进深读指标系列之剪重比

为了提升讲解效率，以一个八层的框剪办公楼为例吧！

一、剪重比

1.     查看位置

2.   数据阅读

再看数据之前，先看下文本解释。

各层 Y 方向的作用力(CQC)

Floor    : 层号

Tower    : 塔号

Fy       : Y 向地震作用下结构的地震反应力

Vy       : Y 向地震作用下结构的楼层剪力

My       : Y 向地震作用下结构的弯矩

Static Fy: 静力法 Y 向的地震力

下面以Y向为例，看看这些数据的背后逻辑。

Floor6:6层

Tower1: 1塔

Fy (kN) 1135.40：   即本层地震作用力（CQC）为1135.4kn；

Vy (分塔剪重比) (kN)   3795.48(13.837%)，即本层地震作用下剪力为3795.48kn，剪重比为13.837%

My(kN-m) 33963.71：   本层结构的弯矩为33963.71kN-m，即所谓的倾覆弯矩。

Static Fy(kN):1300.85静力法 Y 向的地震力

3.   数据解读

这个指标数字解读比较枯燥，不像位移角可以看看空间节点之类的，属于纯粹的力学计算。一个一个看吧。

a)     Fy  

这个是CQC方法计算的地震作用，也是后面剪重比，弯矩计算的基础，就是所谓的外力（kn）。

b)    Vy (分塔剪重比)

1）Vy

这个是核心数据。

Vy的物理意义（以本案例为例）：一个竖向悬臂构件，分成八段（八层），每个节点施加一个集中力（地震作用），从上到下一共八个，倒三角形。每段位置的剪力就是所谓的Vy。

以6F为例，3795.48来源：2796.39+1135.4=3931.79KN。

这里提醒大家，软件计算的误差有时候会上升为错误，以本例为基础，看看下面真实的剪力分布。

上面的案例不难看出越到楼层底部，误差越大，最大达到27%。   这里不是说所有项目都会有这么大的误差，只是告诉大家：软件也有疏漏的时候，此处已经返给软件技术人员了，以后估计会修补回来。

2）剪重比

上面解决了Vy的问题，接着是剪重比的计算了。

Vy属于分子，分母怎么来的呢？

先提取每层的重量Gi。

每层重量Gi（KN)
9140.00
9140.00
9140.00
9140.00
9140.00
9140.00
9140.00
9140.00

接着进一步整理。

∑Gi（KN)
9140.00
18280.00
27420.00
36560.00
45700.00
54840.00
63980.00
73120.00

最后，可以得出软件的结果了：3795.48/27420=13.8%

这里进一步拓展，前面的剪力Vy，我们已经知道，软件统计会有问题，如果按每层的地震力，进一步计算，得出如下相对真实的剪重比。

从上面不难看出，到剪重比层面，因为是个比值，计算误差不会太大。

c)    My

这个其实就是所谓的倾覆力矩。

还是以6F为例，看看它是怎么来的？根据软件提供的剪力反算出软件认为的地震力，再计算弯矩。

My=1559.43*（4.2+4.2+4.2）+(2796.39-1559.43)*（4.2+4.2）+(3795.48-2796.39)*4.2=34235.46

整理表格如下。

不难看出，误差基本上在3%以内。

问题是前面的剪力Vy和地震作用力从概念上来说应该是一致的。如果从给出的地震作用力去计算呢？看下表。

这里，大家体会应该更深刻了吧！某种程度上这就是个数字游戏。

d)    Static Fy

这个数据有个参考意义，所谓的静力法，其实就是大家熟知的底部剪力法。

结合下面的表格大致回忆一下吧。

上面可以看出，基本上和软件的静力法结果一致，上图最右侧的剪重比为静力法计算的剪重比，可以参考。

4.   未完待续的问题

剪重比的软件电算，相信朋友们应该知道大致过程了。

下面简单列几个问题，帮助大家拓展思维，在以后的“ 终极解指标系列 ”中揭开面纱。

1、从地震外力，到楼层剪力，再到倾覆弯矩，对软件来说，最关键的是内力和外力的平衡，有个大疑问是地震外力的计算是否准确？CQC？时程分析？底部剪力法？

2、剪重比不够的时候应该怎么做？这里的做当然不是轻松看指标系列里简单粗暴的加减乘除。

3、如果细心的话，发现软件中三个文本均提到了倾覆弯矩，这三个有何本质上的差别呢？

江湖路漫漫，下期再会！

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