关于剪力调整及薄弱层增大系数的讨论
地震剪力系数的控制和调整

地震剪力系数的控制和调整曲秀丽【摘要】结合实践经验,归纳了在计算地震剪力系数时,地震剪力计算应考虑的因素,总结了地震剪力系数不满足规范规定的最小值要求时的调整方法,最后探讨了调整地震剪力时应注意的问题,以供参考.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2017(043)022【总页数】3页(P39-41)【关键词】地震剪力系数;地震剪力;基本自振周期【作者】曲秀丽【作者单位】中化二建集团有限公司,山西太原 030021【正文语种】中文【中图分类】TU311.3地震剪力系数λ俗称剪重比,为楼层地震剪力标准值与对应的重力荷载代表值的比值,主要为限制各楼层的最小水平地震剪力,是结构抗震设计主要的控制指标之一。
由《建筑抗震设计规范》图5.1.5及《高层建筑混凝土结构技术规程》图4.3.8地震影响系数曲线图可知,地震影响系数在长周期段下降较快。
对于T>3 s的结构,由此计算所得的水平地震作用下的结构效应可能过小偏于不安全,但对于周期较长的结构,地震引起的地面运动速度和位移反而对结构的破坏可能有更大的影响。
但规范所采用的振型分解反应谱法对此影响尚未能做出合理估计的方法。
笔者通过学习结构设计大师们的专业著作和自己多年的设计实践,对剪重比控制计算时,地震剪力计算需要考虑的因素及剪重比不满足规范最小值要求当如何进行调整,进行了归纳总结和大家共同学习和探讨。
为述及方便,下文将《建筑抗震设计规范》简称为《抗规》,将《高层建筑混凝土结构技术规程》简称为《高规》。
《抗规》5.2.5条要求:其中,Veki为第i层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力;Gj为第j层的重力荷载代表值;λ为剪力系数,不应小于λmin,λmin值详见《抗规》表5.2.5或《高规》表4.3.12。
楼层地震剪力计算结果尚应根据不同情况分别考虑以下因素进行调整后,进行剪重比的计算。
1)结构薄弱层地震剪力应乘增大系数。
刚度变化、承载力变化及竖向构件的连续性,符合《抗规》表3.4.3-2中竖向不规则类型的楼层统称为结构薄弱层。
关于框架结构楼层受剪承载力的规范要求和通过工程实例用PKPM来调整参数,满足规范的要求

关于框架结构楼层受剪承载力的规范要求和通过工程实例用PKPM来调整参数,满足规范的要求摘要:框架结构楼层受剪承载力的规范要求用PKPM设计软件参数调整来满足规范的设计要求关键词:受剪承载力,设计规范,PKPM设计软件,变形Abstract: the framework structure floor the specification requirements of the shear bearing capacity with PKPM design software parameters adjustment to satisfy the standard design requirementsKey Words: shear bearing capacity, design norms, PKPM design software, deformation根据《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001(以下简称抗规)表3.4.2-2中的规定,抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%时,为结构竖向不规则。
根据3抗规.4.3.2条的规定:平面规则而竖向不规则的建筑结构,应采用空间结构计算模型,其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数,应按本规范有关规定进行弹塑性变形分析,并应符合下列要求:(1)竖向抗侧力构件不连续是,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。
(2)楼层承载力突变时,薄弱层抗侧力结构的受剪承载力不应小于相邻上一楼层的65%。
根据抗规5.5.2条规定:结构在罕遇地震作用下薄弱层的弹塑性变形验算,应符合下列要求:1 下列结构应进行弹塑性变形验算:1)8度Ⅲ、Ⅳ类场地和9度时,高大的单层钢筋混凝土柱厂房的横向排架;2)7~9度时楼层屈服强度系数小于0.5的钢筋混凝土框架结构;3)高度大于150m的钢结构;4)甲类建筑和9度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构;5)采用隔震和消能减震设计的结构。
框-剪结构的0.2Q0调整

框-剪结构的0.2Q0调整(让各位同行有个彻底的认识)框-剪结构,框架总剪力按0.2V0和1.5Vf,max二者的较小值采用。
如果柱子数量极少,那么显然要按照1.5Vf,max调整。
短肢剪力墙和短肢剪力墙结构体系。
短肢剪力墙规范中有明确定义,短肢剪力墙结构体系规范没有明确规定。
参照一些地方实施细则,短肢剪力墙结构体系指短肢剪力墙倾覆力矩在40~50%之间,小于40%的不算短肢剪力墙结构体系,大于50%的宜调整结构布置。
pkpm调整0.2Q0是有问题的。
高规规定与柱相连的框架梁需同时调整,pkpm对不与柱相连的框架梁都做了调整。
不管是调幅梁还是普通梁,都根据比值进行调整;但连梁没有调整,pkpm2005我亲自测试过的。
0.2Q0调整只针对框剪结构中的框架梁、柱的弯矩和剪力,不调整轴力;若不调整(纯框架结构),这两个参数均填0。
《抗规》6.2.13条规定,侧向刚度沿竖向分布基本均匀的框-剪结构,任一层框架部分承担的地震剪力,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。
框架剪力的调整必须满足规范规定的楼层“最小地震剪力系数(剪重比)”的前提下进行。
在设计过程中根据“计算结果”来确定调整层数。
调整起始层号,当有地下室时宜从地下一层顶板开始调整;调整终止层号,应设在剪力墙到达的层号;当有塔楼时,宜算到不包括塔楼在内的顶层为止,或者填写SATINPUT.02Q文件实现人工指定各层的调整系数。
对于转换层框支柱,《高规》10.2.7条规定了地震剪力调整方法。
SATWE只需在特殊构件中选定框支柱,程序会自动进行框支柱的地震剪力调整,不需再进行0.2Q0调整。
0.2Q0调整系数的具体修改办法如下:在工作目录下建立一个名为SATINPUT.02Q的文本文件,其格式如下:IST1 CX! CY1IST2 CX2 CY2……ISTN CXN CYN其中:ISTN 表示层号,CXN、CYN 分别表示该层X、Y向的0.2Q0调整系数。
结构调整系数汇总

一、地震作用效应调整①最小地震剪力系数调整:《抗规》5.2.5条,《高规》4.3.12条:对于竖向不规则结构的薄弱层,最小地震剪力系数λ尚应乘以1.15的增大系数。
②框架-剪力墙地震剪力调整:《抗规》6.2.13条、《高规》8.1.4条规定,侧向刚度沿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:《抗规》5.2.3条规定,规则结构不进行扭转耦连计算时,平行于地震作用方向的两个边榀,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。
④竖向不规则结构地震作用效应调整:《抗规》3.4.4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不小于1.15的增大系数;《高规》3.5.8条规定,竖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的增大系数。
⑤转换梁地震作用下的内力增大:《高规》10.2.4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1.9、1.6、1.3倍。
⑥框支柱地震作用下的轴力增大:《抗规》6.2.10条,《高规》10.2.11条,地震产生的轴力考虑增大系数。
二、设计内力调整①梁(连梁)设计剪力调整:《抗规》6.2.4条;《高规》6.2.5、7.2.21条②柱设计内力调整:《抗规》6.2.2条—强柱弱梁;6.2.3条—底层柱下端弯矩放大;6.2.5条—框架柱和框支柱的强剪弱弯;6.2.10条—框支柱内力调整;6.2.6条—角柱弯矩剪力的再次调整;《高规》6.2.1条—强柱弱梁;6.2.2条—底层柱下端弯矩放大;6.2.3条—框架柱和框支柱的强剪弱弯;10.2.17条—框支柱内力调整;6.2.4条—角柱弯矩剪力的再次调整;③剪力墙设计内力调整:《抗规》6.2.7条—一级剪力墙底部加强部位以上部位、双肢剪力墙;6.2.8条—底部加强部位;高规《高规》7.2.6条—底部加强部位;7.2.5条—一级剪力墙底部加强部位以上部位;7.2.2条3款—短肢剪力墙;7.2.4条—双肢剪力墙;10.2.18条—部分框支剪力墙的落地剪力墙;。
关于PKPM中的调整信息

关于PKPM中的调整信息梁端负弯矩调幅系数:此项调整只针对竖向荷载,对地震力和风荷载不起作用。
梁端负弯矩调幅系数对于:装配整体式框架取0.7~0.8;现浇框架取0.8~0.9;对悬臂梁的负弯矩不应调幅。
一般取默认值0.85。
转角凸窗处的转角梁的负弯矩调幅及扭矩折减系数均应取1.0。
梁活荷载载内力放大系数:一般工程取1.1~1.2;如果已经考虑了【梁活荷载不利布置】后,则应取1.0。
梁扭矩折减系数:对于现浇楼板结构,当采用刚性楼板假定时,可以考虑楼板对梁的抗扭作用而对梁扭矩进行折减。
折减系数可在0.4~1.0 范围内取值,一般取默认值0.4,但对结构转换层的边框架梁扭矩折减系数不宜小于0.6。
SATWE程序中考虑了梁与楼板间的连接关系,对于不与楼板相连的梁该扭矩折减系数不起作用;目前SATWE程序“梁扭矩折减系数”对弧形梁、不与楼板相连的独立梁均不起作用。
SATWE 前处理“特殊构件补充定义”中的右侧菜单“特殊梁”下,用户可以交互指定楼层中各梁的扭矩折减系数。
在此处程序默认显示的折减系数,是没有搜索独立梁的结果,即所有梁的扭矩折减系数均按同一折减系数显示。
但在后面计算时,SATWE软件自动判断梁与楼板的连接关系,对于楼板相连(单侧或两侧)的梁,直接取交互指定的值来计算;对于两侧都未与楼板相连的独立梁,梁扭矩折减系数不做折减,不管交互指定的值为多少,均按1.0 计算。
注:1. 若考虑楼板的弹性变形,梁的扭矩应不折减或少折减。
2. 梁两侧有弹性板时,【梁刚度放大系数】及【扭矩折减系数】仍然有效。
剪力墙加强区起算层:SATWE程序总是默认地下室作为剪力墙底部加强区(即起算层号为1),因此可通过人工指定该参数而使部分地下室为非加强部位。
例如说结构有两层地下室,该参数取2时,表示仅地下一层按照底部加强区进行设计。
多层带剪力墙的结构或底框剪力墙结构,根据《建筑抗震设计规范》6.4.6条1款,当剪力墙的轴压比小于表6.4.6中限值时,可只设构造边缘构件。
《高规》内力调整增大系数小总结

《高规》内力调整增大系数小总结第一篇:《高规》内力调整增大系数小总结1、框架梁弯矩调整部分框支剪力墙结构,转换梁水平地震作用计算内力应乘以增大系数(10.2.4)。
2、框架梁剪力调整所有结构的框架梁端部剪力设计值都需要调整(6.2.5)。
3、框架柱弯矩调整a、除顶层、轴压比小于0.15、框支梁柱节点外,柱端弯矩都需要调整(6.2.1)。
顶层、轴压比小于0.15的框架柱端部弯矩直接采用,反弯点不在柱高范围内时,直接乘以增大系数(抗规6.2.2)。
b、部分框支剪力墙结构,与转换构件相连的转换柱的上端、底层柱下端弯矩组合值需要乘以增大系数(10.2.11.3)。
(个人理解:三层及三层以上转换时,框支柱最顶端与最底端采用该方式调整,中间节点仍采用6.2.1条调整,放大系数是按照框支柱的抗震等级选取,而不是按照与之相连的框架梁抗震等级)。
c、框架结构,底层柱底弯矩需要增大。
除了框支柱以外,其它结构形式底层柱底弯矩直接采用。
d、框架角柱、框支柱角柱弯矩、剪力再增大(6.2.4 10.2.11.5).(题目先求弯矩再求剪力时,弯矩增大后,剪力不再增大)。
4、框架柱剪力调整所有的框架柱、框支柱端剪力均允许调整(6.2.3)。
5、框架柱轴力调整部分框支剪力墙结构,转换柱地震作用产生的轴向力需要乘以增大系数。
(10.2.11.2),计算轴压比的时候不乘以增大系数。
6、剪力墙弯矩调整a、一级剪力墙非底部加强部位,墙肢组合弯矩设计值需要乘以增大系数。
(7.2.5)b、部分框支剪力墙结构,落地剪力墙底部加强部位弯矩设计值需要乘以增大系数。
(10.2.18)7、剪力墙剪力调整a、底部加强部位(四级除外),剪力墙剪力设计值需要乘以增大系数。
(7.2.6)b、一级非底部加强部位,剪力墙剪力设计值需要乘以增大系数。
(7.2.5)c、短肢剪力墙非底部加强部位,剪力墙剪力设计值需要乘以增大系数。
(7.2.2.3)(一级抗震时,b、c项按照最不利的选取)。
《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:。
高层混凝土结构计算时的调整内容总结

一、框架结构1、柱端弯矩的调整(强柱弱梁) 6.2.1①∑∑=b c cM M η ηc =1.68,1.4,1.2,1.1 ②∑∑=bua cM M2.19度抗震和一级2、底层柱底截面弯矩的调整(强柱根) 6.2.2 乘以增大系数ηcr =1.5,1.25,1.153、柱端部剪力的调整(柱的强剪弱弯)6.2.3①()n bc t c vc H M M V +=η ηvc =1.68,1.4,1.2,1.1②()n bcua t cua M M V +=2.19度抗震和一级4、角柱弯矩、剪力的调整 6.2.4①弯矩增大系数1.1 ②剪力增大系数1.15、梁端部剪力的调整(梁的强剪弱弯)6.2.5①()Gb n rb c b vb V l M M V ++=η ηvb =1.56,1.3,1.2,1.1②()Gb n bbua t bua V M M V ++=1.1n k Gb l q V ⨯=2.1211.2是荷载分项系数6、特一级框架结构4.9.2 ①柱端弯矩系数增大20% ηc =1.4*1.2=1.68(见1) ②柱端剪力系数增大20% ηvc =1.4*1.2=1.68(见3) ③梁端剪力系数增大20%ηc =1.3*1.2=1.56(见5)二、剪力墙结构1、短肢剪力墙的调整 抗震等级提高一级7.1.2-3 2、短肢剪力墙剪力的调整7.1.2-5①底部加强部位a.w vw V V η= ηvw =1.9,1.6,1.4,1.2b.w wwuaV M M V 1.1= 9度时②其他层w vw V V η=ηvw =1.4,1.2(一级、二级)3、剪力墙弯矩的调整(上部加强抗弯) 7.2.6 ①底部加强部位及上一层不调整 ②其他层乘1.24、双肢剪力墙中剪力的调整 7.2.7 当一肢为大偏心受拉时,另一肢剪力乘1.25由于地震作用为双向,所以另一肢为大偏心受拉时,本肢剪力也乘1.25 5、剪力墙底部加强部位剪力调整 7.2.10 a.w vw V V η= ηvw =1.9,1.6,1.4,1.2b.w wwuaV M M V 1.1= 9度时6、连梁剪力的调整(连梁强剪弱弯)7.2.22①()Gb n rb c b vb b V l M M V ++=η ηvb =1.56,1.3,1.2,1.1②()Gb nbbuat bua V lM M V ++=1.19度时 7、特一级的调整4.9.2①底部加强部位及上一层弯矩增大系数1.1 ②其他层弯矩增大系数1.3③底部加强部位剪力增大系数1.9(见5) ④其他层剪力增大系数1.2三、框架剪力墙结构1、框架抗震等级的调整 8.1.3 框架承受50%以上倾桥覆力矩时,按框架结构确定等级。
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关于剪力调整及薄弱层增大系数的讨论一、本讨论结合兰定筠实战训练第二套题第6、7题以及抗规来讨论。
由于高规对薄弱层增大系数什么时候考虑与抗规存在矛盾,故此不涉及高规,仅仅依据抗规来进行讨论。
本讨论只针对底部剪力不满足最小减重比的情况,对于中部某层,规范中没有给出处理办法,而且我请教了做高层的人,说一般底部满足啦,很少出现中部某层会不满足剪重比。
如果出现了,PKPM的做法是直接乘以个增大系数,具体如何操作,本人未做过高层,不得而知。
如有疑问,请请教其他高手。
兰定筠书中的题目及答案如下:题目:答案:二、抗规中涉及到的条文、条文说明局部摘录如下,详细请仔细阅读条文及条文说明:3.4.4 建筑形体及其构件布置不规则时,应按下列要求进行地震作用计算和内力调整,并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施:2 平面规则而竖向不规则的建筑,应采用空间结构计算模型,刚度小的楼层的地震剪力应乘以不小于1.15的增大系数。
5.2.5 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——△F Eki=△λ0G Ei;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△λ0G Ei,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。
扭转效应明显与否一般可由考虑耦联的振型分解反应谱法分析结果判断,例如前三个振型中,二个水平方向的振型参与系数为同一个量级,即存在明显的扭转效应。
对于扭转效应明显或基本周期小于3.5s的结构,剪力系数取0.2αmax,保证足够的抗震安全度。
对于存在竖向不规则的结构,突变部位的薄弱楼层,尚应按本规范3.4.4条的规定,再乘以不小于1.15的系数。
三、个人对规范条文的理解根据抗规5.2.5条的条文说明“对于存在竖向不规则的结构,突变部位的薄弱楼层,尚应按本规范3.4.4条的规定,再乘以不小于1.15的系数。
”及3.4.4 “2 平面规则而竖向不规则的建筑,应采用空间结构计算模型,刚度小的楼层的地震剪力应乘以不小于1.15的增大系数。
”个人观点如下:这个增大系数是在最小剪重比调整以后再乘的一个增大系数,在结构的层间剪力不满足最小减重比的时候首先调整的满足最小剪重比,然后再利用这个系数,规范给的这个系数是结构上的一个安全度,不能被最小剪重比吃掉。
5.2.5条给的1.15的系数,是查表5.2.5的时候,查出来的数值对薄弱层要乘以1.15,是对剪力系数λ的调整,比如8度 0.2g 周期3s,查表得到λ=0.032,则代入5.2.5式进行计算的λ=0.032*1.15。
有关高规及抗规里面的一些讨论列在下面:happyliyun2001 wrote:以下是您和shuofeng0427在本贴第21页的一个讨论:shuofeng0427 wrote:上面的问题,我跟朱炳寅老师的观点一致,我认为1.25的增大系数是“留给”薄弱层的安全度,不能被剪重比限制1.15*λ所“吃掉”。
举例说,如果计算出来的VEk值已经满足1.15*λ,但是我们肯定还是要乘以1.25的!而假如计算出来的VEk值不满足1.15*λ,调整后1.25VEk值刚好满足1.15*λ,那你可以想象一下,这两种情况在“安全度”上差别将有多大!您的回答:我是这样理解的:正常情况只是要求VEk≥λ*G,对于薄弱层,放大一下,取为1.2 5VEk或者1.15*λ*G。
我的观点:按抗规5.2.5条文说明的最后几句话,明显是支持朱总观点,高规条文说明则支持您的观点,但高规是在抗规基础上编写,所以还是应以抗规为准吧?《抗规》5.2.5条的条文说明,在P324,其最后几句话是“对于存在竖向不规则的结构,突变部位的薄弱楼层,尚应按本规范3.4.4条的规定,再乘以不小于1.15的系数”。
我对其的理解是:3.4.4条中的1.15和5.2.5中的1.15是一致的,之所以在5.2.5条中规定“对竖向不规则结构的薄弱层,尚应乘以1.15的增大系数”,就是因为3.4.4条的规定。
也正是从此出发,我一直认为,《高规》在前面写成1.25,而在剪重比那里还是1.15没有变化,是不协调的。
支持你的观点,同时也就是朱总的观点,高规这里说的应该是有问题,自相矛盾。
应以抗规为准。
把条文说明贴出来,大家品位。
但是抗规要求乘的是1.15的系数,高规是1.25抗规:对于存在竖向不规则的结构,突变部位的薄弱楼层,尚应按本规范3.4.4条的规定,再乘以不小于1.15的系数。
高规:对于竖向不规则结构的薄弱层的水平地震剪力,本规程第3.5.8条规定应乘以1.25的增大系数,该层剪力放大1.25倍后仍需要满足本条的规定,即该层的地震剪力系数不应小于表4.3.12中数值的1.15倍。
四、对兰书题目的剖析1、本题给出的图形中的Fi应该是根据底部剪力法求的得,是根据结构的自身特性求解得到,没有经过任何认为调整的。
1)第6题:最底层的剪力:Vek1=160kN需要拿这个和5.2.5条的最小减重比算出来的剪力来比较,是采用160来比较,不需要做任何调整。
只有比较未经任何调整过的剪力,才能真正意义上知道这个结构的剪力是否合适(反应出来结构竖向布置是否合理,各层的刚度是否合适)。
2)剪力系数求解 T=3.8s 8度 0.2g 介于3.5-5s之间,内插得到一般层的λ=0.304对于薄弱层,乘以1.15,λ=0.03496=209.76kN由于160<209.76,因此底部的剪力受最小剪重比控制,需要选用209.76kN根据抗规 5.2.5条文说明“对于存在竖向不规则的结构,突变部位的薄弱楼层,尚应按本规范3.4.4条的规定,再乘以不小于1.15的系数”,这个1.15是对薄弱层剪力考虑的一个增大系数,是留给薄弱层的工程安全富裕度,根据抗规来说,谁都不能把它吃掉。
因此最终的底部剪力Vek=209.76*1.15=241.224kN。
选D对于本题,我认为仅仅从考试而言没啥子大问题,但是算出来的剪力是160,已经比209.76小了31.1%,已经不属于抗规中的“当结构底部的总地震剪力略小于本条规定”情况,实际上应该对底部布置做调整了,这个讨论仅仅针对实际工程设计而言,不属于考试范畴。
2)第7题:底部剪力调整前的剪力系数是:λ前=0.02667,λ后=0.03496,△λ0=0.03496-0.02667=0.00829根据抗规5.2.5条文说明,T=3.8s>5Tg=5*0.25=1.25,且小于6s,属于位移控制段。
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——△F Eki=△λ0G Ei;于是得到第二层的剪力:Vek2=150+△λ0 G Ei=150+0.00829*4600=188.134kN重新读了下规范,规范的本意这里采用G Ei 本意应该是让采用二层~六层总的重力荷载代表值,如果不是这个意思的话应该采用G i,规范里面的意思G i是某层的重力荷载代表值,这么理解也更贴合规范的意思,底层采用△λ0G E(总的重力荷载代表值,也可以理解为△λ0G E1),因此对于二层采用△λ0G E2(二~六层的总重力荷载代表值),只有这么做对剪力的调整才具有连续性,符合常规。
也可以从另外一个方面来考虑,比如顶层增加△λ0G E6(水平地震力F6增加了△F6=△λ0G6),第五层增加△λ0G E5(λ0G E5=△F5+△F6,第5层水平地震力F5增加△F5=△λ0G5),如此循环算到底层增加的就是△λ0GE,对于底层的就是各层水平地震力△F i的代数和。
这种理解不管是对电算和手算操作都十分方便,而且符合剪力的变化趋势,原来的理解明显的各层剪力的增加值到了底层无法闭合,底层以上各层调整那么小,底层哪里出来那么大的剪力调整值呢?大家要注意,如果采用底部剪力法手算地震组合下的结构内力,都是先调整各层剪力满足最小剪重比,然后重新求得F i加在结构上,重新计算结构内力,注意F i才是外力,剪力V Ek是进行结构分析后得到的结构内力,是属于内力范畴的。
第六层的剪力:Vek6=40+△λ0 G Ei=40+0.00829*600=44.974kN 选D五、剪力的调整重新归纳如下:T1位于加速度控制段,剪重比调整最大;(T1<=Tg)位移控制段,调整最小;(T1>=5Tg)速度控制段介于两者之间。
(Tg<T1<5Tg)1、结构基本自震周期位于设计反应谱的加速度控制段,既T1<Tg时,各楼层均需乘以同样大小的增大系数;(这个相当于各层的水平地震力F i乘以一个相同的增大系数,这样子求出来的各层剪力自然增加了同样的倍数)。
2、结构基本自震周期位于设计反应谱的位移控制段,既T1>5Tg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——△F Eki=△λ0G Ei,注意这里的G Ei应该理解为,第i楼层以上总的重力荷载代表值;(这个相当于各层的水平地震力F i增加△λ0G i,各层的F i增加△λ0G i,最终各层的剪力就增加△λ0G Ei)3、结构基本自震周期位于设计反应谱的速度控制段,既Tg <T1<5Tg,则增加值应大于△λ0G Ei,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。