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漫谈周期折减系数对结构设计的影响

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结构设计时,只是将填充墙的荷载输入了,但是并没有考虑到填充墙刚度对结构的影响,下面我们通过分析填充墙刚度对结构影响来理解周期折减系数;以及讲解一下周期折减系数层间位移角的影响。 我们通过规范剖析一下周期折减系数、层间位移角;然后分析他们之间的关系; 周期折减系数 结构设计时,只是将填充墙的荷载输入了,但是并没有考虑到填充墙刚度对结构的影响;填充墙越多,刚度越大,水平地震作用越大,周期越小;

结构设计时,只是将填充墙的荷载输入了,但是并没有考虑到填充墙刚度对结构的影响,下面我们通过分析填充墙刚度对结构影响来理解周期折减系数;以及讲解一下周期折减系数层间位移角的影响。

我们通过规范剖析一下周期折减系数、层间位移角;然后分析他们之间的关系;

  1. 周期折减系数

结构设计时,只是将填充墙的荷载输入了,但是并没有考虑到填充墙刚度对结构的影响;填充墙越多,刚度越大,水平地震作用越大,周期越小; 刚度( K )与周期( T )成反比( 图片3.png )。结合地震影响反应谱曲线;也就是公式中的 结构自振周期( T 予以折减( 分母变小 ),地震影响系数 α 增大 ,所以 水平地震作用放大 ,从而达到模拟填充墙刚度对结构的影响的目的。

图片4.png

周期折减系数( );结构自振周期 T );地震影响系数 α );地震作用( )。

同时,《高规》 4.3.17 根据不同的结构形式,对周期折减系数给定了取值范围, 高规 4.3.17

当非承重墙体为砌体墙时,高层建筑结构的计算自振周期折减系数可按下列规定取值:
       1 框架结构可取 0.6 0.7
       2 框架-剪力墙结构可取 0.7 0.8
       3 框架-核心筒结构可取 0.8 0.9
       4 剪力墙结构可取 0.8 1.0

《高规》 4.3.17条文说明:本次修订,考虑到目前黏土砖被限制使用,而其他类型的砌体墙越来越多,把“填充砖墙”改为“砌体墙”,但 不包括采用柔性连接的填充墙或刚度很小的轻质砌体填充墙 ;增加了框架 -核心筒结构周期折减系数的规定;目前有些剪力墙结构布置的填充墙较多,其周期折减系数可能小于0.9,故将剪力墙结构的周期折减系数调整为0.8~1.0。

通过条文说明,我们可认为当结构的填充墙采用柔性连接、轻质砌体填充墙或者填充墙很少的情况下,我们可以将周期折减系数按规定取值适当的增大。
     2 层间位移角

《抗规》 5.5.1 5.5.1 所列各类结构应进行 多遇地震作用 下的抗震变形验算,其楼层内最大的弹性层间位移应符合下式要求:

   图片5.png

《抗规》与《高规》在层间位移角部分略有不同,《抗规》与《高规》不同处:

计算层间位移角时,高规较抗规增加了风荷载的;

高规规定 楼层位移计算可不考虑偶然偏心的影响

3 )周期折减系数是如何影响层间位移角的?

通过以上对规范的分析, 楼层层间最大水平位移 是通过 多遇地震标准值作用下 计算的,即《抗规》 5.2 的相关内容。在( 1 )中已经很详细的讲述了,周期折减系数与水平地震作用计算的关系,总之,周期折减系数越大,地震作用越小,从而 楼层层间最大水平位移 越小,层间位移角更容易满足。

总结,当结构层间位移角不满足规范规定时,且很接近规范数值时,我们可以通过调整周期折减系数来使结构满足规范要求,但是要把握 “度”。

周期折减系数对结构的影响非常大,所以,我们在做项目时不能盲目的周期折减系数填写,应该根据所做项目填充墙的数量、材质、及填充墙与结构的连接方式等方面,综合的对周期折减系数进行取值。


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  • 峰源刘工
    峰源刘工 2019年08月22日 10:16:26 2楼

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  • 峰源刘工
    峰源刘工 2019年08月24日 17:44:43 3楼

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  • 俊采星驰
    俊采星驰 2019年08月25日 21:12:01 4楼

    学习了

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  • 峰源刘工
    峰源刘工 2019年08月26日 11:20:53 5楼

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  • 峰源刘工
    峰源刘工 2019年08月28日 09:35:49 6楼

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  • 峰源刘工
    峰源刘工 2019年08月29日 15:29:11 7楼

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  • 峰源刘工
    峰源刘工 2019年08月30日 09:43:28 8楼

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  • 峰源刘工
    峰源刘工 2019年08月31日 09:14:15 9楼

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  • 122-wyx
    122-wyx 2019年09月01日 14:19:56 10楼

    有一点要注意,周期折减是普遍存在的,无论高层与否都会折减,但只有高层规范中要求折减,抗震规范却没要求,因为高层结构周期长,折减后5.1.5的地震影响系数会变大,但多层周期短,折减后地震系数可能变小,所以尽管实际上都存在折减的现象,但多层的折减是偏不利的,故计算中不考虑。

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  • slsoft
    slsoft 2019年09月01日 19:38:18 11楼

    谢谢分享,好资料!

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