位移比、周期比、轴压比、剪重比、侧向刚度比、刚重比等关键技术指标.docx

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1、构整体分析计算结果的位移比、周期比、轴压比、剪重比、侧向刚度比、刚重比等关键技术指标。1.位移比:主要控制结构的平面规则性,以免形成扭转.1、“楼层位移比”1)定义——“楼层位移比”指:楼层的最大弹性水平位移(或层间位移)与楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的比值;2)目的——限制结构的扭转;3)计算要求——考虑偶然偏心(注意:不考虑双向地震).2、综合说明:1)现行规范通过两个途径实现对结构扭转和侧向刚度的控制,即通过对“扭转位移比”的控制,达到限制结构扭转的目的;通过对“层间位移角”的控制,达到限制结构最小侧向刚度的目的.2)对“层间位移角”

2、的限制是宏观的.“层间位移角”计算时只需考虑结构自身的扭转藕联,无需考虑偶然偏心及双向地震.3)双向地震作用计算,本质是对抗侧力构件承载力的一种放大,属于承载能力计算范畴,不涉及对结构扭转控制的判别和对结构抗侧刚度大小的判断.4)常有单位要求按双向地震作用计算控制“扭转位移比”和“层间位移角”,这是没有依据的.但对特别重要或特别复杂的结构,作为一种高于规范标准的性能设计要求也有它一定的合理性.高规的4.3.5条规定,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角,A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍;且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.

3、5倍,B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑,不应大于该楼层平均值的1.4倍.位移比的限值:是根据刚性楼板假定的条件下确定的,其平均位移的计算方法,也基于“刚性楼板假定”.控制位移比的计算模型:按照规范要求的定义,位移比表示为“最大位移/平均位移”,而平均位移表示为“(最大位移+最小位移)/2”,其中的关键是“最小位移”,当楼层中产生0位移节点,则最小位移一定为0,从而造成平均位移为最大位移的一半,位移比为2.则失去了位移比这个结构特征参数的参考意义,所以计算位移比时,如果楼层中产生“弹性节点”,应选择“强制刚性楼板假定”.高规4.3.5条,

4、应在质量偶然偏心的条件下,考察结构楼层位移比的情况.层间位移角:程序采用“最大柱(墙)间位移角”作为楼层的层间位移角,此时可以“不考虑偶然偏心”的计算条件.复杂结构,如坡屋顶层、体育馆、看台、工业建筑等,这些结构或者柱、墙不在同一标高,或者本层根本没有楼板,这类结构可以通过位移的“详细输出”或观察结构的变形示意图,来考察结构的扭转效应.复杂高层建筑结构设计(徐培福主编)第195页,图7.1.7,先按不考虑偶然偏心计算扭转位移比,根据计算结果分两种情况分别计算,一是,当扭转位移比小于1.2时,按偶然偏心计算;二是,当扭转位移比大于等于1.2时,按双向地震

5、计算.再根据两次计算结果取不利情况对结构的扭转不规则进行判别.(博主提示:请注意,这里对采用双向地震的判别是比1)放松许多,注意,这里的规定都是对复杂高层建筑而言的,对一般工程,原则上不需要进行这样严格的判别).对于错层结构或带有夹层的结构,这类结构总是伴有大量的越层柱,当选择“强制刚性楼板假定”后,越层柱将受到楼层的约束,如果越层柱很多,计算失真.总之,结构位移特征的计算模型之合理性,应根据结构的实际出发,对复杂结构应采用多种手段.2.周期比周期比控制什么?如同位移比的控制一样,周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系,而非其绝对大小,

6、它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理,使结构不致于出现过大(相对于侧移)的扭转效应。一句话,周期比控制不是在要求结构足够结实,而是在要求结构承载布局的合理性周期比不满足要求,如何调整?一旦出现周期比不满足要求的情况,一般只能通过调整平面布置来改善这一状况,这种改变一般是整体性的,局部的小调整往往收效甚微。周期比不满足要求说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小,总的调整原则是加强结构外圈刚度,削弱结构内筒刚度。科学应用验算周期比的目的,主要为控制结构在罕遇大震下的扭转效应。多塔结构周期比:对于多塔楼结构,不能直接按上面的方法验算。如果上部没有连接

7、,应该各个塔楼分别计算并分别验算,如果上部有连接,验算方法尚不清楚。体育场馆、空旷结构和特殊的工业建筑,没有特殊要求的,一般不需要控制周期比。当高层建筑楼层开洞口较复杂,或为错层结构时,结构往往会产生局部振动,此时应选择“强制刚性楼板假定”来计算结构的周期比。以过滤局部振动产生的周期。调整方法调整周期比原则总结如下:(1)结构抗侧力构件的布局均匀对称。(2)增加结构周边刚度:a.增大周边柱、剪力墙的截面或数量。b.增大周边梁的高度,楼板的厚度。c.在楼板外伸段凹槽处设置连接梁或连接板。d.加强转角窗周边构件的截面和强度,包括剪力墙暗柱,窗间墙,楼板等,

8、特别是增设暗梁。e.减小周边剪力墙洞口。(3)降低结构中部的刚度:a.结构中部剪力墙上开洞;b

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