位移比、周期比、軸壓比、剪重比、側(cè)向剛度比、剛重比等關(guān)鍵技術(shù)指標

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上構(gòu)整體分析計算結(jié)果的位移比、周期比、軸壓比、剪重比、側(cè)向剛度比、剛重比等關(guān)鍵技術(shù)指標。1. 位移比: 主要控制結(jié)構(gòu)的平面規(guī)則性,以免形成扭轉(zhuǎn).1、“樓層位移比”1）定義“樓層位移比”指：樓層的最大彈性水平位移（或?qū)娱g位移）與樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）平均值的比值；2）目的限制結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)；3）計算要求考慮偶然偏心（注意：不考慮雙向地震）.2、綜合說明：1）現(xiàn)行規(guī)范通過兩個途徑實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)和側(cè)向剛度的控制,即通過對“扭轉(zhuǎn)位移比”的控制,達到限制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)的目的；通過對“層間位移角”的控制,達到限制結(jié)構(gòu)最小側(cè)向剛度的目的.2）對“層間位移角”的限制是宏觀的.“層間位

2、移角”計算時只需考慮結(jié)構(gòu)自身的扭轉(zhuǎn)藕聯(lián),無需考慮偶然偏心及雙向地震.3）雙向地震作用計算,本質(zhì)是對抗側(cè)力構(gòu)件承載力的一種放大,屬于承載能力計算范疇,不涉及對結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)控制的判別和對結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度大小的判斷.4）常有單位要求按雙向地震作用計算控制“扭轉(zhuǎn)位移比”和“層間位移角”,這是沒有依據(jù)的.但對特別重要或特別復(fù)雜的結(jié)構(gòu),作為一種高于規(guī)范標準的性能設(shè)計要求也有它一定的合理性.高規(guī)的4.3.5條規(guī)定,樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移角,A、B級高度高層建筑均不宜大于該樓層平均值的1.2倍；且A級高度高層建筑不應(yīng)大于該樓層平均值的1.5倍,B級高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層建筑,不應(yīng)大于該

3、樓層平均值的1.4倍.位移比的限值：是根據(jù)剛性樓板假定的條件下確定的,其平均位移的計算方法,也基于“剛性樓板假定”.控制位移比的計算模型：按照規(guī)范要求的定義,位移比表示為“最大位移/平均位移”,而平均位移表示為“（最大位移+最小位移）/2”,其中的關(guān)鍵是“最小位移”,當樓層中產(chǎn)生0位移節(jié)點,則最小位移一定為0,從而造成平均位移為最大位移的一半,位移比為2.則失去了位移比這個結(jié)構(gòu)特征參數(shù)的參考意義,所以計算位移比時,如果樓層中產(chǎn)生“彈性節(jié)點”,應(yīng)選擇“強制剛性樓板假定”.高規(guī)4.3.5條,應(yīng)在質(zhì)量偶然偏心的條件下,考察結(jié)構(gòu)樓層位移比的情況.層間位移角：程序采用“最大柱（墻）間位移角”作為樓層的層

4、間位移角,此時可以“不考慮偶然偏心”的計算條件.復(fù)雜結(jié)構(gòu),如坡屋頂層、體育館、看臺、工業(yè)建筑等,這些結(jié)構(gòu)或者柱、墻不在同一標高,或者本層根本沒有樓板,這類結(jié)構(gòu)可以通過位移的“詳細輸出”或觀察結(jié)構(gòu)的變形示意圖,來考察結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng).復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計（徐培福主編）第195頁,圖7.1.7,先按不考慮偶然偏心計算扭轉(zhuǎn)位移比,根據(jù)計算結(jié)果分兩種情況分別計算,一是,當扭轉(zhuǎn)位移比小于1.2時,按偶然偏心計算；二是,當扭轉(zhuǎn)位移比大于等于1.2時,按雙向地震計算.再根據(jù)兩次計算結(jié)果取不利情況對結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)不規(guī)則進行判別.（博主提示：請注意,這里對采用雙向地震的判別是比1）放松許多,注意,這里的規(guī)定都是對復(fù)雜

5、高層建筑而言的,對一般工程,原則上不需要進行這樣嚴格的判別）.對于錯層結(jié)構(gòu)或帶有夾層的結(jié)構(gòu),這類結(jié)構(gòu)總是伴有大量的越層柱,當選擇“強制剛性樓板假定”后,越層柱將受到樓層的約束,如果越層柱很多,計算失真.總之,結(jié)構(gòu)位移特征的計算模型之合理性,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的實際出發(fā),對復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)采用多種手段.2. 周期比周期比控制什么？ 如同位移比的控制一樣，周期比側(cè)重控制的是側(cè)向剛度與扭轉(zhuǎn)剛度之間的一種相對關(guān)系，而非其絕對大小，它的目的是使抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置更有效、更合理，使結(jié)構(gòu)不致于出現(xiàn)過大（相對于側(cè)移）的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。一句話，周期比控制不是在要求結(jié)構(gòu)足夠結(jié)實，而是在要求結(jié)構(gòu)承載布局的合理性周期比不滿足要求，如何

6、調(diào)整？一旦出現(xiàn)周期比不滿足要求的情況，一般只能通過調(diào)整平面布置來改善這一狀況，這種改變一般是整體性的，局部的小調(diào)整往往收效甚微。周期比不滿足要求說明結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對于側(cè)移剛度較小，總的調(diào)整原則是加強結(jié)構(gòu)外圈剛度，削弱結(jié)構(gòu)內(nèi)筒剛度?？茖W(xué)應(yīng)用驗算周期比的目的，主要為控制結(jié)構(gòu)在罕遇大震下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。多塔結(jié)構(gòu)周期比：對于多塔樓結(jié)構(gòu)，不能直接按上面的方法驗算。如果上部沒有連接，應(yīng)該各個塔樓分別計算并分別驗算，如果上部有連接，驗算方法尚不清楚。體育場館、空曠結(jié)構(gòu)和特殊的，沒有特殊要求的，一般不需要控制周期比。當高層建筑樓層開洞口較復(fù)雜，或為錯層結(jié)構(gòu)時，結(jié)構(gòu)往往會產(chǎn)生局部振動，此時應(yīng)選擇“強制剛性樓板假定

7、”來計算結(jié)構(gòu)的周期比。以過濾局部振動產(chǎn)生的周期。調(diào)整方法調(diào)整周期比原則總結(jié)如下：（1） 結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件的布局均勻?qū)ΨQ。（2） 增加結(jié)構(gòu)周邊剛度：a.增大周邊柱、的截面或數(shù)量。b.增大周邊梁的高度，樓板的厚度。c.在樓板外伸段凹槽處設(shè)置連接梁或連接板。d.加強轉(zhuǎn)角窗周邊構(gòu)件的截面和強度，包括剪力墻暗柱，窗間墻，樓板等，特別是增設(shè)暗梁。e.減小周邊剪力墻洞口。（3） 降低結(jié)構(gòu)中部的剛度：a.結(jié)構(gòu)中部剪力墻上開洞；b.中部核心筒開結(jié)構(gòu)洞再填充。3.軸壓比軸壓比，指柱（墻）的軸壓力設(shè)計值與柱（墻）的全截面面積和軸心抗壓強度設(shè)計值乘積之比值。它反映了柱（墻）的受壓情況。（50011-2010）中6.3.

8、6和（50010-2010）中11.4.16都對柱軸壓比規(guī)定了限制，限制柱軸壓比主要是為了控制柱的延性，因為軸壓比越大，柱的延性就越差，在下柱的破壞呈脆性。 u=N/A*fc， u軸壓比，對非抗震地區(qū)，u=0.9 N軸力設(shè)計值 A截面面積 fc混凝土抗壓強度設(shè)計值 表6.3.6 中的注釋第一條：可不進行計算的結(jié)構(gòu)，取無組合的軸力設(shè)計值。 限制軸壓比主要是為了控制結(jié)構(gòu)的延性，規(guī)范對墻肢和柱均有相應(yīng)限值要求，見6.3.7和6.4.6，在剪力墻的軸壓比計算中，軸力取重力荷載代表設(shè)計值，與柱子的不一樣。4.剪重比剪重比，規(guī)范中稱剪力系數(shù)，為對應(yīng)于水平地震作用標準值的樓層剪力與重力荷載代表值的。主要為限

9、制各樓層的最小水平地震剪力，確保周期較長的結(jié)構(gòu)的安全。剪重比是抗震設(shè)計中非常重要的參數(shù)。規(guī)范規(guī)定剪重比計算，主要是因為在長周期作用下，地震影響系數(shù)下降較快，對于基本周期大于3.5s的結(jié)構(gòu)，由此計算出來的水平地震作用下的結(jié)構(gòu)效應(yīng)有可能太小。而對于長周期結(jié)構(gòu)，地震動態(tài)作用下的地面運動速度和位移可能對結(jié)構(gòu)有更大的破壞作用，而振型分解反應(yīng)譜法尚無法對此作出較準確的計算。出于安全考慮，規(guī)范規(guī)定了各樓層水平地震剪力的最小值，該值如不滿足要求，說明結(jié)構(gòu)有可能出現(xiàn)比較明顯的薄弱部位，需進行調(diào)整。5.側(cè)向剛度比 剛度比是指相鄰樓層側(cè)向剛度的比值。主要為限制結(jié)構(gòu)豎向布置的不規(guī)則性，避免結(jié)構(gòu)剛度沿豎向突變，形成，見

10、抗規(guī)3.4.2，高規(guī)3.5.2、3.5.3及相應(yīng)的條文說明；對于形成的薄弱層則按高規(guī)3.5.8予以加強。新抗震規(guī)范附錄E2.1規(guī)定，筒體結(jié)構(gòu)上下層的側(cè)向剛度比不宜大于2。新高規(guī)的3.5.3條規(guī)定，A級高度高層建筑的樓層抗結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力不宜小于其相鄰上一層受剪承載力的80%，不應(yīng)小于其相鄰上一層受剪承載力的65%；B級高度高層建筑的樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力不應(yīng)小于其相鄰上一層受剪承載力的75%。新高規(guī)的5.3.7條規(guī)定，高層建筑結(jié)構(gòu)計算中，當?shù)叵率业捻敯遄鳛闀r，地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍。新高規(guī)的10.2.6條規(guī)定，底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)與

11、的側(cè)向剛度。1底部大空間為一層的部分，可近似采用轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)等效剛度比表示轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)剛度的變化，非時不應(yīng)大于3，抗震設(shè)計時不應(yīng)大于2。2底部為25層大空間的部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)換層下部框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度與相同或相近高度的上部剪力墻結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比e宜接近1，非抗震設(shè)計時不應(yīng)大于2，抗震設(shè)計時不應(yīng)大于1.3。層剛度比的計算方法：高規(guī)附錄E.0.1建議的方法Ki = Gi Ai / hi高規(guī)附錄E.0.2建議的方法剪彎剛度Ki = Fi / i抗震規(guī)范的3.4.2和3.4.3條文說明中建議的計算方法：Ki = Vi / ui層剛度比的控制方法：新規(guī)范要求結(jié)構(gòu)各層之

12、間的剛度比，并根據(jù)剛度比對地震力進行放大，所以剛度比的合理計算很重要。新規(guī)范對結(jié)構(gòu)的層剛度有明確的要求，在判斷樓層是否為、地下室是否能作為、剛度是否滿足要求等等，都要求有層剛度作為依據(jù)，所以層剛度計算的準確性就比較重要。程序提供了三種計算方法：1：樓層2：單層加單位力的樓層剪彎剛度3：樓層平均與平均層間位移比值的層剛度三種計算方法有差異是正常的，可以根據(jù)需要選擇。只要計算，一般應(yīng)選擇第 3 種層剛度算法不計算地震作用，對于多層結(jié)構(gòu)可以選擇剪切層剛度算法，高層結(jié)構(gòu)可以選擇剪彎層剛度不計算地震作用，對于有斜支撐的鋼結(jié)構(gòu)可以選擇剪彎層剛度算法結(jié)構(gòu)按照“高規(guī)”要求計算轉(zhuǎn)換層上下幾層的層剛度比，一般取轉(zhuǎn)

13、換層上下等高的層數(shù)計算。層剛度作為該層是否為的重要指標之一，對結(jié)構(gòu)的薄弱層，規(guī)范要求其地震放大高規(guī)3.5.8 乘以1.25的增大系數(shù)。高規(guī)3.5.8 條紋說明 增大系數(shù)由02規(guī)程的1.15調(diào)整為1.25，適當提高安全度要求。，這里程序?qū)⒂捎脩糇孕锌刂?。當采用?種層剛度的計算方式時，如果結(jié)構(gòu)平面中的洞口較多，這樣會造成樓層平均位移的計算誤差增加，此時應(yīng)選擇“強制”來計算層剛度。選擇剪切、剪彎層剛度時，程序默認樓層為剛性樓板。層剛度比即結(jié)構(gòu)必須要有層的概念，但是，對于一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)，如層、體育館、看臺、工業(yè)建筑等，這些結(jié)構(gòu)或者柱、墻不在同一標高，或者本層根本沒有樓板，所以在設(shè)計時，可以不考慮這類結(jié)

14、構(gòu)所計算的層剛度特性。對于大底盤多塔結(jié)構(gòu)，或上聯(lián)多塔結(jié)構(gòu)，在多塔和單塔交接層之間的層剛度比是沒有意義的。如大底盤處因為離塔較遠的構(gòu)件，對該塔的層剛度沒有貢獻，所以遇到多塔結(jié)構(gòu)時，層剛度的計算應(yīng)該把底盤切開，只能保留與該塔2到3跨的底盤結(jié)構(gòu)。對于結(jié)構(gòu)或帶有夾層的結(jié)構(gòu)，層剛度比有時得不到合理的計算，這是因為層的概念被廣義化了。此時，需要采用模型簡化才能計算出層剛度比。6. 剛重比 剛重比，是指結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和重力荷載設(shè)計值之比，是影響的主要參數(shù)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的剛重比=Di*Hi/Gi（i層以上各層重力荷載設(shè)計值之和）Di-第i樓層的彈性等效剛度，可取該層與層間位移的比值Hi-第iGi-第i樓層重力荷載設(shè)計值剛重比與結(jié)構(gòu)的成正比關(guān)系；的調(diào)整將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)側(cè)移剛度的變化，從而影響到剛重比。因此調(diào)整周期比時應(yīng)注意，當某主軸方向的剛重比小于或接近規(guī)范限值時，應(yīng)采用加強剛度的方法；當某主軸方向剛重比大于規(guī)范限值較多時，可采用削弱剛度的方法。同樣，對剛重比的調(diào)整也可能影響周期比。特別是當結(jié)構(gòu)的周期比接近規(guī)范限值時，應(yīng)采用加強結(jié)構(gòu)外圍剛