关于框架结构加少量剪力墙结构层间位移角的取值
关于“楼层位移比”和“层间位移角”问题
关于“楼层位移比”和“层间位移角”问题关于“楼层位移比”和“层间位移角”问题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、“层间位移角”1）定义——按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比；2）目的——控制结构的侧向刚度；3）计算要求——不考虑偶然偏心，不考虑双向地震。
3、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“楼层位移比”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”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“楼层位移比”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。
高层结构设计中经常要控制轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比“六种比值”，1、轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.7和6.4.6。
2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见抗规5.2.5。
3、刚度比：主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层，见抗规3.4.2。
4、位移比：主要为控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。
见抗规3.4.2。
5、周期比：主要为控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，要求见高规6、刚重比：主要为控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆，要求见高规。
框架和剪力墙结构的内力与位移计算
框架和剪力墙结构的内力与位移计算在建筑结构设计中，框架和剪力墙结构是一种常见且重要的结构形式。
理解和准确计算这种结构的内力与位移，对于确保建筑物的安全性、稳定性以及使用性能至关重要。
框架结构主要由梁和柱组成，通过节点连接形成空间受力体系。
在承受水平荷载时，框架结构的变形以剪切型为主，即层间位移由下至上逐渐增大。
而剪力墙结构则是由一系列的钢筋混凝土墙板组成，能够有效地抵抗水平荷载，其变形以弯曲型为主，即顶部位移较大。
当框架和剪力墙共同工作时，其内力和位移的计算就变得较为复杂。
首先，我们来探讨内力的计算。
内力包括弯矩、剪力和轴力。
在水平荷载作用下，框架和剪力墙所承担的内力会根据它们的刚度比例进行分配。
对于框架部分，其内力计算通常采用 D 值法。
D 值法考虑了梁柱线刚度比、上下层横梁线刚度比以及层高变化等因素对框架柱抗侧刚度的影响。
通过计算得到框架柱的抗侧刚度后，再根据水平荷载的大小和分布，就可以计算出框架柱和框架梁的内力。
剪力墙的内力计算则相对复杂一些。
一般来说，可以采用等效抗弯刚度法或者连续连杆法。
等效抗弯刚度法将剪力墙等效为一个悬臂梁，通过计算其等效抗弯刚度来确定内力。
连续连杆法则是将剪力墙视为一系列连续的连杆，通过建立微分方程来求解内力。
在计算框架和剪力墙结构的位移时，需要分别考虑弯曲变形和剪切变形的影响。
对于框架结构，由于其剪切变形较大，需要同时考虑梁柱的弯曲变形和剪切变形。
而剪力墙结构主要是弯曲变形，其位移计算可以基于材料力学中的弯曲理论。
在实际工程中，为了更准确地计算框架和剪力墙结构的内力和位移，通常会借助计算机软件进行分析。
这些软件基于有限元法等数值方法，能够模拟结构在各种荷载作用下的响应。
然而，软件计算结果也并非绝对准确，工程师还需要根据自己的经验和判断对结果进行分析和校核。
例如，在一些特殊的情况下，软件可能无法准确考虑结构的非线性行为或者一些复杂的边界条件。
另外，在设计过程中，还需要考虑一些其他因素对内力和位移的影响。
多层建筑少量剪力墙框架结构设计分析
摘要：框架结构是公共建筑常采用的结构形式，在高烈度地区往往因刚度不足导致层间位移角和扭转位移比难以满足规范要求。
现结合某综合商场模型，在角部设置少量剪力墙形成少墙框架结构，以弥补纯框架结构的不足。
同时，结合以往学者阐述的少墙框架的设计原则，通过对比纯框架体系和少墙框架的抗震性能和经济指标，探究其工程应用的可行性。
关键词：少墙框架；高烈度；设计原则；抗震指标；经济指标１概述目前在建的住宅、办公楼、宿舍、学校教学楼、大型综合体等建筑物中，大多采用多层框架结构体系。
在抗震设防烈度为６度地区的多层钢筋混凝土框架结构的截面设计主要由轴压比决定，而在７度（Ⅲ类场地）或８度地区主要是由层间位移角控制。
结构设计要满足位移角要求只有提高材料强度，加大梁柱截面尺寸，而过大的梁柱截面尺寸除给建筑使用带来不便，更直接的是“高梁宽柱”给建设单位造成设计保守、浪费的印象，甚至对设计单位的声誉和后续项目的合作也造成了一定的影响。
剪力墙构件本身侧向刚度较大，能有效抵抗结构水平力，在水平力作用下侧向变形很小。
高烈度的框架结构中设置少量的剪力墙，组成少墙框架结构，在纯框架结构体系无法满足规范对位移控制要求时，充分发挥剪力墙的侧向刚度，减少水平位移，改善框架的抗扭转性能，从而在不加大梁柱截面尺寸情况下满足规范要求，也符合建设单位经济、安全的设计需求；但是，目前对于少墙框架的设计原则并在少墙框架设计中，层间位移角的限值未有明确规定，《建筑抗震设计规范（ＧＢ５００１１—２０１０）》６.１.３条条文说明提出：框架结构布置的少量剪力墙需按框架部分承担倾覆力矩的多少来确定层间位移角限值，其限值按框架的１／５５０和框架－剪力墙的１／８００两者之间偏于安全内插［１］。
有学者经过模型分析发现，底层剪力墙部分承担的地震倾覆力矩随墙肢的增长而增大，相应层间位移角虽减小但是减小幅度并不明显，按线性内插来分级控制层间位移角很难满足［２］。
同时朱炳寅提出，少墙框架的层间位移角仍可按１／５５０限制［３］，而此限值也对剪力墙的数量也做出了新的要求。
钢框架混凝土核心筒结构 层间位移角 限制
钢框架混凝土核心筒结构层间位移角限制钢框架混凝土核心筒结构在高层建筑中被广泛应用。
这种结构设计的一个重要问题是层间位移角的限制。
层间位移角是指多层建筑中相邻楼层之间的水平位移产生的旋转角度。
合理的层间位移角限制对于保证建筑的安全性、稳定性和舒适性具有重要意义。
首先，层间位移角的限制与结构的稳定性密切相关。
合理的层间位移角限制可以确保结构在外部荷载作用下具有足够的抗侧稳定性。
如果层间位移角过大，则可能导致结构超出安全范围，发生倾覆等严重事故。
因此，在设计中需要根据结构的高度、刚度、荷载条件等因素合理确定层间位移角限制。
其次，层间位移角限制还与建筑的舒适性和使用功能相关。
如果层间位移角过大，建筑的使用者可能会感到不适，影响其居住和工作环境。
特别是在高层建筑中，层间位移角的限制对于减小风振、降低噪音等方面具有重要作用。
因此，合理的层间位移角限制可以提高建筑的舒适性和使用效果。
针对钢框架混凝土核心筒结构的层间位移角限制，可以采取多种措施。
第一，合理选择结构形式和材料，提高结构的刚度。
增加结构的刚度可以有效减小层间位移角，提高结构的稳定性。
第二，采用减震措施，例如设置减震器、阻尼器等，可以有效控制层间位移角。
这种减震措施可以有效降低结构受到的外部震动，保证结构的安全性。
第三，加强结构的监测和维护，及时发现和修复结构的位移变形，以确保结构始终符合设计要求。
综上所述，钢框架混凝土核心筒结构层间位移角的限制在高层建筑设计中具有重要意义。
合理的层间位移角限制可以确保结构的稳定性、舒适性和使用效果。
对于设计人员来说，需要全面考虑结构的特点和要求，在设计过程中合理确定层间位移角的限制。
同时，在结构的施工、验收和维护阶段，需要加强监测和管理，及时发现和解决可能存在的问题，确保结构始终满足要求，保障建筑的安全运行。
框架结构层间位移角限值
框架结构层间位移角限值框架结构层间位移角限值一、引言在建筑结构设计中，位移角是一个重要的参数。
它可以反映出建筑结构在地震或风荷载作用下的变形性能，是评估建筑结构抗震性能的重要指标之一。
本文将从框架结构层间位移角限值的概念入手，详细介绍其相关内容。
二、框架结构层间位移角限值的概念框架结构是指由柱、梁等构件组成的刚性空间框架。
在地震或风荷载作用下，框架结构会发生变形，这种变形又称为层间位移。
层间位移角是指相邻两层之间发生变形时，两侧墙体之间的夹角。
例如，在一个有10层的建筑中，第1层和第2层之间发生了变形，则第1层和第2层之间夹角所形成的度数即为该建筑物的层间位移角。
三、框架结构层间位移角限值的计算方法框架结构层间位移角限值是根据国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中的规定计算得出的。
该规范规定了框架结构层间位移角限值的计算公式为：Δθ = K × Δ其中，Δθ为层间位移角；K为系数，取值为0.0025~0.0035；Δ为相邻两层之间的变形量。
四、框架结构层间位移角限值的影响因素框架结构层间位移角限值受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1.建筑结构高度：一般来说，建筑结构高度越高，其层间位移角限值也会相应增大。
2.地震烈度：地震烈度越大，建筑物所承受的地震力也会相应增大，从而导致其变形量增加，进而使其层间位移角限值也会相应增加。
3.结构类型：不同类型的建筑结构在地震或风荷载作用下的变形性能不同，从而导致其层间位移角限值也会不同。
4.设计抗震等级：设计抗震等级越高，建筑物所需满足的抗震性能要求就越高，从而导致其层间位移角限值也会相应增大。
五、框架结构层间位移角限值的应用框架结构层间位移角限值是评估建筑结构抗震性能的重要指标之一。
在实际工程中，设计人员需要根据具体的工程条件和要求，合理确定框架结构层间位移角限值，并据此设计和选取合适的结构材料、尺寸和构件连接方式等。
六、总结框架结构层间位移角限值是建筑结构设计中一个重要的参数，它可以反映出建筑结构在地震或风荷载作用下的变形性能。
关于大幅度放宽结构层间位移角的再讨论(2017.6.29)
限值的再讨论
华南理工大学建筑设计研究院 方小丹 2017.6.29
► 结构的层间位移角是衡量结构刚度及变形能力的指
标。控制结构的层间位移角就是要控制结构有必要 的刚度及充分的变形能力。
► 较之日本、美国等国，我国规范对结构尤其是钢筋
混凝土结构在多遇地震作用下的层间位移角限制要 严格很多，框架结构为1/550，框-剪结构为1/800， 剪力墙结构1/1000；而日本、美国等国规范的层间 位移角限值为1/200。欧洲是1/400，但如果考虑了 P-Δ效应，也可以1/200。
1.20
1775 4.8% 8.13
0.92
1242 4.2% 4.85 29574
0.90
1268 4.3% 4.21
单位重量 KN/m2
混凝土用量 m3/m2 钢筋0
16.4
0.42 59.5
大震静力弹塑性计算结果对比
对比项目 方向 最大层间位移角 对应有害层间位移角 大震弹塑 性分析 底层层间位移角 基底弯矩 GN-m 原方案 X 1/165（13层） 1/5555 1/845 3.06 优化方案 X 1/114（15层） 1/3125 1/601 2.05
《抗规》GB50011-2010给出层间位移角限的说明： （p356）
► 行标《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010
3.7.3条规定：
► 行标《高层建筑混凝土结构技术规程》关于水平位
移限值的条文说明：……
► 从我国结构抗震设计所依据的两本主要规范
规程的规定可看出：
控制最大层间位移角的主要目的在于保证主 结构基本处于弹性状态，对于钢筋混凝土结构 ，是否处于弹性状态由钢筋混凝土构件是否开 裂为判定标准。
钢框架结构层间位移角限值
钢框架结构层间位移角限值1. 什么是层间位移角？说到钢框架结构，首先得聊聊层间位移角。
这玩意儿可不是随便说说的，它是指建筑物在地震或者强风等外力作用下，各层之间的相对位移角度。
听起来是不是有点晦涩？别担心，咱们慢慢来，绝对让你听得明白！可以想象一下，咱们的钢框架就像是一位优雅的舞者，在风的伴奏下摇曳生姿。
但是，这舞蹈可得有个度，要不然可就“扭伤”了！1.1 层间位移角的意义层间位移角的重要性可不小。
它直接关系到建筑的安全性和舒适性。
如果角度太大，建筑物就可能像是踩了香蕉皮，随时都有可能摔个大跟头。
为啥这么说呢？因为过大的位移角会导致结构损伤，甚至在地震时，某些层的楼板会发生开裂或失效，简直是“欲哭无泪”。
因此，在设计时，咱们得把这个角度控制在合理的范围内，让建筑物稳稳当当地屹立不倒。
1.2 如何计算层间位移角那么，如何计算这个层间位移角呢？其实并不复杂。
你可以把它想象成一场数学游戏，主要靠公式来解决。
简单来说，就是利用建筑的高度和层间位移的比值来算出角度。
说白了，就是看各层之间的“走位”是否得体。
哎，这就好比你在跳舞时，要是你和搭档的步伐不一致，那可真是“百密一疏”，乱了阵脚，怎么都不好看。
记住了，这可不是随便玩玩的，得认真对待哦！2. 钢框架结构的优点说到钢框架，很多人会想：“这玩意儿有什么好？”其实，钢框架结构的优点多得很，绝对是现代建筑的明星之一。
2.1 轻巧与强度并存首先，它轻巧又强度高。
钢材的强度可是杠杠的，能够承受相当大的荷载。
这就好比一个看似瘦弱的小姑娘，实际上力气大得惊人，能够把重物轻松举起。
而且，钢框架的自重小，这样在地震或强风中，就不会像个“沙塔”一样，摇摇欲坠。
2.2 施工速度快其次，施工速度也是个亮点。
钢框架的构件都是预制好的，现场拼装就行，快得像火箭升空。
这对赶工期的建筑商来说，简直就是“如鱼得水”。
想象一下，施工队伍忙得热火朝天，几天工夫，一个高楼大厦就拔地而起，真是让人眼前一亮！3. 层间位移角的限值当然，光有优点还不够，咱们得谈谈层间位移角的限值。
框架结构侧移计算及限值
（4）梁下部纵向钢筋也可贯穿框架节点，在节点外梁内 弯矩较小部位搭接，如图14-23（c）所示，钢筋搭接长 度按上册式（5-31）计算。
（5）当计算中充分利用钢筋的抗压强度时，其下部纵向 钢筋应按受压钢筋的要求锚固，锚固长度应不小于0.7。
7.钢筋的连接，见GB50010-2002,p116
8.纵向受力钢筋的最小配筋率，见GB500102002,p119
二、框架结构的抗震构造措施 1.有抗震设防要求的构件的锚固和连接要求。
GB50010-2002,p168 2.材料要求。 GB50010-2002,p169 3.框架梁的构造要求。GB50010-2002,p169
(9)框架顶层端节点最好是将柱外侧纵向钢筋弯入梁内作 梁上部纵向受力钢筋使用，亦可将梁上部纵向钢筋和柱 外侧纵向钢筋在顶层端节点及其临近部位搭接，如图
GB50010-2002,p141，fig10.4.4 。
5.混凝土保护层厚度
见GB50010-2002,p113
6.钢筋的锚固，见GB50010-2002,p115
2）怎样进行调幅
设某框架梁AB在竖向荷载作用下，
梁端最大负弯矩分别为MA0 、MB0 ，梁跨中最大正弯矩为 MC0 ，
则调幅后梁端弯矩可取:
式中β 为弯矩调幅系数。
对于现浇框架，可取β=0.8～0.9；对于装配整体框架由于接头焊接不牢或由于节 点区混凝土灌注不密实等原因，节点易变形达不到绝对刚性，框架梁端的实 际弯矩比弹性计算值要小，因此，框架梁端的调幅系数允许取得低一些，一 般取β=0.7～0.8。
梁端弯矩调幅后，在相应荷载作用下的跨中弯矩必将增加， 如图14-22所示。 调幅后梁端弯矩MA、MB的平均值与跨中最大正弯 矩 之和应大于按简支梁计算的跨中弯矩值。
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关于框架结构加少量剪力墙结构层间位移角的取值
对于框架加少量剪力墙的结构,《建筑抗震设计规范》(ＧＢ50011—2001)没有明确提出要求,只是在6.1.3条提出了框架—剪力墙结构，在基本振型地震作用下，若框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%，其框架部分的抗震等级应按框架结构确定，最大适用高度可比框架结构适当增加。
《高层建筑混凝土结构技术规程》(ＪＧＪ3—2002)第8 .1 .3条提出了抗震设计的框架—剪力墙结构，在基本振型地震作用下，框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时，其框架部分的抗震等级应按框架结构采用，轴压比限值宜按框架结构的规定采用；其最大使用高度和高宽比限值可比框架结构适当增加。
《高层建筑混凝土结构技术规程》(ＪＧＪ3—2002)第 6 .1 .7条提出了抗震设计的框架结构中，当仅布置少量钢筋混凝土剪力墙时，在结构分析计算时应考虑剪力墙与框架的协同工作。
如楼、电梯间位置较偏而产生较大的刚度偏心时，宜采取将此剪力墙减薄、开竖缝、开结构洞等措施以减小剪力墙的作用,并宜增加与剪力墙相连之柱子的配筋。
但是,对于这种结构的层间位移角如何控制?是按纯框架结构的
1/550控制?还是按框架—剪力墙结构的1/800控制?规程JGJ 3—2002没有明确规定,抗震规范GB 50011—2001也没有具体规定,设计中如何控制是个亟待解决的问题。
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