水平侧向力

水平侧向力，是在桥式类型起重机大车运行跑偏时，轨道侧面与车轮轮缘或水平导向轮之间会产生的侧向力。

起重机大车的水平侧向力在桥式类型起重机大车运行跑偏时，轨道侧面与车轮轮缘或水平导向轮之间会产生水平侧向力。

水平侧向力对起重机车轮及其轴承有着不良影响，侧向力通过起重机轨道作用于厂房结构。

水平侧向力可按照下式近似计算：

式中 ∑R----起重机产生侧向力一侧最大轮压之和；

λ---水平侧向力系数，与起重机跨度和大车轮距之比有关。

考虑刚度变化的 Pushover 水平侧向力分布为了考虑层间刚度对竖向不规则结构非线性静力分析结果的影响，提出了建筑结构考虑刚度变化的水平侧向力分布计算方法。在总结几种常见水平侧向力分布形式、分析单自由度体系运动方程的基础上，给出了单自由度、多自由度体系水平地震力与层间刚度的关系，提出了改进的水平侧向力分布形式。算例计算表明，可以找到多种侧向刚度不规则结构的薄弱层，得到的楼层侧移和层间位移角与时程分析结果符合较好。1

均匀分布该方法认为沿建筑物高度侧向力均匀分布，每一层的侧向力和该层的质量成正比。每一层的水平侧向力Fi可由下式计算：

Fi=αWi，式中，α为比例系数，Wi为第i楼层的重力荷载代表值。

水平侧向力均匀分布形式过于简单，只考虑了楼层质量对地震作用的影响，而没有考虑结构刚度、强度以及振型等参数对非线性分析结果的影响，计算结果与实际结构反应有较大的差异。1

MMC 法分布E· kalkan和S·K· Kunnath考虑振型的影响，提出了MMC水平侧向力分布形式：

Fj=∑αn Γn mφn Sa (ζn ，Tn )

式中，αn为修正系数，可正可负；φn为n振型向量。

MMC分布形式实际为各振型对地震力贡献的线性组合，该方法虽然考虑多振型的影响，理论上也可以用于不规则结构，但是由于系数αn的不确定性，包括正负号的不确定，导致在具体计算时，要对各种可能出现的组合分别计算，并取其包络线作为最终结果，特别是在考虑多阶振型时，计算过程十分复杂。

除了上述水平侧向力分布形式，常见的还有按照结构第一振型分布的侧向力，以及其他按照结构某几个振型进行组合 ( 例如，SRSS组合方法)的分布形式。笔者通过计算比较，认为如果侧向力分布按照多个振型的组合形式分布，虽然得到的结果可以接受，但是计算过程还是偏于复杂，不利于实际工程应用。1

考虑刚度变化的水平侧向力分布竖向不规则结构和规则结构的一个显著区别就是侧向刚度有较大的突变，可见，竖向不规则结构在进行pushover分析时，必须考虑其刚度变化的特点，其水平侧向力分布也应该考虑刚度的影响。

在水平地震作用下质点的惯性力和质量成正比，这也就是pushover分析水平侧向力均匀分布的原因了。若忽略阻尼的影响，则质点惯性力与刚度也是成正比的。对于多自由度体系也可以得到同样的结论。层间刚度大则承受的水平地震力就越大，反之，亦然。在此，引入层间刚度对传统的水平侧向力分布进行修正，使其符合竖向不规则结构在地震作用下的水平惯性力分布。1

非线性静力推覆分析的水平侧向力非线性静力分析方法可以较为简便地预估结构的弹塑性反应，但仅取常见水平侧向力分布模型并不能满足实际工程的需要，例如高振型的影响和不规则结构的特殊性。对竖向不规则结构进行非线性时程分析，建立了水平侧向力分布与结构层刚度的关系式，从而提出了一种新的水平侧向力分布形式和方法。2

几种水平侧向力分布形式1、均匀分布

侧向力沿建筑物高度均匀分布，每一层的侧向力和该层的质量成正比。只考虑了楼层质量对地震作用的影响，而没有考虑结构刚度、强度以及振型等参数对非线性分析结果的影响，计算结果与实际结构反应有较大的差异，只是一种近似粗略的非线性分析方法。

2、指数分布

为了说明不同楼层加速度的变化，需要考虑变形的不同模态以及振动时高振型的影响，FEMA-356推荐使用指数分布形式。

指数分布虽然考虑了振型的影响，其中，倒三角分布只考虑了第一振型的贡献，但是其分布形式含有假定结构的反应与其等效单自由度体系的反应相联系的意思，与多自由度体系的实际受力状态还是有一定的差别，且权函数的取值也有商榷之处。2

不规则结构的水平侧向力分布对5种不规则结构进行非线性时程分析，得到各层的加速度反应值Sa，考虑各层的质量，从而求出各层水平地震惯性力Fi(取7条地震波时程分析结果的平均值),然后利用各层侧向刚度D，作出水平地震惯性力和侧向刚度关系曲线，并进行二次曲线拟合分析,得到刚度不规则结构水平侧向力分布形式：

ΔFi=(16.546 -3.031D +0.175D2)ΔVb

式中，D为各层侧向刚度，计算方法参照框架结构侧移计算的D值法，ΔVb为基底剪力增量。2

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学