高層建筑七大參數(shù)的控制與調(diào)整

1、高層建筑七大參數(shù)的控制與調(diào)整一、軸壓比1、定義:柱(墻的軸壓力設(shè)計值與柱(墻的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值乘積之比值。2、作用:反映了柱(墻的受壓情況;限制柱(墻的軸壓比主要是為了控制柱(墻的延性,因為軸壓比越大,柱(墻的延性就越差,在地震作用下柱(墻的破壞呈脆性。3、規(guī)范限值:1柱軸壓比限值混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(50010-201011.4.16條建筑抗震設(shè)計規(guī)范(50011-2010 6.3.6條高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3-20106.4.2條抗震等級結(jié)構(gòu)類型一 二 三 四框架結(jié)構(gòu) 0.650.750.850.90板柱-剪力墻、框架-剪力墻0.750.850.900.95框

2、架-核心筒、筒中筒結(jié)構(gòu)部分框支剪力墻結(jié)構(gòu) 0.600.702剪力墻軸壓比限值混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(50010-201011.7.16條建筑抗震設(shè)計規(guī)范(50011-2010 6.4.2條高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3-20107.2.13條抗震等級 一級(9度一級(6、7、8度二、三級軸壓比限值 0.4 0.5 0.64、不滿足規(guī)范限值時調(diào)整方案:增大柱(墻的截面尺寸或提高該樓層柱(墻混凝土強度等級。二、剪重比1、定義:水平地震力作用下樓層剪力標準值與重力荷載代表值的比值。2、作用:為了控制結(jié)構(gòu)總水平地震剪力及各樓層最小水平地震剪力,確保結(jié)構(gòu)的安全。3、規(guī)范限值:建筑抗震設(shè)計規(guī)范(5001

3、1-2010 5.2.5條高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3-20104.3.12條類別 6度 7度 8度 9度扭轉(zhuǎn)效應明顯或0.0080.016(0.0240.032(0.0480.064基本周期小于3.5s的結(jié)構(gòu)基本周期大于5.0s的結(jié)構(gòu) 0.0060.012(0.0180.024(0.0360.048注:1、周期介于3.5s和5.0s之間的結(jié)構(gòu),應允許線性插入取值;2、7、8度時括號內(nèi)的數(shù)值分別用于設(shè)計基本地震加速度為0.15g和0.30g 的地區(qū);3、對于豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱層(不滿足高規(guī)第3.5.2、3.5.3、3.5.4條,剪重比尚應乘以1.15的增大系數(shù);4、“扭轉(zhuǎn)效應明顯”是

4、指樓層最大水平位移(或?qū)娱g位移大樓層平均水平位移(或?qū)娱g位移的1.2倍。4、不滿足規(guī)范限值時的調(diào)整方案:1程序調(diào)整:在SATWE的“調(diào)整信息”中勾選“按抗震規(guī)范5.2.5條調(diào)整各層地震內(nèi)力”后,程序按抗震規(guī)范5.2.5條自動將樓層最小地震剪力系數(shù)直接乘以該層及以上樓層重力荷載代表值,用以調(diào)整該樓層地震剪力,以滿足剪重比的要求。(WNL.OUT文件中的所有結(jié)果都是結(jié)構(gòu)的原始值,未經(jīng)調(diào)整的,而WWNL.OUT中的內(nèi)力是調(diào)整后的。2人工調(diào)整:當?shù)卣鸺袅ζ?剪重比比規(guī)范限值大很多而層間位移角又偏小時,說明結(jié)構(gòu)過剛,宜適當減小墻(柱截面,降低剛度,以取得合適的經(jīng)濟技術(shù)指標;當?shù)卣鸺袅ζ?剪重比比規(guī)范

5、限值小很多而層間位移角又偏大時,說明結(jié)構(gòu)過柔,宜適當增大墻(柱截面,提高剛度;當?shù)卣鸺袅ζ?剪重比比規(guī)范限值小很多而層間位移角又恰當時,可在程序SATWE的“調(diào)整信息”中“全樓地震作用放大系數(shù)”中輸入大于1.0的系數(shù),增大地震作用,以滿足剪重比要求。三、剛度比1、定義:相鄰樓層側(cè)向剛度的比值。2、作用:控制結(jié)構(gòu)豎向規(guī)則性,以免豎向剛度突變,形成薄弱層。3、規(guī)范限值:建筑抗震設(shè)計規(guī)范(50011-2010 3.4.3條高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3-20103.5.2條(更詳細1對框架結(jié)構(gòu),樓層與相鄰上層的側(cè)向剛度的比值不宜小于0.7,與相鄰上部三層剛度平均值的比值不宜小于0.8。2對剪

6、力墻結(jié)構(gòu),樓層與相鄰上層的側(cè)向剛度的比值不宜小于0.9;當本層層高大于相鄰上層層高的1.5倍時,該比值不宜小于1.1;對結(jié)構(gòu)底部的嵌固層,該比值不宜小于1.5。PKPM 建筑結(jié)構(gòu)的總信息(WMASS.OUTRatx,Raty : X,Y 方向本層塔側(cè)移剛度與下一層相應塔側(cè)移剛度的比值(宜1 Ratx1,Raty1 : X,Y 方向本層塔側(cè)移剛度與上一層相應塔側(cè)移剛度70%的比值或上三層平均側(cè)移剛度80%的比值中之較小者(宜1 Ratx2,Raty2 : X,Y 方向本層塔側(cè)移剛度與上一層相應塔側(cè)移剛度90%、110%或者150%比值(110%指當本層層高大于相鄰上層層高1.5倍時,150%指嵌

7、固層(宜14、不滿足規(guī)范限值時的調(diào)整方案:1程序調(diào)整:如果某樓層剛度比的計算結(jié)果不滿足要求,SATWE自動將該樓層定義為薄弱層,并按高規(guī)3.5.8條,將該樓層地震作標準值的剪力乘以1.25的增大系數(shù)。2人工調(diào)整:適當降低本層層高或提高本層墻、柱和梁的剛度(加大截面;適當提高上部相鄰樓層層高或削弱墻、柱和梁的剛度。四、位移比1、定義:樓層位移最大值與平均值的比值。2、作用:控制結(jié)構(gòu)平面的規(guī)則性,避免產(chǎn)生過大的偏心而導致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應。3、規(guī)范限值:建筑抗震設(shè)計規(guī)范(50011-2010 3.4.3條高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3-20103.4.5條在考慮偶然偏心影響的規(guī)定水平地震

8、力作用下,樓層豎向構(gòu)件最大的水平位移和層間位移,A級高度高層建筑不宜大于該樓層平均值的1.2倍,不應大于該樓層平均值的1.5倍;B級高度高層建筑、超過A級高度的混合結(jié)構(gòu)及本規(guī)程第10章所指的復雜高層建筑(帶轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)、帶加強層的結(jié)構(gòu)、錯層結(jié)構(gòu)、連體結(jié)構(gòu)以及豎向體型收進、懸挑結(jié)構(gòu)不宜大于該樓層平均值的1.2倍,不應大于該樓層平均值的1.4倍。【注:當樓層最大位移角不大于本規(guī)程3.7.3條規(guī)定的限值的40%時(若1/1000,則1/2500,該樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移與該樓層平均值的比值可適當放寬,但不應大于1.6。】PKPM SATWE位移輸出文件(WDISP.OUTRatio-(

9、X,Ratio-(Y: 最大位移與層平均位移的比值(宜1.2,應1.5或1.4Ratio-Dx,Ratio-Dy : 最大層間位移與平均層間位移的比值(宜1.2,應1.5或1.4SATWE周期、地震力與振型輸出文件(WZQ.OUT4、不滿足規(guī)范限值時的調(diào)整方案:改變結(jié)構(gòu)平面布置,減小結(jié)構(gòu)剛心和形心的偏心距;可利用程序的節(jié)點搜索功能在SATWE的“分析結(jié)果圖形和文本顯示”中的“各層配筋編號簡圖”中快速找到位移最大的節(jié)點,加強該節(jié)點對應的墻、柱等構(gòu)件的剛度;也可以找出位移最小的節(jié)點,削弱其剛度;直至位移比滿足要求。五、周期比1、定義:結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期與平動為主的第一自振周期的比值。2、作

10、用:控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應,減小扭轉(zhuǎn)對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響。周期比不滿足要求時,說明結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對于側(cè)移剛度要小,結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應大。3、規(guī)范限值:高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3-20103.4.5條結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期T t與平動為主的第一自振周期T1之比,A級高度高層建筑不應大于0.9,B級高度高層建筑、超過A級高度的混合結(jié)構(gòu)及本規(guī)程第10章所指的復雜高層建筑(帶轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)、帶加強層的結(jié)構(gòu)、錯層結(jié)構(gòu)、連體結(jié)構(gòu)以及豎向體型收進、懸挑結(jié)構(gòu)不應大于0.85.4、不滿足規(guī)范限值時的調(diào)整方案:加強結(jié)構(gòu)外圍墻、柱和梁的剛度,適當削弱結(jié)構(gòu)中間墻、柱的剛度。六、剛重比1、定義:結(jié)構(gòu)的剛度與重力荷載

11、之比。2、作用:控制結(jié)構(gòu)在風荷載或水平地震作用下,重力荷載產(chǎn)生的二階效應不致過大,以免引起結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)、倒塌。若剛重比過小,則說明結(jié)構(gòu)的剛度相對于重力荷載過小;若剛重比過大,則說明結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟技術(shù)指標較差,宜適當減少墻、柱等豎向構(gòu)件的截面面積而降低側(cè)向剛度。3、規(guī)范限值:高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3-20105.4.1條、5.4.5條 /GH*2大于1.4,能夠通過高規(guī)(5.4.4的整體穩(wěn)定驗算剛重比EJd/GH*2大于2.7,可以不考慮重力二階效應剛重比EJd4、不滿足規(guī)范限值時的調(diào)整方案:加強豎向構(gòu)件的剛度。七、層間受剪承載力之比1、定義:抗側(cè)力構(gòu)件的層間受剪承載力與相鄰上一樓層的比值。2、作用:控制結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則,避免豎向樓層受剪承載力突變,形成薄弱層。3、規(guī)范限值:抗震3.4.3條(P9抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%。高規(guī)3.5.3條(P15A級高度高層建筑的樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力不宜小于其相鄰上一層受剪承載力的80%,不應小于其相鄰上一層受剪承載力的65%;B級高度高層建筑的樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力不應小于相鄰上一層受剪承載力的75%。PKPM