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关于剪重比不满足时的调整方法

发布于:2014-10-02 22:49:02 来自:建筑结构/混凝土结构 [复制转发]
最近正在做一个33层的剪力墙结构,底部四层是商业 上部是住宅,一层层高5.4m,二到四层4.5m,底部几层的剪重比没有调过,后来查资料才终于调过了。刚开始只是加大了底部的墙体的厚度,但是对结果影响并不大,最后明白小打小闹对剪重比调整作用不大,只能大调,受建筑影响墙体加不了了,只能从上到下加截面。
“剪重比”是结构整体控制设计的一项重要指标,当其不能满足规范的要求时,就应该进行必要的调整。对于需调整楼层层数较少(不超过楼层总数的1/3),且“剪重比”与规范限值相差不大(不小于规范限值的80%,或地震剪力调整系数不大于1.2-1.3)的情况,我们可以通过选择“地震力放大系数”等SATWE的相关参数来达到目的;对于需调整楼层层数较多,或与规范限值相差较大的情况,就只能提高结构的刚度。但是在对结构刚度进行调整的时候,我们有时会遇到这样一种情况,我们加大了结构下部“剪重比”不满足规范要求楼层的侧移刚度,但这些楼层的“剪重比”没有多大的变化,有时反而略有减小。问题出在哪里呢? 
我们先来看看规范:规范对结构“剪重比”的要求是基于“振型分解反应谱法”在结构基本周期大于3s时,计算水平地震作用可能偏小的情况,为保证结构的安全而考虑的。这不是简单的局部刚度或承载能力不足的问题,而是规范针对上述情况对“振型分解反应谱法”的修正,即规定了水平地震作用的最小值。因此,只加大结构下部“剪重比”不满足规范要求楼层的侧移刚度,是把结构整体刚度偏柔的问题,当成了局部刚度或承载能力不足的问题,以至于收效不大。 我们再来看看结构自振周期与水平地震作用的关系:抗震结构中起主要作用的基本振型(靠近两个主轴的方向和扭转方向,其中两个平动为主振型的基底剪力分别沿两个主轴方向为最大值),其自振周期(基本周期)一般都大于设计特征周期。根据规范的“地震影响系数曲线”,此时的地震影响系数与结构基本周期成反比关系。即结构的基本周期越小,水平地震作用效应越大。而结构的自振周期与结构的刚度成反比关系。这说明采用结构调整的方法加大“剪重比”,需要增大结构的刚度,以减小结构的基本周期。那么,为什么我们加大了结构下部“剪重比”不满足规范要求楼层的侧移刚度,但这些楼层的“剪重比”没有多大的变化,有时反而略有减小呢? 
通过对具体结构的分析,不难发现,当仅增大结构下部少数楼层的侧移刚度时,结构的基本周期变化不大,水平地震作用增幅有限。同时,因为结构刚度的增大,使结构的质量略有增加,致使结构的“剪重比”变化不大。特别是在受到建筑方案的限制,仅能加厚剪力墙的墙厚时,结构质量增加的比率可能大于水平地震作用的增大比率,反而可能导致“剪重比”的减小。但是,当我们改变方式,沿结构自下而上的大多数楼层(包括“剪重比”满足规范要求的楼层)直致结构全高增大结构的侧移刚度时,结构基本周期的减小愈发显著,结构水平地震作用的增大比率愈发大于结构质量的增大比率,结构的“剪重比”也随之增大。这样,我们就找到了解决问题的思路。
 结论:结构“剪重比”的大小与结构的整体刚度密切相关。当需要通过结构调整的方法来增大结构的“剪重比”时,宜自下而上的沿结构的大多数楼层以致结构的全高增大结构的侧移刚度,才能有效的减小结构基本周期,增大水平地震作用。

全部回复(72 )

只看楼主 我来说两句
  • 结构小逗逼

    学习了新的知识点,讲的很清楚,今天也试了下调整周期折减系数,在规范内调整到最小后对剪重比调整还比较明显有效

    2020-07-08 20:40:08

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    赞同0
  • 清风疏竹
    清风疏竹 板凳

    分析总结的很好,规范里面的条文需要实际工程操作才能掌握,谢谢楼主分享

    2020-03-25 10:34:25

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    赞同0
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这个家伙什么也没有留下。。。

混凝土结构

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