[发明专利]建筑结构-抗震支吊架耦合计算模型建立方法及抗震支吊架的抗震设计方法

权利要求书

1.一种抗震设计用的建筑结构-抗震支吊架耦合计算模型建立方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、根据拟安装抗震支吊架的建筑结构的实物结构尺寸建立三维空间分析模型；

步骤2、通过时程分析法计算地震波输入时所述建筑结构在每个楼层平面内加速度峰值的响应面模型，根据响应面模型确定每个楼层平面内加速度峰值最大的点；

步骤3、根据抗震支吊架的安装间距、管道线质量密度和支吊架的侧移刚度，建立抗震支吊架的最不利分析模型；

步骤4、在每个楼层平面内加速度峰值最大的点上将所述建筑结构的三维空间分析模型与抗震支吊架的最不利分析模型耦合，获得建筑结构-抗震支吊架的耦合计算模型；

所述步骤3的具体步骤为：

步骤3.1、根据楼层平面内X方向布置管道的纵向抗震支吊架的安装间距、管道线质量密度和支吊架的侧移刚度，计算该支吊架的基本自振周期T₁；根据楼层平面内Y方向布置管道的侧向抗震支吊架的安装间距、管道线质量密度和支吊架的侧移刚度，计算该支吊架的基本自振周期T₂；比较基本自振周期T₁和T₂，选取基本自振周期较大的抗震支吊架建立楼层平面内抗震支吊架X方向的最不利分析模型；

步骤3.2、根据楼层平面内X方向布置管道的侧向抗震支吊架的安装间距、管道线质量密度和支吊架的侧移刚度，计算该支吊架的基本自振周期T₃；根据楼层平面内Y方向布置管道的纵向抗震支吊架的安装间距、管道线质量密度和支吊架的侧移刚度，计算该支吊架的基本自振周期T₄；比较基本自振周期T₃和T₄，选取基本自振周期较大的抗震支吊架建立楼层平面内抗震支吊架Y方向的最不利分析模型。

2.如权利要求1所述的一种抗震设计用的建筑结构-抗震支吊架耦合计算模型建立方法，其特征在于所述步骤2的具体步骤为：

步骤2.1、采用时程分析法计算X方向输入地震波时，建筑结构的每个楼层平面内楼盖的角点和边中点的X方向加速度峰值，根据所述角点和边中点的平面X、Y坐标并采用二次多项式模型建立每个楼层平面内X方向加速度峰值的响应面模型，根据X方向加速度峰值的响应面模型确定每个楼层平面内X方向加速度峰值最大的点的平面坐标；

步骤2.2、采用时程分析法计算Y方向输入地震波时，建筑结构的每个楼层平面内楼盖的角点和边中点的Y方向加速度峰值，根据这些角点和边中点的平面坐标并采用二次多项式模型建立每个楼层平面内Y方向加速度峰值的响应面模型，根据Y方向加速度峰值的响应面模型确定每个楼层平面内Y方向加速度峰值最大的点的平面坐标。

3.如权利要求1所述的一种抗震设计用的建筑结构-抗震支吊架耦合计算模型建立方法，其特征在于，所述步骤4的具体步骤为：

步骤4.1、根据每个楼层平面内X方向和Y方向加速度峰值最大点的平面坐标，对应于三维空间分析模型中的每层楼板位置设置节点，并对该节点区域附近人为划分楼板单元；

步骤4.2、在每个楼层平面内X方向和Y方向加速度峰值最大点对应的楼板节点上分别将抗震支吊架X方向和Y方向的最不利分析模型与建筑结构的三维空间计算模型耦合。

4.一种采用权利要求1或2或3所述的抗震设计用的建筑结构-抗震支吊架耦合计算模型建立方法的抗震支吊架的抗震设计方法，其特征在于还包括步骤5：

针对步骤4建立的建筑结构-抗震支吊架的耦合计算模型，采用时程分析法计算地震波输入时抗震支吊架的最不利加速度值，据此进行抗震支吊架的抗震设计。

5.如权利要求4所述的一种抗震支吊架的抗震设计方法，其特征在于所述步骤5的具体步骤为：

步骤5.1、针对建筑结构-抗震支吊架的耦合计算模型，采用时程分析法计算地震波输入时抗震支吊架的X方向加速度峰值，作为抗震支吊架X方向的最不利加速度值，根据X方向的最不利加速度值计算X方向布置管道的纵向抗震支吊架和Y方向布置管道的侧向抗震支吊架的地震作用并进行抗震设计；

步骤5.2、采用时程分析法计算地震波输入时抗震支吊架的Y方向加速度峰值，作为抗震支吊架Y方向的最不利加速度值，根据Y方向的最不利加速度值计算X方向布置管道的侧向抗震支吊架和Y方向布置管道的纵向抗震支吊架的地震作用并进行抗震设计。