结构设计之刚度比详解

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1、第三章刚度比2014.7.16一、定义：刚度比是指结构竖向不同楼层的侧向刚度比值。二、计算公式：1、按地震力与地震层间位移比计算⑴规范要求：①、②《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第3.5.2条均规定：其楼层侧向刚度不宜小于上部相邻楼层侧向刚度的70％或其上相邻三层侧向刚度平均值的80％。③《高规》第E.0.2条规定当转换层设置在第2层以上时，按本规程式（3.5.2-1）计算的转换层与其相邻上层的侧向刚度比不应小于0.6。④《抗震规范》第6.1.14-2条规定：结构地上一层的侧向刚度，不宜大于相关范围地下一层侧向刚度的0.5倍；地下室周边宜有与其顶板相连的抗震墙。⑵计算公式：框

2、架：Vi△i1；其他（框剪、剪⋯）:Vi△i1hi详见《高规》P15Vi1△iVi1△ihi1⑶应用范围：①《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条用来判断竖向不规则②《高规》第3.5.2条规定的工程刚度比计算。用来避免竖向不规则③《高规》第E.0.2条用来计算转换层在二层以上时的侧向刚度比④《抗震规范》第6.1.14条规定的工程的刚度比的计算方法1。用于判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端。注：SATWE软件在进行“地震剪力与地震层间位移比”的计算时“地下室信息”中的“回填土对地下室约束相对刚度比”里的值填“0”；2、按剪切刚度计算⑴规范要求：①《高规》第E.0.1条规定：当转换层设置在1

3、、2层时，可近似采用转换层与其相邻上层结构的等效剪切刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化，γ宜接近1，非抗震设计时γ不应小于0.4，抗震设计时γ不应小于0.5。②《抗震规范》第6.1.14-2条规定：结构地上一层的侧向刚度，不宜大于相关范围地下一层侧向刚度的0.5倍；地下室周边宜有与其顶板相连的抗震墙。⑵计算公式：G1A1h2详见《高规》P177G2A2h1⑶应用范围：①《高规》第E.0.1条用来计算转换层在一二层时的侧向刚度比②《抗震规范》第6.1.14条规定的工程的刚度比的计算方法2。用于判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端。3、按剪弯刚度计算⑴规范要求：①《高规》第E.0.3条规

4、定：当转换层设置在第二层以上时，尚宜采用图E所示的计算模型按公式（E.0.3)计算转换层下部结构与上部结构的等效侧向刚度比γe2。γe2宜接近1，非抗震设计时γe不应小于0.5，抗震设计时γe不应小于0.8。⑵计算公式：△2H1详见《高规》P178△1H2⑶应用范围：①《高规》第E.0.3条规定的工程的刚度比的计算。用来计算转换层在二层以上时的侧向刚度比三、控制目的：该值主要为了控制高层结构的竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层。对于地下室结构顶板能否作为嵌固端，转换层上、下结构刚度能否满足要求，及薄弱层的判断，均以层刚度比作为依据。四、规范要求：（见第二条）五、SATWE中怎么看：WM

5、ASS文件→各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息→===========================================================================各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息FloorNo:层号TowerNo:塔号Xstif，Ystif:刚心的X，Y坐标值Alf:层刚性主轴的方向Xmass，Ymass:质心的X，Y坐标值Gmass:总质量Eex，Eey:X，Y方向的偏心率Ratx，Raty:X，Y方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值(剪切刚度)Ratx1，Raty1:X，Y方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔

6、侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者RJX1，RJY1，RJZ1:结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度(剪切刚度)RJX3，RJY3，RJZ3:结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度(地震剪力与地震层间位移的比)===========================================================================FloorNo.1TowerNo.1Xstif=58.9926(m)Ystif=7.6376(m)Alf=-0.4660(Degree)Xmass=55.7612(m)Ymass=33.6246(m)Gmas

7、s(活荷折减)=3325.5215(2998.5144)(t)Eex=0.3715Eey=1.4870Ratx=1.0000Raty=1.0000Ratx1=10.9663Raty1=16.4594薄弱层地震剪力放大系数=1.00RJX1=3.5845E+07(kN/m)RJY1=4.9779E+06(kN/m)RJZ1=0.0000E+00(kN/m)RJX3=5.2885E+06(kN/m)RJY3=6.