二級(jí)專業(yè)結(jié)構(gòu)輔導(dǎo)：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中幾個(gè)限值的意義

1、二級(jí)專業(yè)結(jié)構(gòu)輔導(dǎo)：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中幾個(gè)限值的意義軸壓比是指有地震作用組合的柱組合軸壓力設(shè)計(jì)值與柱的全截面面積和砼軸心受壓抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘積的比值，是影響柱子破壞形態(tài)和延性的主要因素之一。為掌握構(gòu)造的延性，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)墻肢和柱均有相應(yīng)限值要求，見(jiàn)抗規(guī)和6.4.6,在剪力墻的軸壓比計(jì)算中，軸力取重力荷載代表設(shè)計(jì)值，與柱子的不一樣。2、剪重比:主要為掌握各樓層最小地震剪力，確保構(gòu)造安全性，見(jiàn)抗規(guī)5.2.5.3、剛重比：主要為掌握構(gòu)造的穩(wěn)定性，以免構(gòu)造產(chǎn)生滑移和傾覆，要求見(jiàn)高規(guī)。4、側(cè)向剛度比：主要為掌握構(gòu)造豎向規(guī)章性。位移比：主要為掌握構(gòu)造平面規(guī)章性，以免形成扭轉(zhuǎn)，對(duì)構(gòu)造產(chǎn)生不利影響。掌握比例為1.5,

2、見(jiàn)抗規(guī)、3.4.3.5、周期比：主要為掌握構(gòu)造扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，減小扭轉(zhuǎn)對(duì)構(gòu)造產(chǎn)生的不利影響，要求見(jiàn)高規(guī)4.3.5.6、剪跨比：梁的剪跨比，剪力的位置a與h0的比值。剪跨比影響了剪應(yīng)力和正應(yīng)力之間的相對(duì)關(guān)系，因此也打算了主應(yīng)力的大小和方向，也影響著梁的斜截面受剪承載力和破壞的方式；同時(shí)也反映在受剪承載力的公式上。柱的剪跨比：剪跨比X=M/Vh，假設(shè)反彎點(diǎn)在柱子層高范圍內(nèi)，可取 柱子的剪跨比小于2時(shí)，需要全長(zhǎng)加密，見(jiàn)混凝土標(biāo)準(zhǔn)、11.4.17.7、剪壓比梁柱截面上的名義剪應(yīng)力V/bh0與混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的比值：梁塑性鉸區(qū)的截面剪壓比對(duì)梁的延性、耗能力量及保持梁的強(qiáng)度、剛度有明顯的影響，當(dāng)剪壓比大

3、于0.15的時(shí)候，梁的強(qiáng)度和剛度有明顯的退化現(xiàn)象，此時(shí)再增加箍筋用量，也不能發(fā)揮作用，因此對(duì)梁柱的截面尺寸有所要求。8、跨高比：梁的跨高比梁的凈跨與梁截面高度的比值對(duì)梁的抗震性能有明顯的影響。梁非剪力墻的連梁的跨高比小于5和深梁都根據(jù)深受彎構(gòu)件進(jìn)展計(jì)算。9、延性比：延性比即為彈塑性位移增大系數(shù)。延性是指材料、構(gòu)件、構(gòu)造在初始強(qiáng)度沒(méi)有明顯退化的狀況下的非彈性變形力量。延性比主要分為三個(gè)層面，即截面的延性比、構(gòu)件的延性比和構(gòu)造的延性比。構(gòu)造的延性比多指框架或者剪力墻等構(gòu)造的水平荷載-頂層水平位移P-delta、水平荷載-層間位移等曲線。高層抗震應(yīng)當(dāng)留意防震縫的設(shè)計(jì)，必需留有足夠的寬度。平面外形或剛

4、度不對(duì)稱，會(huì)使建筑物產(chǎn)生顯著的扭轉(zhuǎn)，震害嚴(yán)峻。凸出屋面的塔樓受高振型的影響，產(chǎn)生顯著的鞭梢效應(yīng)，破壞嚴(yán)峻。高層局部和低層局部之間的連接構(gòu)造不合理?？蚣苤孛嫣?，箍筋缺乏，柱子的延性和抗震力量不夠而發(fā)生剪切破壞或柱頭壓碎。由于沿豎向樓層質(zhì)量與剛度變化太大，是樓層變形過(guò)分集中而產(chǎn)生破壞。地基的穩(wěn)定性問(wèn)題要特殊留意。伸縮縫和沉降縫寬度過(guò)小，碰撞破壞許多。不應(yīng)在建筑物端部設(shè)置樓梯間，樓板有大洞口，因剛度不勻稱而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。外縱墻門窗洞口過(guò)大，連梁尺寸太小，簡(jiǎn)單產(chǎn)生破壞。中間局部樓層柱子截面和材料轉(zhuǎn)變或取消了局部剪力墻，產(chǎn)生剛度或承載力突變，形成構(gòu)造薄弱層。高層抗震設(shè)計(jì)的根本原則：小震不壞，中震可修，大

5、震不倒。高層建筑構(gòu)造應(yīng)依據(jù)房屋高度和高寬比、抗震設(shè)防類別、抗震設(shè)防烈度、場(chǎng)地類別、構(gòu)造材料和施工技術(shù)條件等因素考慮其相宜的構(gòu)造體系。高層建筑的高寬比是對(duì)構(gòu)造剛度、整體穩(wěn)定、承載力量和經(jīng)濟(jì)合理性的宏觀掌握。沉降縫、伸縮縫和抗震縫要留意的問(wèn)題：高層建筑應(yīng)當(dāng)調(diào)整平面尺寸和構(gòu)造不止，實(shí)行構(gòu)造措施和施工措施，能不設(shè)縫就不設(shè)縫，能少設(shè)縫就少設(shè)縫，假如沒(méi)有實(shí)行措施或必需設(shè)縫時(shí)，則必需保證必要的縫寬以防止震害。鋼筋混凝土高層建筑構(gòu)造的溫度-收縮問(wèn)題，一般由構(gòu)造措施來(lái)解決。后澆帶可選擇在對(duì)構(gòu)造受力影響較小的部位曲折通過(guò)，不要在一個(gè)平面內(nèi)，以免全部鋼筋都在同一平面內(nèi)搭接。一般可設(shè)置在梁和樓板的1/3處。目前很多工

6、程是采納調(diào)整個(gè)局部沉降差，在施工過(guò)程中留后澆段作為臨時(shí)沉降縫，等到沉降根本穩(wěn)定后再連為整體，不設(shè)永久性的沉降縫。高層建筑的主樓和裙房的層數(shù)相差很遠(yuǎn)，在以下條件時(shí)可不留永久沉降縫：采納端承樁，樁支承在基巖上。2.地基條件好，沉降差小。3.有較多的沉降觀測(cè)資料，沉降計(jì)算比擬牢靠。后兩種狀況下，可調(diào)壓力差，主樓和裙房局部才用不同的根底，使其沉降接近。調(diào)時(shí)間差，先施工主樓，待主樓根本建成，沉降根本穩(wěn)定，再建裙房。抗震設(shè)計(jì)的高層建筑在以下狀況下宜設(shè)防震縫：平面長(zhǎng)度和外伸長(zhǎng)度尺寸超出了規(guī)程限值而又沒(méi)有實(shí)行加強(qiáng)措施時(shí)；各局部構(gòu)造剛度相差太遠(yuǎn)，實(shí)行不同材料和不同構(gòu)造體系時(shí)；各局部質(zhì)量相差很大時(shí)；各局部又較大錯(cuò)

7、層時(shí)。此外，各構(gòu)造單元之間設(shè)了伸縮縫和沉降縫時(shí)，其縫寬應(yīng)滿意防震縫寬度的要求。防震縫應(yīng)在地面以上全高設(shè)置，當(dāng)不作為沉降縫時(shí)，根底可以不設(shè)防震縫，但要加強(qiáng)構(gòu)造和連接。高層建筑各局部之間但凡設(shè)縫的，就要分得徹底；但凡不設(shè)縫的，就要連接堅(jiān)固。高層規(guī)程規(guī)定：框架構(gòu)造房屋，高度不超過(guò)15m的局部，可取70mm；超過(guò)15m的局部，6、7、8、9度相應(yīng)每增加高度5、4、3、2m,宜加寬20mm.框架-剪力墻構(gòu)造房屋可按第一項(xiàng)數(shù)值的70%采納，剪力墻構(gòu)造房屋可按第一項(xiàng)規(guī)定數(shù)值的50%采納，但二者均不宜小于70.構(gòu)造豎向布置沿豎向剛度突變還由于下述兩個(gè)緣由產(chǎn)生:抗側(cè)力構(gòu)造框架、剪力墻、筒體等的突然轉(zhuǎn)變布置。構(gòu)造

8、的豎向體型突變。當(dāng)小墻肢截面的高度小于等于墻厚的4倍時(shí)，應(yīng)按框架柱設(shè)計(jì)，箍筋按框架柱全長(zhǎng)加密?？拐鹪O(shè)計(jì)的軸壓比掌握：特一級(jí)、一級(jí)9度為0.4； 級(jí)7、8度為0.5；二級(jí)為0.6.抗震墻的翼墻長(zhǎng)度小于其3倍厚度或端柱截面邊長(zhǎng)小于2倍墻厚時(shí)，視為無(wú)翼墻和無(wú)端柱。根據(jù)構(gòu)造延性系數(shù)的大小排序：剛構(gòu)造、鋼管混凝土構(gòu)造、型鋼混凝土構(gòu)造、鋼筋混凝土構(gòu)造、配筋砌體構(gòu)造、砌體構(gòu)造。構(gòu)造的延性系數(shù)大，說(shuō)明構(gòu)造抗震的變形力量大，構(gòu)造的耐震性能好。有條件時(shí)，建筑的主體構(gòu)造可采納延性系數(shù)較大的構(gòu)造材料。地下室頂板應(yīng)采納現(xiàn)澆梁板構(gòu)造，其樓板厚度不小于180,混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜小于C30,并應(yīng)采納雙層雙向配筋，且每個(gè)方向的

9、配筋率不宜小于0.25%.抗震框架柱配筋要留意的三個(gè)方面：最小配箍率、最小體積配箍率、最小縱筋配筋率。當(dāng)?shù)叵率易鰹樯喜繕?gòu)造的嵌固端時(shí)，地下一層的抗震等級(jí)應(yīng)按上部構(gòu)造采納，地下一層以下構(gòu)造的抗震等級(jí)可依據(jù)詳細(xì)狀況采納。地下室柱截面每側(cè)的縱向鋼筋面積除應(yīng)符合計(jì)算要求外，不應(yīng)少于地上一層對(duì)應(yīng)柱每側(cè)縱向鋼筋面積的1.1倍。短柱：柱凈高與截面寬度之比小于4的柱子。箍筋需全長(zhǎng)加密。剪跨比柱剪跨比：柱子凈高與2倍柱子截面高度的比值。梁剪跨比：剪跨與梁截面有效高度的比值。廣義剪跨比二M/Vh=a/h.剪跨比反映了截面上正應(yīng)力和剪應(yīng)力的相比照值，在肯定程度上也反映了截面上彎矩與剪力的相比照值。它對(duì)梁的斜截面受剪

10、破壞形態(tài)和斜截面受剪承載力，有著極為重要的影響。高寬比6、7度抗震設(shè)防烈度的A級(jí)高度建筑，其高寬比限值分別為：框架4,框剪5,剪力墻6,筒體6.抗震設(shè)計(jì)一般剪力墻構(gòu)造底部的加強(qiáng)部位：墻肢總高度小于50m時(shí)取其總高度的1/6,大于50m時(shí)取1/8，超過(guò)150m，取1/10.裙房與主樓相連時(shí)，加強(qiáng)范圍也宜高出裙房至少一層。對(duì)于框剪構(gòu)造或框筒構(gòu)造，采納模擬算法2是比擬合理的，可以避開剪力墻軸力遠(yuǎn)大于實(shí)際的不合情形。振型個(gè)數(shù)一般可以取振型參加質(zhì)量到達(dá)總質(zhì)量的90%所需的振型數(shù)。振型個(gè)數(shù)至少取3,為3的倍數(shù)。當(dāng)考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算時(shí)，振型數(shù)應(yīng)不少于9.對(duì)于多塔構(gòu)造振型個(gè)數(shù)應(yīng)大于12.高規(guī)要求有效質(zhì)量系數(shù)不應(yīng)小于90%.樓梯柱可視為短柱，箍筋需全長(zhǎng)加密。高層構(gòu)造設(shè)計(jì)需要掌握的六個(gè)比值1、軸壓比：主要為掌握構(gòu)造的延性，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)墻肢和柱均有相應(yīng)限值要求，見(jiàn)抗規(guī)和6.4.6.2、剪重比：主要為掌握各樓層最小地震剪力，確保構(gòu)造安全性，見(jiàn)抗規(guī)5.2.