5.5　結構計算模式和計算方法

5.5.1　各類水工建筑物抗震計算中地震作用效應的計算模式應與其相應設計規范規定的計算模式相同。

5.5.2　除窄河谷中的土石壩和橫縫經過灌漿的重力壩外，重力壩、水閘、土石壩均可取單位寬度或單個壩（閘）段進行抗震計算。

5.5.3　各類水工建筑物的地震作用效應計算方法除應按本標準相關章節規定采用外，應根據工程抗震設防類別按表5.5.3的規定采用。

5.5.4　對水工建筑物進行線彈性分析時，其地震作用效應的計算可采用只計地基彈性影響的振型分解反應譜法或振型分解時程分析法。各類水工建筑物的阻尼比取值：土石壩可取為20%，重力壩可取為10%，拱壩可取為5%，水閘、進水塔及其他建筑物可取為7%，邊坡阻尼比應專門論證。

5.5.5　對于工程抗震設防類別為甲類的混凝土重力壩和拱壩工程，在其專門的抗震研究中，計算地震作用效應所采用的動力分析模型中，應考慮以下因素：

1　結構-地基-庫水體系的動力相互作用，近場地基的質量、巖性和各類地質構造，遠域地基的輻射阻尼及沿壩基地震動輸入的不均勻性影響；

2　對于拱壩應計入地震過程中橫縫開合和滑移的影響；

3　對其他水工建筑物采用動力法計算地震作用效應時，結構和地基的動力相互作用可采用無質量地基模型。

5.5.6　采用振型分解反應譜法計算地震作用效應時，可由各階振型的地震作用效應按平方和方根法組合。當兩個振型的頻率差的絕對值與其中一個較小的頻率之比小于0.1時，地震作用效應宜采用完全二次型方根法組合。

式中：m——計算采用的振型數；

SE——地震作用效應；

Si、Sj——第i階、第j階振型的地震作用效應；

ρij——第i階和第j階的振型相關系數；

ζi、ζj——第i階、第j階振型的阻尼比；

γω——圓頻率比，γω=ωj/ωi；

ωi、ωj——第i階、第j階振型的圓頻率。

5.5.7　對地震作用效應影響不超過5%的高階振型可略去不計。采用集中質量模型時，集中質量的個數不宜少于地震作用效應計算中采用的振型數的4倍。

5.5.8　采用時程分析法計算地震作用效應時，應以阻尼比為5%的設計反應譜為目標譜，生成至少3套人工模擬地震加速度時程作為基巖的輸入地震動加速度時程，各套地震動的各分量之間的相關系數均不應大于0.3。應對按不同地震加速度時程計算的結果進行綜合分析，以確定設計采用的地震作用效應。

5.5.9　當采用擬靜力法計算地震作用效應時，沿建筑物高度作用于質點i的水平向地震慣性力代表值應按下式計算：

式中：Ei——作用在質點i的水平向地震慣性力代表值；

ah——水平向設計地震加速度代表值；

ξ——地震作用的效應折減系數值，除采用動力法計算鋼筋混凝土結構外，應取0.25；

GEi——集中在質點i的重力作用標準值；

αi——質點i的地震慣性力的動態分布系數，應按本標準相應章節中的有關條文的規定采用；

g——重力加速度。