关于高层建筑的剪重比的探讨.pdf

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1、■建筑结构福建建设科技２０１３畅Ｎｏ畅６19关于高层建筑的剪重比的探讨林雪（福建众合开发建筑设计院福建福州３５０００１）［摘要］本文阐述了剪重比的概念、来源，通过工程实例对其相关参数的调整比较，使结构设计能更合理控制剪重比指标。［关键词］抗震设计；剪重比；振型分解反应谱；地震影响系数DiscussionontheShear－weightRatioofHigh－riseBuildingAbstract：Ｔｈｅｐａｐｅｒｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔａｎｄｓｏｕｒｃｅｏｆｓｈｅａｒ－ｗｅｉｇｈｔｒａｔｉｏ．Ｂｙｔｈｅ

2、ｃｏｍｐａｒｅａｎｄａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｏｆｒｅｌｅｖａｎｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｅｎ-ｇｉｎｅｅｒｉｎｇｅｘａｍｐｌｅｓ，ｍｏｒｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆｔｈｅｓｈｅａｒ－ｗｅｉｇｈｔｒａｔｉｏａｒｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｉｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎ．Keywords：Ｓｅｉｓｍｉｃｄｅｓｉｇｎ；Ｓｈｅａｒ－ｗｅｉｇｈｔｒａｔｉｏ；Ｍｏｄａｌｒｅｓｐｏｎｓｅｓｐｅｃｔｒｕｍ；Ｓｅｉｓｍｉｃｉｎｆｌｕｅｎｃｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ1引言地震时由于地震波的作用产生地面运动，通过房屋基础影响

3、上部结构，使结构产生振动称为结构的地震反应。结构的地震反应与地震作用、地面运动特性及建筑本身的动力特性有关。建筑本身的动力特性是指建筑物的自振周期、振型与阻尼，它们与建筑物的质量和结构的刚度有关。通常质量大、刚度大、周期短的建筑物在地震作用下的惯性力较大；刚nn２度小、周期长的建筑物位移较大。特别是当地震波的卓越周γj＝∑XjiGi／∑xjiGi（抗规第５畅２畅２条）i＝１i＝１期与建筑物自振周期相近时，会引起类共振，结构的地震反应Fji－j振型i质点的水平地震力作用标准值加剧。αj－相应于j振型自振周期的地震影响系数因

4、此，建筑设计应根据抗震概念设计的要求，重视其平Xji–j振型i质点的水平相对位移面、立面、竖向剖面的规则性对抗震性能及其经济合理性的影γj－j振型的参与系数响。现行规范为确定整体结构的合理性提出了几个主要控制Gj－第i层重力荷载指标：结构的周期、位移、位移比；结构的各层刚度比；竖向构件的轴压比；刚重比；剪重比等。结构的周期、位移、位移比是控制结构因平面不规则造成扭转效应的重要指标。结构的各层刚度比、竖向构件的轴压比是控制结构竖向不规则及结构延性的指标。刚重比是控制结构整体稳定性的重要指标。剪重比则是控制结构安全性的指标。

5、本文将重点阐述剪重比对结构安全性影响。2计算原理确定地震作用的方法可分为静力法、反应谱法和时程分地震影响系数曲线析法三大类。用各振型的地震力分别计算结构的内力与位移，然后通按现行抗震规范规定：高度不超过４０ｍ，刚度和质量沿高过振型组合方法计算各个截面的内力及各层位移即度分布均匀以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力２SEK＝∑Sj（抗规第５畅２畅２条）等简化方法。除此之外的一般高层建筑应采用振型分解反应SEK－水平地震作用标准值的效应谱法计算等效地震荷载。Sj－j振型水平地震作用标准值效应，可只取２～３个振型多自由度

6、体系可以按振型分解方法得到多个振型，通常由于地震影响系数在长周期段下降较快，对于基本周期n层结构可看成n个自由度，有n个振型，则第j个振型第i大于３畅５秒的结构，由于计算所得的水平地震作用下的结构质点的等效水平地震力效应可能太小。而对于长周期结构，地震动态作用中的地面Fji＝αjηjXjiGi（i＝１，２，⋯n，j＝１，２，⋯m）运动速度和位移可能对结构破坏具有更大影响，但规范所采作者简介：林雪（１９７２．１１－），女，本科，研究方向：建筑结构设计。用的振型分解反应谱法尚无法对此作出估计。出于结构安全考虑，提出了对结构总

7、水平地震剪力及各楼层水平地震剪力20福建建设科技２０１３畅Ｎｏ畅６■建筑结构最小值的要求，规定了不同烈度下的剪力系数。抗震验算时结构任一楼层的水平地震力应符合下式要求：nVeki巢λ∑Gj（抗规第５畅２畅５条）j＝iVeki－第i层对应水平地震作用标准值的楼层剪力λ－剪力系数（即剪重比）规范规定了其最小限制GjGj－第j层的重力代表值当剪重比不满足要求时，需改变结构布置或调整结构总剪力和各楼层的水平地震剪力使之满足要求楼层最小地震剪力系数值类别６度７度８度９度扭转效应明显或基本周０畅０１６０畅０３２０畅００８０畅０６４期

8、小于３畅５ｓ的结构（０畅０２４）（０畅０４８）基本周期大于５畅０ｓ的０畅０１２０畅０２４０畅００６０畅０４８结构（０畅０１８）（０畅０３６）在不同的烈度区，剪重比在基本满足规范要求时，地震作（１）基本周期介于３畅５ｓ和５ｓ之间的结构，按插入法取值用下的位移角相差很多。在低烈度区位移角远小于规范限（２）括号内数值分别用