土木在线论坛 \ 建筑结构 \ 混凝土结构 \ 【CAD WAY总结系列】关于《高规》（JGJ3-2010）里对高位转换侧向刚度比计算的看法

【CAD WAY总结系列】关于《高规》（JGJ3-2010）里对高位转换侧向刚度比计算的看法

发布于：2015-12-08 23:49:08 来自：建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

本帖最后由 cadway 于 2015-12-11 21:48 编辑

【说在前面】

发帖旨在进行专业技术交流，请勿发表和专业问题无关的话题，导致有价值的跟帖无法及时呈现。本人保留向站务们投诉的权利，还请诸位网友朋友理解！

【前言】

转换结构属于复杂高层建筑结构，其转换层与其相邻上层结构侧向刚度比的控制尤为重要。对于部分框支剪力墙结构而言，由于转换层上部有较多剪力墙，而转换层以下受建筑功能（商业、办公等）限制，落地剪力墙往往不多，且层高较高，势必造成转换层以下结构的侧向刚度较上部结构较弱，因而《高规》（JGJ3-2010）里做了明文规定。目前，由于中心城区用地紧张，高层商住楼建筑往往需要底部有较多的楼层作为商业或办公使用，进而导致高位转换（转换层位于2层以上时的叫法）屡见不鲜。

【问题】
在工程设计中，有部分人认为高位转换转换层与其相邻上层侧向刚度比的计算应采用剪切刚度计算。对此，本人表示不解。认为采用剪切刚度计算的理由是什么呢？规范里似乎找不出相关的依据，如果没有条文支持的依据，往好的说那是偏安全的做法，往不好的说是不是过于保守呢，还是有其他原因？这里，就高位转换侧向刚度比的计算列出规范条文，并略作分析，旨在抛砖引玉，请感兴趣的诸位网友进行专业探讨。

【条文规定】

【条文分析】
很显然，附录E.0.2条里的刚度比值0.6的要求，其侧刚度比值的计算公式采用的是前面3.5.2条里的公式（3.5.2-1）。请仔细看公式（3.5.2-1），稍微思考下，不难发现这里侧向刚度的计算是力除以位移，力是该楼层地震剪力标准值，位移是该楼层在受到地震标准值作用下的层间位移。换句话说，这里的刚度计算是个动态量，在结构布置不变的情况下（主要是竖向构件的材料强度、截面及布置和层高），该公式的的计算结果和地震计算参数，比如设防烈度、水平地震影响系数最大值等关系较大，参数不同，计算结果可能差异较大。

【问题分析】
而剪切刚度的计算公式，即附录E4.0.1条的公式，很显然，该公式里的参数混凝土的剪切模量、竖向构件的折算抗剪截面面积以及层高均是结构自身固有的物理特性，同上，在结构布置不变的情况下（主要是竖向构件的材料强度、截面及布置和层高），该比值基本是一个恒定不变的数值。当该比值小于附录E.0.2条里的刚度比值0.6的要求较大时，则需要将转换层以下落地剪力墙加厚较多，增加较多的钢筋混凝土墙体或者加大框支柱、框架柱的截面。
说到这里，按剪切刚度计算刚度比，其实和地下室顶板作为计算嵌固端的要求有点类似了，当塔楼地下室相关范围（3跨或者20m）之外没有较多人防墙体或水池墙体或外墙时，则需要额外增加较多的钢筋混凝土墙体来满足嵌固端刚比2的要求。当增加墙体较困难或者不太经济性时，我们往往可以将嵌固端下移来逐步解决刚度比的问题。
问题在于，由于建筑的需要，转换层的位置往往是固定的。如此看来，如果一定要按剪切刚度计算侧向刚度，当转换层与其相邻上层侧向刚度比的计算小于附录E.0.2条里的刚度比值0.6的要求较大时，常规措施似乎只能将转换层以下落地剪力墙加厚，增加钢筋混凝土墙体或者加大框支柱、框架柱的截面。然而，转换的目的就是为了实现建筑的商业价值，建筑可能要牺牲较多的空间来满足结构的需要。建筑和结构之间的拉锯战又要持续了。。。
不知是否有人注意过，按公式（3.5.2-1）计算时，附录E.0.2的要求似乎相对容易通过些。

【条文拓展】
3.5.2条第1款前面有个定语“对框架结构”，即公式（3.5.2-1）是针对框架结构而言。结合部分框支剪力墙结构的特点来看，既然因建筑功能要求要求转换，多数情况下势必高位转换时落地剪力墙较少。落地的多数是框支柱或框架柱，以及楼电梯附近的剪力墙和少量的落地剪力墙。因而，附录E.0.2条选定公式（3.5.2-1）作为计算依据似乎是有一定道理的。只可惜，条文说明里没有相关说明，这里不好佐证。

以上言论仅代表个人观点，不当之处还请诸位勿喷。诸位有好的见解，请不吝赐教！

实际工程中，你到底怎么操作呢？

侧向刚度 cad