分和连接体连接的一个结构体，n为大于1的整数。该方法包括：获取细腰型建筑物的第i层至第n层楼层的单侧结构的重力荷载、第i层楼层的地震剪力系数差值、第i 1层至第n层楼层的单侧结构的重力荷载、以及第i 1层楼层的地震剪力系数差值，第i层楼层的地震剪力系数差值等于第i层楼层的整体结构的地震剪力系数减去第i层楼层的单侧结构的地震剪力系数，第i 1层楼层的地震剪力系数差值等于第i 1层楼层的整体结构的地震剪力系数减去第i 1层楼层的单侧结构体的地震剪力系数，i为大于等于1，小于等于n
‑
1的正整数；根据第i层至第n层楼层的单侧结构的重力荷载、第i层楼层的地震剪力系数差值、第i 1层至第n层楼层的单侧结构的重力荷载、以及第i 1层楼层的地震剪力系数差值，确定第i层楼层的连接体受到的地震作用。
6.本技术提出了一种细腰型建筑物的连接体的地震作用的确定方法，通过分别获取整体结构和单侧结构的重力荷载以及剪力系数差值，可以计算得到连接体的地震作用。相比于现有技术中通过采用整体结构振型分解反应谱法和时程分析法计算的连接体的地震作用，本技术可以准确的获取连接体的地震作用，避免了连接体地震作用偏小不安全的问题，具有方便、新颖、可靠、安全的特点。
7.第二方面，提供一种地震作用的确定装置，该装置适用于细腰型建筑物，细腰型建筑物包括n个楼层，每一个楼层的整体结构包括多个结构体以及至少一个连接体，连接体用于连接两个结构体，每一个楼层的单侧结构包括连接体的一部分和连接体连接的一个结构
体，n为大于1的整数，该装置包括：获取模块，用于获取细腰型建筑物的第i层至第n层楼层的单侧结构的重力荷载、第i层楼层的地震剪力系数差值、第i 1层至第n层楼层的单侧结构的重力荷载、以及第i 1层楼层的地震剪力系数差值，第i层楼层的地震剪力系数差值等于第i层楼层的整体结构的地震剪力系数减去第i层楼层的单侧结构的地震剪力系数，第i 1层楼层的地震剪力系数差值等于第i 1层楼层的整体结构的地震剪力系数减去第i 1层楼层的单侧结构体的地震剪力系数，i为大于等于1，小于等于n
‑
1的正整数；确定模块，还用于根据第i层至第n层楼层的单侧结构的重力荷载、第i层楼层的地震剪力系数差值、第i 1层至第n层楼层的单侧结构的重力荷载、以及第i 1层楼层的地震剪力系数差值，确定第i层楼层的连接体受到的地震作用。
8.第三方面，提供一种地震作用的确定装置，包括通信接口、处理器、存储器、总线；存储器用于存储计算机执行指令，处理器与存储器通过总线连接，当地震作用的确定装置运行时，处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以使地震作用的确定装置执行如上述第一方面的地震作用的确定方法。
9.第四方面，提供一种计算机存储介质，包括指令，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述的地震作用的确定方法。
10.第五方面，提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括指令代码，指令代码用于执行如上述的地震作用的确定方法。
11.可以理解地，上述提供的任一种地震作用的确定装置、计算机存储介质或计算机程序产品均用于执行上文所提供的第一方面对应的方法，因此，其所能达到的有益效果可参考上文第一方面的方法以及下文具体实施方式中对应的方案的有益效果，此处不再赘述。
附图说明
12.图1为本技术实施例提供的一种细腰型建筑物的平面示意图；
13.图2为本技术实施例提供的一种地震作用的确定方法的流程示意图；
14.图3为本技术实施例提供的另一种地震作用的确定方法的流程示意图；
15.图4为本技术实施例提供的一种地震作用的确定装置的结构示意图；
16.图5为本技术实施例提供的另一种地震作用的确定装置的结构示意图。
具体实施方式
17.为了便于理解本技术实施例提供的技术方案，先对本技术涉及到的名词进行简单说明。
18.振型分解反应谱法：用来计算多自由度体系地震作用的一种方法。该法是利用单自由度体系的加速度设计反应谱和振型分解的原理，求解各阶振型对应的等效地震作用，然后按照一定的组合原则对各阶振型的地震作用效应进行组合，从而得到多自由度体系的地震作用效应。
19.时程分析法：时程分析法是对结构物的运动微分方程直接进行逐步积分求解的一种动力分析方法。由时程分析可得到各个质点随时间变化的位移、速度和加速度动力反应，进而计算构件内力和变形的时程变化。
20.重力荷载：是建筑抗震设计用的重力性质的荷载，为结构构件的永久荷载(包括自重)标准值和各可变荷载组合值之和。
21.地震剪力系数：对应于水平地震作用标准值的楼层剪力与重力荷载的比值。
22.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
23.在本技术的描述中，除非另有说明，“/”表示“或”的意思，例如，a/b可以表示a或b。本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。此外，“至少一个”是指一个或多个，“多个”是指两个或两个以上。“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
24.需要说明的是，本技术中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本技术中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
25.由背景技术可知，现有方法采用整体结构振型分解反应谱法和时程分析法来计算细腰型建筑物的连接体的地震作用效应。由于整体结构地震作用效应计算时，无法计及连接体两侧结构地震作用相位差，整体结构各方向前几个质量参与较多的主振型，一般都是表现整体平动、整体转动，细腰连接体几乎不受力，后面的部分高振型，出现两翼相向平动、转动时，此反向振动才迫使连接体参与工作受力，而这部分振型质量参与较小，无法计及连接体两侧反向平动及转动效应的影响，故通过该方法得到的细腰型建筑物的连接体地震作用失真，大大偏小，存在安全隐患。
26.基于上述问题，本技术根据提出了一种细腰型建筑物的连接体的地震作用的确定方法，通过分别获取整体结构和单侧结构的重力荷载以及剪力系数差值，可以计算得到连接体的地震作用。相比于现有技术中通过采用整体结构振型分解反应谱法和时程分析法计算的连接体的地震作用，本技术可以准确的获取连接体的地震作用，避免了连接体地震作用偏小不安全的问题，具有方便、新颖、可靠、安全的特点。
27.下面结合说明书附图，对本技术的实施例进行具体说明。
28.本技术实施例提供一种细腰型建筑物，包括n个楼层，n为大于1的整数。
29.如图1所示，每一个楼层的整体结构1包括多个结构体11以及至少一个连接体12，连接体12用于连接两个结构体11，每一个楼层的单侧结构2包括连接体12的一部分和所述连接体12连接的一个结构体11。
30.在一些实施例中，每一个楼层的单侧结构2包括连接体12的二分之一。
31.如图2所示，本技术实施例提供一种地震作用的确定方法，应用于细腰型建筑物中，该方法包括：
32.s101、获取细腰型建筑物的第i层至第n层楼层的单侧结构的重力荷载、第i层楼层的地震剪力系数差值、第i 1层至第n层楼层的单侧结构的重力荷载、以及第i 1层楼层的地震剪力系数差值。
33.可选的，根据确定第i层楼层的整体结构的地震剪力系数，其中，λ
i
表示第i层楼层的整体结构的地震剪力系数，v
i
表示第i层楼层的整体结构的水平地震作用，n表示细腰型建筑物的总楼层，为第i层至第n层楼层的整体结构的重力荷载。
34.具体的，可以通过振型分解反应谱法计算全部楼层的整体结构的地震作用，得到第i层楼层的整体结构的水平地震作用v
i
。
35.可选的，根据确定第i层楼层的单侧结构的地震剪力系数，其中，λ
i单侧
表示第i层楼层的单侧结构的地震剪力系数，v
i单侧
为第i层楼层的单侧结构的地震作用，n表示细腰型建筑物的总楼层，为第i层至第n层楼层的单侧结构的重力荷载。
36.具体的，可以在第i层楼层的单侧结构中通过振型分解反应谱法计算该第i层楼层的单侧结构的地震作用v
i单侧
。
37.可选的，第i层楼层的地震剪力系数差值等于第i层楼层的整体结构的地震剪力系数减去第i层楼层的单侧结构的地震剪力系数，也即δλ
i
＝λ
i
‑
λ
i单侧
；第i 1层楼层的地震剪力系数差值等于第i 1层楼层的整体结构的地震剪力系数减去第i 1层楼层的单侧结构体的地震剪力系数，也即δλ
i 1
＝λ
i 1
‑
λ
i 1单侧
。
38.s102、根据第i层至第n层楼层的单侧结构的重力荷载、第i层楼层的地震剪力系数差值、第i 1层至第n层楼层的单侧结构的重力荷载、以及第i 1层楼层的地震剪力系数差值，确定第i层楼层的连接体受到的地震作用。
39.具体的，根据确定第i层楼层的连接体受到的地震作用，其中，f
i
表示第i层楼层的连接体受到的地震作用，δλ
i
表示第i层楼层的地震剪力系数差值，表示第i层至第n层楼层的单侧结构的重力荷载，δλ
i 1
表示第i 1层楼层的地震剪力系数差值，表示第i 1层至第n层楼层的单侧结构的重力荷载。
40.本技术实施例提出了一种细腰型建筑物的连接体的地震作用的确定方法，通过分别获取整体结构和单侧结构的重力荷载以及剪力系数差值，可以计算得到连接体的地震作用。相比于现有技术中通过采用整体结构振型分解反应谱法和时程分析法计算的连接体的地震作用，本技术可以准确的获取连接体的地震作用，避免了连接体地震作用偏小不安全的问题，具有方便、新颖、可靠、安全的特点。
41.如图3所示，本技术还提供一种地震作用的确定方法，应用于细腰型建筑物中，该方法包括：
42.s201、获取细腰型建筑物的第n层楼层的单侧结构的重力荷载和第n层楼层的地震
剪力系数差值，第n层楼层的地震剪力系数差值等于第n层楼层的整体结构的地震剪力系数减去第n层楼层的单侧结构的地震剪力系数。
43.应理解，第n层楼层指的是细腰型建筑物的最高层。
44.可选的，第n层楼层的整体结构的地震剪力系数和n层楼层的单侧结构的地震剪力系数与步骤s101中第i层楼层的地震剪力系数和第i层楼层的单侧结构的地震剪力系数的计算过程相同，在此不再进行赘述。
45.s202、根据细腰型建筑物的第n层楼层的单侧结构的重力荷载和第n层楼层的地震剪力系数差值，确定第n层楼层的连接体受到的地震作用。
46.具体的，根据确定第n层楼层的连接体受到的地震作用，其中，δλ
n
表示细腰型建筑物的第n层楼层的地震剪力系数差值，表示细腰型建筑物的第n层楼层的单侧结构的重力荷载。
47.本技术实施例还提出了一种细腰型建筑物的连接体的地震作用的确定方法，通过获取细腰型建筑物的第n层楼层的单侧结构的重力荷载和第n层楼层的地震剪力系数差值，可以计算得到细腰型建筑物最高层的连接体的地震作用。相比于现有技术中通过采用整体结构振型分解反应谱法和时程分析法计算的连接体的地震作用，本技术可以准确的获取连接体的地震作用，避免了连接体地震作用偏小不安全的问题，具有方便、新颖、可靠、安全的特点。
48.可以看出，上述主要从方法的角度对本技术实施例提供的方案进行了介绍。为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块及算法步骤，本技术实施例能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
49.本技术实施例可以根据上述方法示例对控制装置进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。可选的，本技术实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
50.如图4所示，本技术实施例提供一种地震作用的确定装置，包括获取模块401和确定模块402。
51.获取模块401，用于获取细腰型建筑物的第i层至第n层楼层的单侧结构的重力荷载、第i层楼层的地震剪力系数差值、第i 1层至第n层楼层的单侧结构的重力荷载、以及第i 1层楼层的地震剪力系数差值，第i层楼层的地震剪力系数差值等于第i层楼层的整体结构的地震剪力系数减去第i层楼层的单侧结构的地震剪力系数，第i 1层楼层的地震剪力系数差值等于第i 1层楼层的整体结构的地震剪力系数减去第i 1层楼层的单侧结构体的地震
剪力系数，i为大于等于1，小于等于n
‑
1的正整数；
52.确定模块402，用于根据第i层至第n层楼层的单侧结构的重力荷载、第i层楼层的地震剪力系数差值、第i 1层至第n层楼层的单侧结构的重力荷载、以及第i 1层楼层的地震剪力系数差值，确定第i层楼层的连接体受到的地震作用。
53.可选的，确定模块402，具体用于根据确定第i层楼层的连接体受到的地震作用，其中，f
i
表示第i层楼层的连接体受到的地震作用，δλ
i
表示第i层楼层的地震剪力系数差值，表示第i层至第n层楼层的单侧结构的重力荷载，δλ
i 1
表示第i 1层楼层的地震剪力系数差值，表示第i 1层至第n层楼层的单侧结构的重力荷载。
54.可选的，获取模块401，具体用于根据确定所述第i层楼层的整体结构的地震剪力系数，其中，λ
i
表示第i层楼层的整体结构的地震剪力系数，v
i
表示第i层楼层的整体结构的水平地震作用，n表示细腰型建筑物的总楼层，为第i层至第n层楼层的整体结构的重力荷载。
55.可选的，获取模块401，具体用于根据确定第i层楼层的单侧结构的地震剪力系数，其中，λ
i单侧
表示第i层楼层的单侧结构的地震剪力系数，v
i单侧
为第i层楼层的单侧结构的地震作用，n表示细腰型建筑物的总楼层，为第i层至第n层楼层的单侧结构的重力荷载。
56.可选的，获取模块401，还用于获取细腰型建筑物的第n层楼层的单侧结构的重力荷载和第n层楼层的地震剪力系数差值，第n层楼层的地震剪力系数差值等于第n层楼层的整体结构的地震剪力系数减去第n层楼层的单侧结构的地震剪力系数；
57.确定模块402，还用于根据细腰型建筑物的第n层楼层的单侧结构的重力荷载和第n层楼层的地震剪力系数差值，确定第n层楼层的连接体受到的地震作用。
58.在采用集成的模块的情况下，地震作用的确定装置包括：存储单元、处理单元以及接口单元。处理单元用于对地震作用的确定装置的动作进行控制管理。接口单元，负责地震作用的确定装置与其他设备的信息交互。存储单元，负责地震作用的确定装置的程序代码和数据。
59.其中，以处理单元为处理器，存储单元为存储器，接口单元为通信接口为例。其中，地震作用的确定装置参照图5中所示，包括通信接口501、处理器502、存储器503和总线504，通信接口501、处理器502通过总线504与存储器503相连。
60.处理器502可以是一个通用中央处理器(central processing unit，cpu)，微处理器，特定应用集成电路(application
‑
specific integrated circuit，asic)，或一个或多个用于控制本技术方案程序执行的集成电路。
61.存储器503可以是只读存储器(read
‑
only memory，rom)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，ram)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read
‑
only memory，eeprom)、只读光盘(compact disc read
‑
only memory，cd
‑
rom)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。
62.其中，存储器503用于存储执行本技术方案的应用程序代码，并由处理器502来控制执行。通信接口501用于与其他设备进行信息交互，例如支持地震作用的确定装置与其他设备的信息交互，例如从其他设备获取数据或者向其他设备发送数据。处理器502用于执行存储器503中存储的应用程序代码，从而实现本技术实施例中所述的方法。
63.此外，还提供一种计算存储媒体(或介质)，包括在被执行时进行上述实施例中的地震作用的确定方法操作的指令。另外，还提供一种计算机程序产品，包括上述计算存储媒体(或介质)。
64.其中，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，其作用在此不再赘述。
65.应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
66.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
67.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
68.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
69.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
70.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
71.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：read
‑
only memory，英文简称：rom)、随机存取存储器(英文全称：random access memory，英文简称：ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
72.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何在本技术揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。