高層建筑結(jié)構(gòu)中位移比周期比剛度比的控制與調(diào)整[精品資料]

高層建筑結(jié)構(gòu)中位移比 周期比 剛度比的控制與調(diào)整 -精品資料 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 最新最全的 學術(shù)論文 期刊文獻 年終總結(jié) 年終報告 工作總結(jié) 個人總結(jié) 述職報告 實習報告 單位總結(jié) 摘要：高層建筑（ 10 層或者是 10 層之上又或者是房屋高度高于 28m 的建筑物）其的應用逐漸變得廣泛，在日益滿足使用功能的前提之下，高層建筑怎樣才可以實現(xiàn)安全以及經(jīng)濟的設(shè)計要求，而這是結(jié)構(gòu)設(shè)計人員不得不面臨的問題。對于高層結(jié)構(gòu)設(shè)計而言，位移比、周期比、剛度比 這是確保結(jié)構(gòu)安全、規(guī)則、經(jīng)濟的相當重要的參數(shù)，抗震規(guī)范以下簡稱抗規(guī)、高規(guī)這些在相關(guān)章節(jié)對于以上的問題做出了嚴格控制。 關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；規(guī)范條文；控制；調(diào)整 TU97 A 在城市的發(fā)展以及科學技術(shù)的進步的推動之下 ,高層建筑 (10 層以及 10 層之上或者房屋的高度高于 28m 的建筑物 )的應用逐漸變得比較廣泛。在滿足使用功能的前提之下 ,高層建筑怎樣才可以實現(xiàn)安全又經(jīng)濟的設(shè)計要求，而這也是結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應該面對的問題。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中所需控制的三個參數(shù)分別為 :位移比、周期比、剛度比。以下就這 3 個比值的控制與調(diào)整進行相關(guān)的論述。 1.、位移比 1.1、位移比的內(nèi)涵 位移比主要是控制結(jié)構(gòu)平面規(guī)則性，避免造成扭轉(zhuǎn)，對于導致結(jié)構(gòu)有不良的影響。在充分考慮到偶爾的偏心影響的地心作用之下，樓層其豎向構(gòu)件極限水平位移以及層間位移，其 A 級的高度的高層建筑應該小于該樓層均值的 1.2 倍，也不應該大于本樓層均值的 1.5 倍而 B 級高度的混合結(jié)構(gòu)高層建筑以及高層建筑和規(guī)范的第 10 章指的是復雜高層建筑不應該大于該樓層平均值的 1.4 倍。 其中： 最大的水平位移：墻頂以及柱頂節(jié)點的最大水平位移。 平均水平位移：墻頂以及柱頂節(jié)點的最大水平位移同最小水平位移之和應該除 2。 層間位移角：墻以及柱層間位移以及層高的比值。 最大層間位移角：墻以及柱層間位移角的最大值。 平均層間位移角：墻以及柱層之間位移角的最大值以及最小值之和除以 2。 1.2 有關(guān)的規(guī)范條文的規(guī)定 抗規(guī) 第 3.4.2 條的規(guī)定是，建筑和抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置應該規(guī)則 ,對稱 ,同時具備一定的整體性 ,當有著結(jié)構(gòu)平面扭轉(zhuǎn)不規(guī)則之時 ,樓層偏大 的彈性水平位移或者層間位移 ,不應該多于本樓層兩端彈性水平位移或者是層間位移平均值的 1.2倍。 高規(guī) 4.3.5 條的規(guī)定，樓層豎向構(gòu)件的比較大水平位移以及層間的位移， A、 B 級高度的高層建筑都應該小于本樓層均值的 1.2 倍，并且 A 級高度高層建筑不應該多與本樓層均值的 1.5 倍，其 B 級高度的混合結(jié)構(gòu)高層建筑、高層建筑及復雜的高層建筑，則應該低于本樓層均值的 1.4 倍。 高規(guī) 4.6.3 條的規(guī)定，其高度應該下于 150m 的高層建筑，它的樓層的層間最大位移和層間之間的比則是最大層間位移角， u/h 則應 該滿足如下的要求： 結(jié)構(gòu)休系 u/h 限值，框架 1/550，框架 -剪力墻，框架 -核心筒 1/800，筒中筒，剪力墻 1/1000，框支層 1/1000 1.3、電算結(jié)果的判別以及應該調(diào)整 PKPM 軟件的 SATWE 程序?qū)τ诿恳粋€樓層計算也可以同時輸出最大層間位移角、平均水平位移、最大水平位移以和平均層間位移角及其相應的比值，詳位移輸出的文件則是WDISP.OUT。然而對于計算結(jié)果的判讀 ,則應該注意到以下幾點： 1.3.1、一旦位移比即層間位移比高于 1.2 的話，那么則就 要求在總信息參數(shù)設(shè)置之中考慮到雙向地震的作用 ； 1.3.2、關(guān)于驗算位移比應該考慮到偶然偏心的作用，驗算層間的位移角則不要求考慮到偶然偏心。 1.3.3、驗算位的移比之時應該尋找強制剛性樓板來假定，但是有凸凹不規(guī)則或者是樓板局部出現(xiàn)斷裂之時，應該選擇適合樓板平面之內(nèi)的實際剛度而變化的計算模型，平面發(fā)生不對稱之時應該計以及扭轉(zhuǎn)影響。 1.3.4、最大層間位移以及位移比這是在剛性樓板的假設(shè)基礎(chǔ)上的控制參數(shù)。構(gòu)件設(shè)計和位移信息不在同一個條件之下的結(jié)果使用構(gòu)件設(shè)計將使用彈性樓板來計算 ，對于位移計算應該在剛性的樓板假設(shè)之下得到，所以可以使用剛性樓板來計算出位移，之后在使用彈性樓板來對其進行構(gòu)件的分析。 1.3.5、因為高層建筑通常是在水平力作用之下 ,大概都會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn) ,所以樓層最大位移通常都會發(fā)生在結(jié)構(gòu)單元的邊角的部位。 2、周期比 2.1 周期比的內(nèi)涵 周期比主要是控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應，為了減小轉(zhuǎn)變對于結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的不利影響。結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕牡谝蛔哉裰芷?Tt 同平動為主的第一震動的周期 T1 之間的比，其 A 級高度的高層建筑則應該小于 0.9， B 級混合結(jié)構(gòu)高層建 筑、高度高層建筑以及規(guī)程的第 10 章所指的復雜高層建筑則應該小于 0.85。 2.2、相關(guān)規(guī)范條文的控制 高規(guī) 4.3.5 條的規(guī)定為，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕牡谝蛔哉裰芷?Tt 和平動為主要的自振周期 T1 之比是周期比，其 A 級高度高層建筑應該低于 0.9；其 B 級高度高層建筑、其混合結(jié)構(gòu)高層建筑以及復雜高層建筑不應大于 0.85。 高規(guī) 5.1.13 條的規(guī)定是，高層建筑的結(jié)構(gòu)計算振型數(shù)應該大于 9,在抗震計算之時 ,應該考慮到平扭藕連計算結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應 ,其振型數(shù)不應該低于 15,對于多塔樓結(jié)構(gòu)的振型數(shù) 來說不應小于塔樓數(shù)的 9 倍 ,并且計算振型數(shù)使得振型參與質(zhì)量不應該低于總質(zhì)量的 90%。 2.3、電算結(jié)果的判別以及調(diào)整的要點 通過計算結(jié)果詳周期和地震力以及振型輸出的文件。因SATWE 電算結(jié)果之中并沒有直接給出周期的比，所以一般的規(guī)則的單塔樓結(jié)構(gòu)，需要人工依照下面的步驟來驗算周期比 : 2.3.1、依據(jù)各個振型的平動的系數(shù)以及扭轉(zhuǎn)系數(shù)，其三者之和應該等于 1。判別各個振型分別則是扭轉(zhuǎn)為主要的振型，也可以被稱作是扭振振型，也為平動為主要的振型，也被也稱為側(cè)振振型。 2.3.2、周期偏長的扭振振型相對應的則是第一扭振周期 Tt，其周期較長的側(cè)振振型則對應的依然是第一側(cè)振周期T1； 2.3.3、計算 Tt / T1，看其是否過了 0.9(0.85)。 關(guān)于多塔結(jié)構(gòu)的周期比，不可以直接依照上面的方法來驗算，此時應該將多塔結(jié)構(gòu)可以將其分為多個單塔，依照多個結(jié)構(gòu)來分別計算、分別驗算。值得注意的是，不是在同一結(jié)構(gòu)之中定義多塔，則是按照塔可以分成多個結(jié)構(gòu)。 3、剛度比 3.1、剛度比的內(nèi)涵 主要是控制結(jié)構(gòu)豎向的規(guī)則性，避免豎向剛度二突變，而產(chǎn)生 形成薄弱層。對于非轉(zhuǎn)換層其周圍的抗側(cè)構(gòu)件的豎向剛度應該滿足高規(guī)有關(guān)的規(guī)定。 高規(guī) 4.4.2 條的明文規(guī)定，抗震設(shè)計的高層建筑結(jié)構(gòu)，它的樓層側(cè)向剛度不應該小于相臨上部樓層側(cè)向剛度的70%或者其上相臨三層側(cè)向剛度均值的 80%。 高規(guī) 第 5.3.7 條有規(guī)定，在對高層建筑進行計算之時，地下室的頂板可以當做上部的結(jié)構(gòu)嵌固端之時，地下室結(jié)構(gòu)的樓層其側(cè)向的剛度應該高于與之相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的兩倍。 3.2、電算結(jié)果的判斷以及調(diào)整上的要點 3.2.1、規(guī)范對于結(jié)構(gòu)層剛度 比以及位移比掌握這是相同的，同時也需要在剛性樓板的假定條件之下而進行計算。在一些彈性板或者板厚是 0 的工程，應該計算兩次，在剛性樓板假定條件之下計算層剛度比同時應該找到薄弱層，可以在真實條件之下完成其它結(jié)構(gòu)的計算。 3.2.2、層剛比計算衱薄弱層地震剪力放大系數(shù)的結(jié)果是建筑結(jié)構(gòu)的總信息 WMASS.OUT。通常來說，結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度應是沿著高度均勻或者沿高度逐漸減少，但是對于框支層或者抽空墻柱的中間樓層一般的表現(xiàn)是薄弱層，因為薄弱層容易遭到嚴重的震害，因此程序應該依據(jù)剛度比的計算結(jié)果或者層間剪力的大小自 動可以判定薄弱層，并且可以乘以放大系數(shù)，這樣可以保證結(jié)構(gòu)的安全。當然，薄弱層也可在調(diào)整信息之中通過人工強制來指定。 3.2.3、對于以上三種計算層剛度的方法，我們應該依據(jù)實際情況來進行選擇：對于底部大空間是 1 層之時或者是多層建筑以及磚混結(jié)構(gòu)應該選擇 “ 剪切剛度 ” ；對于底部的大空間則是多層之時或者有支撐的鋼結(jié)構(gòu)則應該選擇 “ 剪彎剛度 ” ，而對于一般而言說，則可以選擇第三種的規(guī)范建議方法，這個方法也是 SATWE 程序默認的方法。 4、結(jié)語 高層的建筑結(jié)構(gòu)應該注意概念設(shè)計，并且對結(jié)構(gòu)的選 型以及平面、立面布置的規(guī)則性，在對其進行設(shè)計之時，應該確保結(jié)構(gòu)的整體抗震性能，控制好結(jié)構(gòu)之間的位移比、周期比、剛度比這些有關(guān)的參數(shù)，使得整體結(jié)構(gòu)具備著一定的承載能力、剛度以及延性。 參考文獻 1李曉輝 ,閆雨 .淺淡高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計幾個控制指標的重要性及調(diào)整方法 J. 內(nèi)蒙古石油化工 ,2013,03:87-88. 2云牧星 ,鐘曉明 .高層建筑需要控制的參數(shù)及調(diào)整方法 J.中國建材科技 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