周期比
高层结构需要控制的几个比值:轴压比、周期比、剪重比、刚度比、位移比、刚重比、层间受剪承载力之比

高层结构需要控制的几个比值:轴压比、周期比、剪重比、刚度比、位移比、刚重比、层间受剪承载力之比1.轴压比轴压比主要是控制结构的延性,具体要求见抗规6.3.6和6.4.5,高规6.4.2和7.2.14。
轴压比过大则结构的延性要求无法保证,此时应加大截面面积或提高混凝土强度;轴压比过小,则结构的经济性不好,此时应减小截面面积。
PKPM中的查看方法:2.周期比周期比控制的是结构侧向刚度与扭转刚度之间的相对关系,它的目的是使抗侧力构件的平面布置更合理,使结构不致于出现过大的扭转效应。
一句话,周期比不是要求结构足够结实,而是要求结构承载布置合理,具体要求见高规4.3.5。
刚度越大,周期越小。
抗侧力构件对结构扭转刚度的贡献与其距结构刚心的距离成正比,意思是结构外围的抗侧力构件对结构的扭转刚度贡献最大。
结构的第一、第二振型宜为平动,扭转周期宜出现在第三振型及以后。
当第一振型为扭转时,说明结构的扭转刚度相对于其两个主轴的侧移刚度过小,此时应沿两个主轴适当加强结构外围的刚度,或沿两个主轴适当削弱结构内部的刚度。
当第二振型为扭转时,说明结构沿两个主轴的侧移刚度相差较大,结构的扭转刚度相对于其中一主轴(第一振型转角方向)的侧移刚度是合理的,但对于另一主轴(第三振型转角方向)的侧移刚度过小,此时应适当削弱结构内部沿第三振型转角方向的刚度或适当加强结构外围(主要是沿第一振型转角方向)的刚度。
PKPM中的查看方法:3.位移比位移比是指采用刚性楼板假定下,端部最大位移(层间位移)与两端位移(层间位移)平均值的比,位移比的大小反映了结构的扭转效应,同周期比的概念一样都是为了控制建筑的扭转效应提出的控制参数。
见抗规3.4.3,高规4.3.5。
位移比不满足时只能经过人工调整结构平面布置,减小结构刚心与形心的偏心距。
调整方法如下:(1)由于位移比是在刚性楼板假定下计算的,最大位移比往往出如今结构的四角部位,因此应留意调整结构外围对应位置抗侧力构件的刚度;同时在设计中,应在结构措施上对楼板的刚度予以保证。
周期比

周期比规范条文:新高规的3.4.5条规定,结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1 之比,A级高度高层建筑不应大于0.9;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0.85。
对于通常的规则单塔楼结构,如下验算周期比:1)根据各振型的平动系数大于0.5,还是扭转系数大于0.5,区分出各振型是扭转振型还是平动振型2)通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期Tt,周期最长的平动振型对应的就是第一平动周期T13)对照“结构整体空间振动简图”,考察第一扭转/平动周期是否引起整体振动,如果仅是局部振动,不是第一扭转/平动周期。
再考察下一个次长周期。
4)考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大5)计算Tt/T1,看是否超过0.9 (0.85)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,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。
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,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。
atwe处理后最主要控制以下几个参数就可以了。
高层建筑结构六个比

高层结构设计中的六个比如和控制?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。
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1. 位移比(层间位移比):1.1 名词释义:(1)位移比:即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。
(2) 层间位移比:即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。
其中:最大水平位移:墙顶、柱顶节点的最大水平位移。
平均水平位移:墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。
层间位移角:墙、柱层间位移与层高的比值。
最大层间位移角:墙、柱层间位移角的最大值。
平均层间位移角:墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。
1.3 控制目的:高层建筑层数多,高度大,为了保证高层建筑结构具有必要的刚度,应对其最大位移和层间位移加以控制,主要目的有以下几点:1 保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。
2 保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。
3.控制结构平面规则性,以免形成扭转,对结构产生不利影响。
1.2 相关规范条文的控制:[抗规]3.4.2条规定,建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则,对称,并应具有良好的整体性,当存在结构平面扭转不规则时,楼层的最大弹性水平位移(或层间位移),不宜大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍。
[高规]4.3.5条规定,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移,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1.5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。
周期比的控制

周期比的控制A 控制意义:周期比---第一扭转周期与第一侧振周期的比值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,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。
所以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。
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。
B 规范条文高层规程第4.3.5条,要求:结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比,A级高度高层建筑不应大于0.9,B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85抗归中没有明确提出该概念,所以多层时该控制指标可以适当放松,但一般不大于1.0。
C 计算方法及程序实现程序计算出每个振型的侧振成份和扭振成份,通过平动系数和扭转系数可以明确地区分振型的特征。
周期最长的扭振振型对应的就是第一扭振周期Tt,周期最长的侧振振型对应的就是第一侧振周期T1(注意:在某些情况下,还要结合主振型信息来进行判断)。
知道了Tt和T1,即可验证其比值是否满足规范D 注意事项>>复杂结构的周期比控制多塔结构周期比: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,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3。
高层建筑周期比控制

高层建筑周期比控制在现代城市的天际线中,高层建筑如同一颗颗璀璨的明珠,展示着人类建筑技术的辉煌成就。
然而,在这些高耸入云的建筑背后,隐藏着一系列复杂的工程问题,其中之一便是周期比的控制。
周期比,简单来说,是指结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期的比值。
对于高层建筑而言,周期比的控制至关重要,它直接关系到建筑在地震、风等水平荷载作用下的安全性和稳定性。
为什么要如此重视高层建筑周期比的控制呢?首先,不合理的周期比可能导致结构在水平荷载作用下发生严重的扭转效应。
想象一下,当强风或地震来袭时,如果建筑的扭转过大,不同部位的构件受力将变得极为不均匀,有些部位可能承受过大的压力或拉力,从而导致结构的破坏。
其次,过大的扭转还会影响建筑的使用功能,比如造成墙体开裂、门窗变形等,给居住者带来安全隐患和不适。
那么,如何有效地控制高层建筑的周期比呢?这需要从建筑的设计阶段就开始精心规划。
在建筑平面布局方面,应尽量保持规则、对称。
避免出现过于复杂的平面形状,如 L 形、T 形、凹凸不规则等。
因为规则对称的平面能够使结构的质量中心和刚度中心尽可能重合,从而减少扭转的产生。
同时,要合理布置抗侧力构件,如剪力墙、框架柱等。
这些构件的位置和数量会直接影响结构的刚度分布,进而影响周期比。
例如,在结构的周边均匀布置剪力墙,可以有效地提高结构的抗扭刚度。
结构体系的选择也是控制周期比的关键因素之一。
常见的高层建筑结构体系有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等。
不同的结构体系具有不同的抗扭性能。
一般来说,剪力墙结构的抗扭性能较好,因为剪力墙能够提供较大的抗侧刚度和抗扭刚度。
而框架结构的抗扭性能相对较弱,在设计时需要特别注意。
在计算分析方面,工程师们通常会借助专业的结构分析软件来对建筑结构进行模拟计算。
通过输入建筑的几何尺寸、材料特性、荷载等参数,软件可以给出结构的自振周期、振型等信息,从而计算出周期比。
在计算过程中,需要对模型进行仔细的检查和调整,确保计算结果的准确性。
周期比

周期比一、规范规定1、2010《高规》规定条文说明:二、陈岱林《PKPM多高层结构计算软件应用指南》三、陈岱林《PKPM结构CAD软件问题解惑及工程应用实例解析》:四、陈岱林论文《抗震计算中几个问题的研究》五、朱炳寅《高层建筑混凝土结构技术规程应用与分析JGJ3-2010》六、朱炳寅《建筑结构设计问答与分析》第二版七、杨星《PKPM结构软件从入门到精通》八、朗筑结构张老师答:《抗规》3.5.3条第三款规定:结构在两个主轴方向动力特性宜相近。
就是说第一平动周期和第二平动周期越接近越好,《抗规》5.2.2条第二款规定,当相邻振型周期比小于0.85时,可不考虑扭转耦联,当相邻周期比大于0.85时要考虑扭转耦联,而PKPM默认考虑扭转耦联。
所以,一般最好使第二平动周期与第一平动周期比值大于0.85。
答:第二周期最好是平动,因为上面说了,最好使第二平动周期与第一平动周期比值大于0.85,如果第二周期是扭转,第二平动周期与第一平动周期比值会小于0.85,那么就不满足《抗规》结构在两个主轴方向动力特性宜相近的规定。
所以一般最好使扭转振型出现在第三阶及以后。
答:不是的。
对于不对称不规则的建筑结构,只要保证总的平动系数大于80%以上就可以了,非要调成(X+Y)为(0+1)或者(1+0)是不现实的,也是不经济的。
当然,对于对称结构,这样调整则是可以的。
九、老庄结构观点十、个人总结1、计算周期比不用考虑偶然偏心2、计算周期比要考虑强制刚性楼板假定,对于不适宜刚性楼板假定的复杂高层建筑结构,不宜考虑周期比控制3、多层建筑结构可不考虑周期比(多层执行混规和抗规,抗规并没有周期比的规定),但有条件时也宜执行《高规》中关于周期比的规定4、计算周期比要用整体振动的周期,不能用局部振动周期,计算周期比前先判断振型是否是整体振动5、第一周期一定是平动周期(第一周期为扭转周期,周期比肯定不满足),第二周期最好为平动周期,扭转周期最好出现在第三阶振型以后6、平动周期或扭转周期最好使平动成分或扭转成分在80%以上,陈岱林认为超过80%即认为是纯粹的平动或纯粹的扭转,而高规9.2.5条最严格的也才控制到70%,所以认为达到或超过80%即可,当然接近100%更好了。
轴压比,周期比,位移比,剪重比,刚重比,层间受剪承载力比,侧向刚度比,层间位移角

轴压⽐,周期⽐,位移⽐,剪重⽐,刚重⽐,层间受剪承载⼒⽐,侧向刚度⽐,层间位移⾓
轴压⽐: 保证结构的延性;
周期⽐和位移⽐:判断和控制结构的扭转效应;
剪重⽐:是⽤来确保长周期结构的安全。
刚重⽐:控制P-Δ效应作⽤下的稳定性。
当刚重⽐⽐较⼤时,是可以不⽤考虑其P-Δ效应的,当刚重⽐⽐较⼩时,就要考虑其P-Δ效应。
规范采⽤的是对未考虑重⼒⼆阶效应的计算结果乘以增⼤系数的⽅法近似考虑。
但是刚重⽐不能过⼩,是有⼀个限值的。
层间受剪承载⼒⽐:限制结构的竖向布置规则性,可以⽤来判断薄弱层。
注:层间受剪承载⼒是指是指在所考虑的⽔平地震作⽤⽅向上,该层全部柱及剪⼒墙的受剪承载⼒之和。
也就是说,当混凝⼟的等级,构件截⾯以及配筋定下之后,由《⾼规》6.2.8以及7.2.11的公式就确定了层间受剪承载⼒。
注意,由于有压⼒N的影响,即使有完全相同的标准层楼层,得出的层间受剪承载⼒⽐都会略⼤于1.
刚度⽐:限制结构的竖向布置规则性,也可以⽤来判断薄弱层。
注:对于混凝⼟结构来说,楼层的侧向刚度,与所配的钢筋多少⽆关,只与混凝⼟和其相应构件的截⾯有关,即
EcIb,EcIc,EcIw等有关。
层间位移⾓:限制正常使⽤下的⽔平位移,确保结构有⾜够的刚度。
3.在确定计算参数时,
1)对刚度的调整,会影响到结构整体的分析,如连梁刚度的折减,中梁的刚
度增⼤。
2)对⼒(如弯矩,扭矩或地震⼒)的调整,不会影响结构的整体分析。
只会影响后⾯的结构设计,即配筋等。
高层建筑周期比控制

高层建筑的周期比控制摘要:在高层建筑结构设计过程中,为了防止建筑发生扭转破坏,针对《高层建筑混凝土结构技术规程》(jgj3—2010)对高层建筑的周期比控制,提出了高层框架结构周期比控制的有效方法。
关键词:高层建筑;周期比;扭转;中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:周期比即结构扭转为主的第一自振周期tt与平动为主的第一自振周期t1之比。
周期比是结构扭转刚度、扭转惯量分布大小的综合反应。
控制周期比的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理,使结构不会出现过大的扭转效应。
控制结构周期比的实质是,控制结构的扭转变形要小于结构的平动变形,周期比不是要求结构足够结实,而是要求结构刚度布局合理,以此控制地震作用下结构扭转激励振动效应不成为主振动效应,避免结构扭转破坏。
当tt与t1两者接近时,由于振动耦连的影响,结构的扭转效应将明显增大。
因此,在抗震设计中采取措施减小周期比tt/t1值,使结构具有必要的抗扭刚度。
1耦联周期比和非耦联周期比对于平面布置均匀、对称的结构,质心和刚心重合,结构具有纯粹的平动和扭转振型,这种情况下结构的周期及周期比tt/tl为非耦联周期和非耦联周期比;对于平面布置不对称、不均匀的结构,质心和刚心不重合,平动振型和扭转振型相互耦连,平动振型中含有扭转成分,扭转振型中含有平动成分,不再是纯粹的平动和扭转振型,这种情况下的结构周期和周期比tt/tl则为耦联周期比和耦联周期比。
结构的非耦联周期比tt/tl与结构刚度和质量之间存在简单关系(k1,kt为抗侧刚度和抗扭刚度,m1,mt为质量和转动惯量),可见周期比能直接反映结构抗扭刚度与抗侧刚度的比例关系,周期比小意味着结构抗扭刚度强;反之,周期比大意味着结构抗扭刚度弱。
耦联周期比同样可以反映结构抗扭刚度与抗侧刚度之间的比例关系,它与非耦联周期比和偏心率有关,当结构位移比满足《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj 3-2010(以下简称《高规》)[1]的要求、偏心率不过大时,耦联周期比与非耦联周期比的差别很小。
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周期比规范条文:新高规的3.4.5条规定,结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1 之比,A级高度高层建筑不应大于0.9;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0.85。
对于通常的规则单塔楼结构,如下验算周期比:1)根据各振型的平动系数大于0.5,还是扭转系数大于0.5,区分出各振型是扭转振型还是平动振型2)通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期Tt,周期最长的平动振型对应的就是第一平动周期T13)对照“结构整体空间振动简图”,考察第一扭转/平动周期是否引起整体振动,如果仅是局部振动,不是第一扭转/平动周期。
再考察下一个次长周期。
4)考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大5)计算Tt/T1,看是否超过0.9 (0.85)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,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。
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,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。
atwe处理后最主要控制以下几个参数就可以了。
高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法高层设计的难点在于竖向承重构件(柱、剪力墙等)的合理布置,设计过程中控制的目标参数主要有如下七个:一轴压比:主要为限制结构的轴压比,保证结构的延性要求,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,高规6.4.2和7.2.14及相应的条文说明。
轴压比不满足要求,结构的延性要求无法保证;轴压比过小,则说明结构的经济技术指标较差,宜适当减少相应墙、柱的截面面积。
轴压比不满足时的调整方法:1、程序调整:SATWE程序不能实现。
2、人工调整:增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
二、剪重比:主要为限制各楼层的最小水平地震剪力,确保周期较长的结构的安全,见抗规5.2.5,高规3.3.13及相应的条文说明。
这个要求如同最小配筋率的要求,算出来的水平地震剪力如果达不到规范的最低要求,就要人为提高,并按这个最低要求完成后续的计算。
剪重比不满足时的调整方法:1、程序调整:在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后,SA TWE按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和,用以调整该楼层地震剪力,以满足剪重比要求。
2、人工调整:如果还需人工干预,可按下列三种情况进行调整:1)当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时,说明结构过柔,宜适当加大墙、柱截面,提高刚度。
2)当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时,说明结构过刚,宜适当减小墙、柱截面,降低刚度以取得合适的经济技术指标。
3)当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时,可在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数增大地震作用,以满足剪重比要求。
三、刚度比刚度比刚度比刚度比::::主要为限制结构竖向布置的不规则性,避免结构刚度沿竖向突变,形成薄弱层,见抗规3.4.2,高规4.4.2及相应的条文说明;对于形成的薄弱层则按高规5.1.14予以加强。
刚度比不满足时的调整方法:1、程序调整:如果某楼层刚度比的计算结果不满足要求,SATWE自动将该楼层定义为薄弱层,并按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。
2、人工调整:如果还需人工干预,可按以下方法调整:1)适当降低本层层高,或适当提高上部相关楼层的层高。
2)适当加强本层墙、柱和梁的刚度,或适当削弱上部相关楼层墙、柱和梁的刚度。
四、位移比:主要为限制结构平面布置的不规则性,以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。
见抗规3.4.2,高规 4.3.5及相应的条文说明。
位移比不满足时的调整方法:1、程序调整:SA TWE程序不能实现。
2、人工调整:只能通过人工调整改变结构平面布置,减小结构刚心与形心的偏心距;调整方法如下:1.由于位移比是在刚性楼板假定下计算的,最大位移比往往出现在结构的四角部位;因此应注意调整结构外围对应位置抗侧力构件的刚度;同时在设计中,应在构造措施上对楼板的刚度予以保证。
2.利用程序的节点搜索功能在SATWE的“分析结果图形和文本显示”中的“各层配筋构件编号简图”中快速找到位移最大的节点,加强该节点对应的墙、柱等构件的刚度;也可找出位移最小的节点削弱其刚度;直到位移比满足要求。
五、周期比:主要为限制结构的抗扭刚度不能太弱,使结构具有必要的抗扭刚度,减小扭转对结构产生的不利影响,见高规4.3.5及相应的条文说明。
周期比不满足要求,说明结构的抗扭刚度相对于侧移刚度较小,扭转效应过大,结构抗侧力构件布置不合理。
周期比不满足时的调整方法:1、程序调整:SATWE程序不能实现。
2、人工调整:只能通过人工调整改变结构布置,提高结构的抗扭刚度;总的调整原则是加强结构外围墙、柱或梁的刚度,适当削弱结构中间墙、柱的刚度;利用结构刚度与周期的反比关系,合理布置抗侧力构件,加强需要减小周期方向(包括平动方向和扭转方向)的刚度,或削弱需要增大周期方向的刚度。
当结构的第一或第二振型为扭转时可按以下方法调整:1)SATWE程序中的振型是以其周期的长短排序的。
2)结构的第一、第二振型宜为平动,扭转周期宜出现在第三振型及以后。
见抗规3.5.3条3款及条文说明“结构在两个主轴方向的动力特性(周期和振型)宜相近”。
3)当第一振型为扭转时,说明结构的抗扭刚度相对于其两个主轴(第二振型转角方向和第三振型转角方向,一般都靠近X轴和Y轴)的抗侧移刚度过小,此时宜沿两主轴适当加强结构外围的刚度,并适当削弱结构内部的刚度。
4)当第二振型为扭转时,说明结构沿两个主轴方向的抗侧移刚度相差较大,结构的抗扭刚度相对其中一主轴(第一振型转角方向)的抗侧移刚度是合理的;但相对于另一主轴(第三振型转角方向)的抗侧移刚度则过小,此时宜适当削弱结构内部沿“第三振型转角方向”的刚度,并适当加强结构外围(主要是沿第一振型转角方向)的刚度。
5)在进行上述调整的同时,应注意使周期比满足规范的要求。
6)当第一振型为扭转时,周期比肯定不满足规范的要求;当第二振型为扭转时,周期比较难满足规范的要求。
六、刚重比刚重比刚重比刚重比::::主要是控制在风荷载或水平地震作用下,重力荷载产生的二阶效应不致过大,避免结构的失稳倒塌,见高规5.4.1和5.4.4及相应的条文说明。
刚重比不满足要求,说明结构的刚度相对于重力荷载过小;但刚重比过分大,则说明结构的经济技术指标较差,宜适当减少墙、柱等竖向构件的截面面积。
刚重比不满足时的调整方法:1、程序调整:SATWE程序不能实现。
2、人工调整:只能通过人工调整增强竖向构件,加强墙、柱等竖向构件的刚度。
七、层间受剪承载力比层间受剪承载力比层间受剪承载力比层间受剪承载力比::::主要为限制结构竖向布置的不规则性,避免楼层抗侧力结构的受剪承载能力沿竖向突变,形成薄弱层,见抗规3.4.2,高规4.4.3及相应的条文说明;对于形成的薄弱层应按高规5.1.14予以加强。
层间受剪承载力比不满足时的调整方法:1、程序调整:在SATWE的“调整信息”中的“指定薄弱层个数”中填入该楼层层号,将该楼层强制定义为薄弱层,SATWE按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。
2、人工调整:如果还需人工干预,可适当提高本层构件强度(如增大柱箍筋和墙水平分布筋、提高混凝土强度或加大截面)以提高本层墙、柱等抗侧力构件的抗剪承载力,或适当降低上部相关楼层墙、柱等抗侧力构件的抗剪承载力。
如果结构竖向较规则,第一次试算时可只建一个结构标准层,待结构的周期比、位移比、剪重比、刚度比等满足之后再添加其它标准层;这样可以减少建模过程中的重复修改,加快建模速度。
上述几个参数的调整涉及构件截面、刚度及平面位置的改变,在调整过程中可能相互关联,应注意不要顾此失彼。
上述调整方法针对的是一般的高层结构,对于复杂的高层结构还需要更多的经验和专业知识才能解决问题。
刚度比刚度比刚度比刚度比主要为限制结构竖向布置的不规则性,避免结构刚度沿竖向突变,形成薄弱层,见抗规3.4.2,高规4.4.2及相应的条文说明;对于形成的薄弱层则按高规5.1.14予以加强。
规定:F 新抗震规范附录E2.1规定,筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2。
F新高规的4.4.3条规定,抗震设计的高层建筑结构,其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。
F新高规的5.3.7条规定,高层建筑结构计算中,当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时,地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。
F新高规的10.2.6条规定,底部大空间剪力墙结构,转换层上部结构与下部结构的侧向刚度,应符合高规附录D的规定。
FE.0.1底部大空间为一层的部分框支剪力墙结构,可近似采用转换层上、下层结构等效刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化,非抗震设计时γ不应大于3,抗震设计时不应大于2。
FE.0.2底部为2~5层大空间的部分框支剪力墙结构,其转换层下部框架-剪力墙结构的等效侧向刚度与相同或相近高度的上部剪力墙结构的等效侧向刚度比γe宜接近1,非抗震设计时不应大于2,抗震设计时不应大于1.3。
层刚度比的计算方法:F高规附录E.0.1建议的方法——剪切刚度Ki = Gi Ai / hi F高规附录E.0.2建议的方法——剪弯刚度Ki = Fi / Δi F抗震规范的3.4.2和3.4.3条文说明中建议的计算方法:Ki = Vi / Δui 层刚度比的控制方法:新规范要求结构各层之间的刚度比,并根据刚度比对地震力进行放大,所以刚度比的合理计算很重要。