桥式吊车荷载、地震附加质量与不同的 R–D
本文介绍预制工业建筑特有的三个主题：仅作为地震质量参与承重体系的附加质量、桥式吊车（行车）荷载，以及设有中间层的建筑中上部和下部分区采用不同的 R 和 D 系数。建模步骤请参见预制结构的建模一文。
1. 外墙板和吊车质量（地震附加质量）
对于悬挂在柱上的外墙板或吊车桥等，需要仅作为地震质量而非重力荷载参与承重体系的质量：
- 在质量作用点（例如檐沟标高处的柱顶）放置一个预定义节点（joint）。
- 选中该节点，打开预定义节点特性窗口；在常规选项卡的地震附加质量框中以吨（= kN·s²/m）为单位输入质量。
附加质量计入节点所在楼层的地震质量、模态分析质量矩阵、等效地震荷载、二阶效应指标以及上部/下部分区比值。由于它不是重力，因此不会加入竖向荷载和基础荷载。楼层归属依据节点的标高确定。
选中多个节点时，如果该框留空，则保留现有数值。典型用法：将板重的一半（由上部连接承担的部分）加到檐沟标高处的柱顶，将吊车桥每个车轮分担的部分加到吊车柱上。
2. 桥式吊车（行车）荷载
宏 → 桥式吊车（行车）荷载... 窗口根据车轮反力计算吊车梁设计内力、传递给柱的竖向和水平力以及地震质量分担部分；如有需要，可将荷载写入模型。
| 输入项 | 说明 | 示例值 |
|---|---|---|
| 起重量 (kN) | 吊车起重能力 | 200 |
| R1maks, R1min, R2maks, R2min (kN) | 制造商表中的车轮反力：受载侧 (R1) 和对侧；两个小车位置下的最大值和最小值 | 153 / 49 / 134 / 30 |
| 轮距 a (m) | 一根吊车梁上两个车轮的间距 | 3.84 |
| 动力系数 ψ | 放大竖向和水平吊车力 | 1.40 |
| 吊车梁跨度 L (m) | 轴线间距 | 7.5 |
| 梁 + 轨道 q (kN/m) | 吊车梁和轨道自重 | 5.1 |
| 牛腿顶标高 Z (cm, 绝对值) | 吊车牛腿的标高；荷载在该标高写入柱轴线 | 800 |
| 牛腿偏心距 e (cm) | 车轮荷载到柱轴线的距离（产生 M = V·e 弯矩） | 0 |
| 目标荷载工况 | 写入力的用户定义荷载工况 | — |
| 水平力 | 桥架 +/−（主框架方向，ψ·P/10）、轨道 +/−（轨道方向，ψ·P/7）或无 | — |
- 计算： 列出桥架自重、每个车轮的质量分担、吊车梁弯矩和剪力、传递到柱的反力包络值和水平力。吊车梁须另行按这些数值设计。
- 生成 4 个吊车荷载工况： 定义 KrenX+、KrenX−、KrenY+、KrenY− 荷载工况。荷载工况和组合体系必须为用户自定义（项目总体设置 → 荷载组合）。
- 应用于所选柱： 在所选柱的轴线上、牛腿标高处各创建或更新一个荷载点：竖向力、偏心弯矩和所选水平力写入目标荷载工况。如勾选同时写入桥架质量分担，则同时输入地震附加质量。命令重新运行时数值会被覆盖（不会重复叠加）。对于对侧轴线的柱，请用 R1min/R2min 数值再应用一次。
包含吊车荷载工况的组合（例如 1.4G + 1.6Q ± Kren）由用户在荷载工况窗口中定义；程序不会自动生成钢筋混凝土的吊车组合。吊车牛腿（短牛腿）在模型中不会另行作为杆件建立，也不进行验算。
在钢筋混凝土项目中：本版本中，钢筋混凝土及钢筋混凝土预制项目无法选择用户自定义的荷载与组合体系；因此生成 4 个吊车荷载工况和应用于所选柱按钮在钢筋混凝土项目中不起作用。在这类项目中，请将计算结果用于吊车梁和牛腿设计，并将桥架质量作为地震附加质量输入（第 1 节）。
3. 上部和下部分区采用不同的 R 和 D（TBDY 4.3.6）
对于下部分区（例如设中间层的部分）与上部分区承重体系不同的建筑，使用 宏 → 上部/下部分区不同的 R-D (TBDY 4.3.6)... 窗口。分析对整栋建筑采用上部分区的系数（项目总体设置中的 R、D）；下部分区构件的内力按规范中的 ν 系数修正。
| 输入项 | 说明 | 默认值 |
|---|---|---|
| 上部/下部分区采用不同的 R 和 D 系数 | 启用该选项 | 关闭 |
| 下部分区的顶层（楼层号） | 该层及以下视为“下部分区” | 1 |
| 下部分区 R (X)、R (Y) | 下部分区承重体系的性能系数（TBDY 表 4.1） | 8 |
| 下部分区 D (X)、D (Y) | 下部分区的超强系数（TBDY 表 4.1） | 3 |
| νüst (X)、νüst (Y) | 上部分区基底剪力与总基底剪力之比；输入 0 时由楼层重量和高度自动计算 | 0 |
计算 / 显示按钮显示 νüst、νalt、ν、(R̄a)alt 和 D̄alt 的数值。
分析中：来自地震荷载工况的下部分区构件延性内力按 ν 放大，非延性行为（剪力承载力计算）采用 D̄alt 进行，下部分区的层间位移按 (R̄a)alt 计算。该设置随项目一同保存。
示例（书中建筑）： 上部分区 R = 3，D = 2；下部分区 R = 5，D = 2.5；下部分区顶层为 1；νüst = 0.408 (X) / 0.406 (Y) → ν = 0.763 / 0.762，(R̄a)alt = 3.93，D̄alt = 1.81。如需逐项对比，也可手动输入 νüst 数值。
4. 常见情况
| 现象 | 解决办法 |
|---|---|
| “生成 4 个吊车荷载工况”没有添加荷载工况。 | 荷载工况和组合体系必须为用户自定义；在钢筋混凝土项目中，本版本无法选择此体系（第 2 节）。 |
| 吊车荷载似乎被叠加了两次。 | “应用于所选柱”会覆盖原有数值；对于不同位置，请选择各自独立的目标荷载工况。 |
| 附加质量没有出现在基础荷载中。 | 这是预期行为：地震附加质量不是重力，只参与地震计算。 |