新《抗规》5.2.5条 关于剪重比不足的调整
结构抗震设计中的剪重比问题的讨论
结构抗震设计中的剪重比问题的讨论［摘要］对建筑抗震设计中的剪重比问题进行了讨论，探讨了场地类别对剪重比的影响，结论中指出规范对剪重比限值的规定中没有考虑到场地类别的影响是不妥的。
对于不满足规范要求的高层建筑，当结构的计算基底剪力不满足规定的最小基底剪力时，可以加大地震作用力，而不应该调整结构的刚度来加大地震反应，同时也提出了通过直接调整长周期段加速度反应谱以完成剪重比控制的改进建议。
［关键词］高层建筑; 抗震设计; 剪重比; 限值0 引言《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)［1］(简称抗规) 及《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)［2］(简称高规)规定:水平地震剪力系数(本文称为剪重比)剪重比等于楼层地震作用(楼层地震剪力)与重力荷载代表值的比值，是抗震设计的重要控制指标之一，并且属于规范的强制性条文。
其中抗规条文说明的5. 2. 5 条写到:地震影响系数在长周期段下降较快，对于基本周期大于3. 5s 的结构，由此计算所得的水平地震效应可能太小。
而对于长周期结构，地震动态作用中的地面运动速度和位移可能会对结构产生更大的破坏力，但是规范所采用的振型分解反应谱法尚无法对此做出估计。
出于对结构安全的考虑，规范［1，2 ］提出了各楼层水平地震剪力对应剪重比最小值的要求，即规定了不同抗震设防烈度下楼层剪重比的限值，当计算结构水平地震作用效应的剪重比小于规范规定的限值时，须对楼层设计用的地震剪力进行相应的调整。
诚然，规范以规定剪重比限值的方式来控制基底和楼层最小地震剪力的做法对保证结构的抗震安全性是有一定作用的，但在实际结构设计中，经常会遇到结构剪重比与规范限值相差较多的情况，这时通过调整结构形式或结构布置来提高剪重比，往往收效甚微，比较困难。
为解决此问题，有必要对结构剪重比的变化规律和控制方法进行研究。
1 剪重比的工程含义首先从建筑结构的刚度的谈起，一个建筑物之所以必须具备足够的刚度，其实是出于以下几点的需求：1.免强震时非结构构件如砖砌隔墙，外表面幕墙等因结构过大的变形而破坏;2.避免在风荷载作用下建筑物产生低频振动令人感到不舒服;3.避免强震时结构过大的侧向变形加剧P- Δ 效应，此时不利于结构的受力;4. 避免结构过大的变形影响竖向交通的正常运行。
对剪重比的理解
对剪重比的理解对剪重比的要求,是不是要求剪力设计达到一定的值?如果计算出来剪力达不到这个值,能不能在设计时加大剪力设计值,使剪力设计总值达到或超过因剪重比所需的剪力要求,这种算不算符合规范?如六度区剪重比只有0.7左右,而在设计时人为按1.0来设计,这样行不行?这是新版规范中增加的内容。
以前大家只是按经验来控制剪重比。
正如您所说的，这个要求如同最小配筋率的要求，算出来的剪力如果达不到规范的最低要求，就要人为提高，并按这个最低要求进行后续的计算。
至于您说的取为1%，似乎没有必要。
一方面，规范没有规定6度区的最小值；另一方面，按比例推下去的话，也只是0.8%。
所以我想是不是取为0.8%也就可以了？或者干脆就直接用0.7%？二楼说的很有道理，没有必要取过大的值。
去年曾设计一高层，就剪重比的问题和给我审图的我省的一位结构大师讨论过。
当时我也是坚持说规范上没有要求6度区也要满足剪重比的要求，所以不用在设计中作为控制参数，但大师告诉我，规范虽然没有要求，但行业内部还是有这样的意见的，就是6度区按0.8%考虑比较好。
所以我接受。
剪重比也就是地震剪力系数，由《抗规》（GB50011-2001）对5.2.5条的条文说明知，“对于扭转效应时显或基本周期小于3.5S的结构，剪力系数取0.2amax”，由此可据《抗规》表5.1.4-1推算出各地震列度下的剪力系数：9度为0.2*0.32=0.064，8度为0.2*0.16(0.24)=0.032(0.048)，7度为0.2*0.08(0.12) =0.016(0.024)，6度为0.2*0.04=0.008。
当然规范对6度区的地震剪力系数没有要求，但我还是赞同yunfeiyu斑竹的观点，即6度区按0.8%较好，这样对结构来说是更安全的（类似于最小配筋率的概念）。
把表5.1.4-1也附上，方便大家看清它们之间的关系。
剪重比主要是考虑基本周期大于3s的长周期结构。
地震对于此类结构的破坏相比短周期的结构有更大影响，但规范用的振型分解反应普法无法作出估计；而且对于此类长周期结构计算所得的水平地震作用下的结构效应可能偏小，这可能就是规范设定最小剪重比的原因。
YJK剪重比说明
第三节 剪重比一、规范规定《抗震规范》5.2.5条、《高规》4.3.12条明确规定了抗震验算时楼层剪重比不应小于规范给出的剪力系数λ，这是强制性条文。
关于剪重比的意义及调整规则，《抗震规范》5.2.5条文说明给出了具体解释：由于地震影响系数在长周期段下降较快，对于基本周期大于3.5s的结构，由此计算所得的水平地震作用下的结构效应可能太小。
而对于长周期结构，地震动态作用中的地面运动速度和位移可能对结构的破坏具有更大影响，但是规范所采用的振型分解反应谱法尚无法对此作出估计。
出于结构安全的考虑，提出了对结构总水平地震剪力及各楼层水平地震剪力最小值的要求，规定了不同烈度下的剪力系数，当不满足时，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。
例如，当结构底部的总地震剪力略小于本条规定而中、上部楼层均满足最小值时，可采用下列方法调整：若结构基本周期位于设计反应谱的加速度控制段时，则各楼层均需乘以同样大小的增大系数；若结构基本周期位于反应谱的位移控制段时，则各楼层i均需按底部的剪力系数的差值 λ0增加该层的地震剪力—— FEki ＝ λ0GEi；若结构基本周期位于反应谱的速度控制段时，则增加值应大于 λ0GEi，顶部增加值可取动位移作用和加速度作用二者的平均值，中间各层的增加值可近似按线性分布。
需要注意：（1）当底部总剪力相差较多时，结构的选型和总体布置需重新调整，不能仅采用乘以增大系数方法处理；（2）只要底部总剪力不满足要求，则结构各楼层的剪力均需要调整，不能仅调整不满足的楼层；（3）满足最小地震剪力是结构后续抗震计算的前提，只有调整到符合最小剪力要求才能进行相应的地震倾覆力矩、构件内力、位移等等的计算分析；即意味着，当各层的地震剪力需要调整时，原先计算的倾覆力矩、内力和位移均需要相应调整；（4）采用时程分析法时，其计算的总剪力也需符合最小地震剪力的要求；（5）本条规定不考虑阻尼比的不同，是最低要求，各类结构，包括钢结构、隔震和消能减震结构均需一律遵守。
高层建筑剪重比控制与调整
调整是指 调整计算所得各楼层 的水平 地震剪力，使
其满足最小要求 。 《 抗规 》 （ Ｇ Ｂ ５ ０ ０ １ 卜２ ０ １ ０ ）５ ． ２ ． ５
从计算结果 ａ中可 以看 出来 ，Ｙ方向有 ７层剪 重比不满足要求 ，而底层最小剪重 比 占规范要求 的 最小剪重 比 （ ３ ． ２ ％ ）的 ８ ９ ％ 。现准备增强结构刚度 ， 使剪 重比满足最小要求 。可实 际情况 是在 满足建筑 使用功能 的前提 下， 无法用增强刚度的办法来解决。 这时应 该回过头来分析 ，结构刚度是 否不足 ，有 没 有 必要再增强结构刚度 。从计算结果 ａ中的周期、 位移控制指标不难看 出， 结构的刚度是 比较理想的。 那为什 么剪重比会不够 ？现在可 以做 另一个 试算， 所有 条件 不变，只将地震分组改为第三组 ，场地 类 别 改为 Ⅱ类 ，也就是特征周期改为 ０ ． ４ ５ ｓ 。经过重
ｉｃ ｍ ｓ ｅａ ｈ ｒ ｆ ｏ ｒ ｏ ｅ
首先 会想到是结构 刚度不 足造成 的。于是通过各种 方法 增强结构刚度 ，想使之结 构 自震 周期减小 ，地 震剪 力增大，直至剪重 比满足要 求。这种解 决方法
思路 是 正确 的 ， 但 对 于 部 分 工 程 ，这 种 方 法 会 造 成 结 构 设 计 不 经 济 ， 且 通 过 这 种 方 法很 难 解 决 剪 重 比 问题 。现 结 合 一 工 程 实 例 来 讨 论 此 问题 。
城市建筑 ｌ 建筑结构 ｌ Ｕ Ｒ Ｂ Ａ Ｎ Ｉ Ｓ Ｍ Ａ Ｎ Ｄ Ａ Ｒ Ｃ Ｈ Ｉ Ｔ Ｅ Ｃ Ｔ Ｕ Ｒ Ｅ ｌ ＡＲ Ｃ Ｈ Ｉ Ｔ Ｅ Ｃ Ｔ Ｕ Ｒ Ａ Ｌ Ｓ Ｔ Ｒ Ｕ Ｃ Ｔ Ｕ Ｒ Ｅ
高层建筑剪重比控制与调整
关于剪重比不足的调整
位，内力，配筋才有意义。
关于剪重比不足的调整
1、三段的调整方法不同。 根据新《抗规》5.2.5条的条文说明，当结构底部总剪力小于规定时，则各楼层均需要进行调整，不能只调整不满足的楼层，按照条文说明，调整方法如下： 1）加速度控制段，即T1<Tg时，各楼层均需乘以同样大小的增大系数； 2）位移控制段，即T1>5Tg时，各楼层均需按底部的剪力差值放大楼层地震剪力； 3）速度控制段，即5Tg >T1>Tg时，则增加值应大于底部的剪力差值，顶部增加值取动位移作用和速度作用二者的平均值，中间各层的增加值可近似按线性分布。 2、举例，一栋十层建筑，底部剪力2000KN，顶部剪力1000KN，若底部计算需要放大至1.10倍， 1）如结构基本周期小于Tg，则各层乘以1.10倍放大系数即可； 2）如结构基本周期大于5Tg，则各层应放大2000x0.1＝200KN，以上各层按各层剪力与200KN的比值，乘以放大系数，比如顶层需放大1.20倍. 3）如结构基本周期小于5Tg，但大于Tg，则顶层按前两种情况的平均值放大，第一种放大了1000x0.1＝100KN，第二种放大了200KN，则应放大(100＋ 200)/2=150KN，即顶层放大系数为1.15，中间各层按从底层的200KN到顶层的150KN差值线性分布，比如第九层就应当放大155KN，假设楼层地震剪力为1100KN，放大系数就是1.14。 按此条文说明，编制者对放大系数的规定如此详细，也暗示剪重比不足是不宜出现在底层的，而实际上大部分结构都是底层剪重比不足，必须对结构进行调整来满足剪重比的规定。 3、新版PKPM这样解释（原话）：“10版按照抗震规范5.2.5条的条文说明，当首层地震剪力不满足要求需进行调整时，对其上所有楼层进行调整。且同时调整位移和倾覆力矩。”看来并没有分这三种情况详细计算。 4、至于为何分三种情况计算，我认为是考虑到周期越长、放大应越多的缘故。
PKPM地震作用调整如何设置
1）、最小地震剪力调整：:新规范5.2.5条规定,抗震验算时,结构任一楼层的水平地震的剪重比不应小于表5.2.5给出的最小地震剪力系数λ。对于竖向不规则结构的薄弱层,尚应乘以1.15的增大系数。
2)、0.2Q0调整：新规范6.2.13条规定,侧向刚度竖向分布基本均匀的框一剪结构,任一层框架部分的地震剪力,不应小于结构底部总地震剪力的20%和按框-剪结构分析的框架部分各楼层地震剪力中最大值1.5倍二者的较小值。
3)、边榀地震作用效应调整：新规范5.2.3条规定,规则结构不进行扭转祸连计算时,平行于地震作用方向的两个边桶,其地震作用效应应乘增大系数。一般情况下,短边可按1.15采用,长边可按1.05采用:当扭转刚度较小时,宜按不小于1.3采用。软件未执行这一条。
4)、竖向不规则结构地震作用效应调整：新规范3.4.3条规定,竖向不规则的建筑结构,其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数:新高规5.1.14条规定,楼层侧向刚度小于上层的70%或其正二层平均值的80%时,该楼层地震剪力应乘1.15增大系数;新规范3.4.3条规定,坚向不规则的建筑结构,竖向抗侧力构件不连续时,该构件传递给水平转换构件的地震内力应乘以1.25-1.5的增大系数。
5〉、转换梁地震作用下的内力调整：新高规10.2.23条规定,转换梁在特一级和一、二级抗震设计时,其地震作用下的内力分别放大1.8、1.5、1.25倍。
6)、框支柱地震作用下的内力调整：新高规10.2.7条规定,框支柱数目不多于10根时:当框支层为1一2层时各层每根柱所受的剪力应至少取基底剪力的2%当框支层为3层及3层以上时,各层每根柱所受的剪力应至少取基底剪力的3%:框支柱数目多于10根时,当框支层为1一2层时每层框支柱所承受剪力之和应取基底剪力20%,当框支层为3层及3层以上时,每层框支柱所承受剪力之和应取基底剪力3。她框支柱剪力调整后,应相应调整框支柱的弯矩及柱端梁的剪力、弯矩,框支柱的轴力可不调整。
高层建筑抗震设计中剪重比调整浅析
关键词：高层建筑；抗震设计；剪重比调整0引言高层建筑具有占地面积小、节约市政工程费用、节约拆迁费用等优点，因此在现代化建设中发展十分迅速。
我国位于欧亚板块和太平洋板块边缘，历史上就是地震多发的国家，抗震设计成为了高层建筑结构设计中的重要组成部分，《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(以下简称《抗规》)和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010对此进行了详细规定。
地震作用下内力的调整是《抗规》“小震不坏”的一个重要环节，而剪重比满足《抗规》5.2.5条是结构后续抗震计算的前提，只有调整到符合最小剪力要求才能进行相应的地震倾覆力矩、构件内力、位移等的计算分析。
下面以某实际工程为例，在结构各项整体指标满足现行规范的情况下，着重论述剪重比的计算与调整。
1工程概况与计算分析某工程位于贵州省贵定县东外环东侧，敬老院北侧，场地所处位置为缓丘陵地带，经平场开挖后整体地势较平坦、开阔，地形起伏不大。
其中2#楼为地下一层地上17层的高层住宅，采用钢筋混凝土剪力墙结构体系。
查《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）表C.24，本区的地震设防烈度为7度，设计地震分组第一组，设计地震峰值加速度值为0.10g，属于建筑抗震一般地段。
结构设计采用YJK软件，经判断结构不存在竖向不规则，建筑标准层平面图如图1所示。
（1）前期结构试算时（模型1），根据地勘过程资料暂定场地类别为Ⅱ类，反应谱特征周期Tg=0.35s，剪重比的计算结果如表1所列。
从表1可知，除地下室不做剪重比控制外的其他楼层，按《抗规》式（5.2.5）计算两个计算方向X、Y轴的剪重比均大于1.6%，满足《抗规》表5.2.5，7度0.1g下最小剪重比1.6%的要求，不需要做调整。
（2）根据正式地勘详细资料场地类别判为Ⅱ1类，反应谱特征周期Tg=0.25s。
在前期结构试算（模型1）基础上修改相应的场地条件信息（模型2），剪重比及调整系数的计算结果如表2所列。
《高规》、《抗规》、PKPM薄弱层剪重比调整区别
《高规》、《抗规》、PKPM薄弱层剪重比调整区别
术资料（规范、注册真题、朱炳寅博客等）对调整的具体做法研究了一番，发现不同的资料做法有一定差异，现总结如下：
第一个问题：《高规》与《抗规》对薄弱层的放大系数不一样
《抗规》5.2.5条：
《抗规》5.2.5条条文说明：
条文解释的再乘让人理解不透，给人感觉是薄弱层剪力按3.4.4条乘以1.15的系数后再乘以1.15，连乘两次，个人觉得这里表述不清，应将再删掉，这点可以通过施兰青注册专题精讲《建筑抗震设计》（2013版）第五种功能第四节的例题和练习题得到验证，现给出一道练习题P152页：
综上，《抗规》的做法是先讲地震剪力标准值（调整前）按抗规3.4.2条放大1.15倍，与1.15*本层及以上楼层总重力比较大小，剪力取大值，注意：公式两边都有1.15的系数，但不能约，意义不同。
《高规》4.3.12条：。
结构剪重比的小结
一、各规范对剪重比的规定：《建筑抗震设计规范》 GB50011-2010第5.2.5条及《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第4.3.12条规定：抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求：nEKi jj iV G λ=>∑式中：EKi V -----第i 层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力；λ-----剪力系数，不小于表5.2.5规定的楼层最小地震剪力系数值,对竖向不规则结构的薄弱层，尚应乘以1.15的增大系数；j G ----第j 层的重力荷载代表值;n-----结构计算总层数。
表5.2.5 楼层最小地震剪力系数值注：基本周期介于3.5s 和5.0s 之间的结构，按插入法取值；二、对规范规定的理解（一）剪重比（剪力系数）定义：楼层剪力与其上各层重力荷载代表值之和的比值。
（二）意义：由于地震影响系数在长周期段下降较快，对于基本周期大于3.5s 的结构，由此计 算所得的水平地震作用下的结构效应可能太小。
而对于长周期结构，地震动态作用中的地面运动速度和位移可能对结构的破坏具有更大影响，但是规范所采用的振型分解反应谱法只反映加速度对结构的影响，对长周期结构往往是不全面的。
出于结构安全的考虑，当计算的楼层剪力过小时，提出了对结构总水平地震剪力及各楼层水平地震剪力最小值的要求，规定了不同烈度下的剪力系数，当不满足时，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。
（《抗规》第5.2.5条文解释）简而言之，控制剪重比，是要求结构承担足够的地震作用，设计时不能小于规范的要求。
剪重比与地震影响系数由内在联系:λ=0.2αmax。
（三）调整范围：只要底部总剪力不满足要求，则结构各楼层的剪力均需要调整（地下室不做控制），不能仅调整不满足的楼层。
（四）调整目标：剪重比调整后，除了内力以外，倾覆力矩和位移也需要调整。
即意味着，当各层的地震剪力需要调整时，原先计算的倾覆力矩、内力和位移均需要相应调整。
剪力墙连梁超限问题的处理方法
剪力墙连梁超限问题的处理方法黄起益【期刊名称】《《福建建筑》》【年(卷),期】2019(000)008【总页数】6页(P40-45)【关键词】高层建筑; 剪力墙结构; 连梁; 超限【作者】黄起益【作者单位】厦门大学嘉庚学院福建漳州363105【正文语种】中文【中图分类】TU9730 引言在高层建筑混凝土结构设计中，不论是剪力墙结构、框架-剪力墙结构，还是筒体结构，剪力墙连梁都很容易发生超筋超限现象。
尤其是设防烈度高、基本风压大的地区，该现象更为明显[1-2]。
从汶川地震的破坏现场可以看到，虽然剪力墙连梁是一种很重要的耗能构件，但是当连梁过早发生剪切破坏时，便失去了作为耗能构件的意义，不仅不能起到良好的耗能效果，也未能起到保护墙体的作用[3]。
迄今为止尽管各种新型剪力墙的相关研究成果非常丰富，但在超高层建筑和高层建筑中现浇钢筋混凝土结构仍然是应用最为普遍的一种[4]。
研究钢筋混凝土剪力墙结构及其破坏模式仍具有普遍适用性，而作为耗能构件的连梁，如何保证连梁不发生剪切破坏，并解决在设计过程中遇到的超筋超限问题便成为一个棘手又重要的研究内容。
1 连梁定义通常把利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构，称为剪力墙结构。
在抗震地区，也称为抗震墙结构。
剪力墙结构设计时，剪力墙布置不宜过长，《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)(以下简称《高规》)规定墙段长度不宜大于8 m[5]。
为此，墙长超过8m剪力墙通常会进行开洞处理，形成联肢剪力墙(双肢或多肢)。
联肢剪力墙之间，两端与剪力墙在平面内相连的梁即为连梁。
当梁一端为框架柱另一端为剪力墙或两端均为剪力墙但跨高比不小于5时，宜按框架梁设计。
在梁平法施工图[6]中，前者用KL或WKL编号，后者用LLk编号，如图1所示。
为了避免靠近墙侧梁端发生剪切破坏，梁箍筋宜全长加密，并适当加强(如加大箍筋直径、增加箍筋肢数或减少箍筋间距)。
(a) (b)(c) (d)(c)图1 梁编号(a)两端均为墙肢(跨高比<5)；(b)两端均为墙肢(跨高比≥5)；(c)一端为框架柱，一端为剪力墙；(d)两端均为框架柱；(e)一端在剪力墙平面内，一端在剪力墙平面外。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
新《抗规》5.2.5条关于剪重比不足的调整
1、三段的调整方法不同。
根据新《抗规》5.2.5条的条文说明，当结构底部总剪力小于规定时，则各楼层均需要进行调整，不能只调整不满足的楼层，按照条文说明，调整方法如下：1）加速度控制段，即T1< p="" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;">
2）位移控制段，即T1>5Tg时，各楼层均需按底部的剪力差值放大楼层地震剪力；
3）速度控制段，即5Tg >T1>Tg时，则增加值应大于底部的剪力差值，顶部增加值取动位移作用和速度作用二者的平均值，中间各层的增加值可近似按线性分布。
2、举例，一栋十层建筑，底部剪力2000KN，顶部剪力1000KN，若底部计算需要放大至1.10倍，
1）如结构基本周期小于Tg，则各层乘以1.10倍放大系数即可；
2）如结构基本周期大于5Tg，则各层应放大2000x0.1＝200KN，以上各层按各层剪力与200KN的比值，乘以放大系数，比如顶层需放大1.20倍.
3）如结构基本周期小于5Tg，但大于Tg，则顶层按前两种情况的平均值放大，第一种放大了1000x0.1＝100KN，第二种放大了200KN，则应放大(100＋
200)/2=150KN，即顶层放大系数为1.15，中间各层按从底层的200KN到顶层的150KN差值线性分布，比如第九层就应当放大155KN，假设楼层地震剪力为
1100KN，放大系数就是1.14。
按此条文说明，编制者对放大系数的规定如此详细，也暗示剪重比不足是不宜出现在底层的，而实际上大部分结构都是底层剪重比不足，必须对结构进行调整来满足剪重比的规定。
3、新版PKPM这样解释（原话）：“10版按照抗震规范5.2.5条的条文说明，当首层地震剪力不满足要求需进行调整时，对其上所有楼层进行调整。
且同时调整位移和倾覆力矩。
”看来并没有分这三种情况详细计算。
4、至于为何分三种情况计算，我认为是考虑到周期越长、放大应越多的缘故。