高層建筑七大指標.doc

周期比規(guī)范條文：新高規(guī)的3.4.5條規(guī)定，結構扭轉為主的第一周期Tt與平動為主的第一周期T1 之比，A級高度高層建筑不應大于0.9；B級高度高層建筑、混合結構高層建筑及復雜高層建筑不應大于0.85。 對于通常的規(guī)則單塔樓結構，如下驗算周期比: 1）根據各振型的平動系數(shù)大于0.5，還是扭轉系數(shù)大于0.5，區(qū)分出各振型是扭轉振型還是平動振型 2）通常周期最長的扭轉振型對應的就是第一扭轉周期Tt，周期最長的平動振型對應的就是第一平動周期T1 3）對照“結構整體空間振動簡圖”，考察第一扭轉/平動周期是否引起整體振動，如果僅是局部振動，不是第一扭轉/平動周期。再考察下一個次長周期。 4）考察第一平動周期的基底剪力比是否為最大 5）計算Tt/T1，看是否超過0.9 (0.85) 周期比控制什么？ 如同位移比的控制一樣，周期比側重控制的是側向剛度與扭轉剛度之間的一種相對關系，而非其絕對大小，它的目的是使抗側力構件的平面布置更有效、更合理，使結構不致于出現(xiàn)過大（相對于側移）的扭轉效應。一句話，周期比控制不是在要求結構足夠結實，而是在要求結構承載布局的合理性 周期比不滿足要求，如何調整？一旦出現(xiàn)周期比不滿足要求的情況，一般只能通過調整平面布置來改善這一狀況，這種改變一般是整體性的，局部的小調整往往收效甚微。周期比不滿足要求說明結構的扭轉剛度相對于側移剛度較小，總的調整原則是加強結構外圈剛度，削弱結構內筒剛度。 驗算周期比的目的，主要為控制結構在罕遇大震下的扭轉效應。 多塔結構周期比：對于多塔樓結構，不能直接按上面的方法驗算。如果上部沒有連接，應該各個塔樓分別計算并分別驗算，如果上部有連接，驗算方法尚不清楚。 體育場館、空曠結構和特殊的工業(yè)建筑，沒有特殊要求的，一般不需要控制周期比。 當高層建筑樓層開洞口較復雜，或為錯層結構時，結構往往會產生局部振動，此時應選擇“強制剛性樓板假定”來計算結構的周期比。以過濾局部振動產生的周期。位移比規(guī)范條文：新高規(guī)(2010)的3.4.5條規(guī)定，樓層豎向構件的最大水平位移和層間位移，A、B級高度高層建筑均不宜大于該樓層平均值的1.2倍；且A級高度高層建筑不應大于該樓層平均值的1.5倍，B級高度高層建筑、混合結構高層建筑及復雜高層建筑，不應大于該樓層平均值的1.4倍。 位移比的限值：是根據剛性樓板假定的條件下確定的，其平均位移的計算方法，也基于“剛性樓板假定”?？刂莆灰票鹊挠嬎隳Ｐ停喊凑找?guī)范要求的定義，位移比表示為“最大位移/平均位移”，而平均位移表示為“（最大位移+最小位移）/2”，其中的關鍵是“最小位移”，當樓層中產生0位移節(jié)點，則最小位移一定為0，從而造成平均位移為最大位移的一半，位移比為2。則失去了位移比這個結構特征參數(shù)的參考意義，所以計算位移比時，如果樓層中產生“彈性節(jié)點”，應選擇“強制剛性樓板假定”。 規(guī)范要求：高規(guī)3.4.5條，應在質量偶然偏心影響的規(guī)定水平地震力作用下，考察結構樓層位移比的情況。 層間位移角：程序采用“最大柱（墻）間位移角”作為樓層的層間位移角，此時可以“不考慮偶然偏心”的計算條件。 復雜結構，如坡屋頂層、體育館、看臺、工業(yè)建筑等，這些結構或者柱、墻不在同一標高，或者本層根本沒有樓板，此時如果采用“強制剛性樓板假定”，結構分析嚴重失真，位移比也沒有意義。所以這類結構可以通過位移的“詳細輸出”或觀察結構的變形示意圖，來考察結構的扭轉效應。 對于錯層結構或帶有夾層的結構，這類結構總是伴有大量的越層柱，當選擇“強制剛性樓板假定”后，越層柱將受到樓層的約束，如果越層柱很多，計算失真。 總之，結構位移特征的計算模型之合理性，應根據結構的實際出發(fā)，對復雜結構應采用多種手段。 位移比不滿足規(guī)范要求時的調整方法： 1、程序調整：SATWE程序不能實現(xiàn)。 2、結構調整：只能通過調整改變結構平面布置，減小結構剛心與質心的偏心距；調整方法如下： 1）由于位移比是在剛性樓板假定下計算的，結構最大水平位移與層間位移往往出現(xiàn)在結構的邊角部位；因此應注意調整結構外圍對應位置抗側力構件的剛度，減小結構剛心與質心的偏心距。同時在設計中，應在構造措施上對樓板的剛度予以保證。 2）對于位移比不滿足規(guī)范要求的樓層，也可利用程序的節(jié)點搜索功能在SATWE的“分析結果圖形和文本顯示”中的“各層配筋構件編號簡圖”中，快速找到位移最大的節(jié)點，加強該節(jié)點對應的墻、柱等構件的剛度。節(jié)點號在“SATWE位移輸出文件”中查找。也可找出位移最小的節(jié)點削弱其剛度，直到位移比滿足要求。剪重比剪重比為地震作用與等效重力荷載的比值。主要為限制各樓層的最小水平地震剪力，確保周期較長的結構的安全。 剪重比是規(guī)范考慮長周期結構用振型分解反應譜法和底部剪力法計算時,因地震影響系數(shù)取值可能偏低,相應計算的地震作用也偏低,因此出于安全考慮,規(guī)范規(guī)定了樓層水平地震剪力得最小值.若樓層水平地震剪力小于規(guī)范對剪重比的要求,水平地震剪力的取值應進行調整, 抗震規(guī)范第5.2.5，高規(guī)4.3.12條明確要求了樓層剪重比。 剪重比不滿足規(guī)范要求，說明結構的剛度相對于水平地震剪力過小；但剪重比過分大，則說明結構的經濟技術指標較差，宜適當減少墻、柱等豎向構件的截面面積。 剪重比不滿足規(guī)范要求時的調整方法： 1、程序調整：當剪重比偏小但與規(guī)范限值相差不大（如剪重比達到規(guī)范限值的80%以上）時，可按下列方法之一進行調整： 1）在SATWE的“調整信息”中勾選“按抗震規(guī)范5.2.5調整各樓層地震內力”，SATWE按抗規(guī)5.2.5自動將樓層最小地震剪力系數(shù)直接乘以該層及以上重力荷載代表值之和，用以調整該樓層地震剪力，以滿足剪重比要求。 2）在SATWE的“調整信息”中的“全樓地震作用放大系數(shù)”中輸入大于1的系數(shù)，增大地震作用，以滿足剪重比要求。 3）在SATWE的“地震信息”中的“周期折減系數(shù)”中適當減小系數(shù)，增大地震作用，以滿足剪重比要求。 2、結構調整：當剪重比偏小且與規(guī)范限值相差較大時，宜調整增強豎向構件，加強墻、柱等豎向構件的剛度。軸壓比軸壓比指柱(墻)的軸壓力設計值與柱(墻)的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設計值乘積之比值(進一步理解為：柱(墻)的軸心壓力設計值與柱(墻)的軸心抗壓力設計值之比值)。它反映了柱(墻)的受壓情況，建筑抗震設計規(guī)范（50011-2010）中6.3.6和混凝土結構設計規(guī)范（50010-2010）中11.4.16都對柱軸壓比規(guī)定了限制，限制柱軸壓比主要是為了控制柱的延性，因為軸壓比越大，柱的延性就越差，在地震作用下柱的破壞呈脆性。 u=N/A*fc， u軸壓比，對非抗震地區(qū)，u=0.9 N軸力設計值 A截面面積 fc混凝土抗壓強度設計值 建筑抗震設計規(guī)范表6.3.6 中的注釋第一條：可不進行地震作用計算的結構，取無地震作用組合的軸力設計值。 限制軸壓比主要是為了控制結構的延性，規(guī)范對墻肢和柱均有相應限值要求，見抗規(guī)6.3.7和6.4.6，在剪力墻的軸壓比計算中，軸力取重力荷載代表設計值，與柱子的不一樣。 結構體系抗震等級一級二級三級四級框架結構0.650.750.850.90框架剪力墻結構、筒體結構0.750.850.900.95部分框支剪力墻結構0.60.7注：1.軸壓比指考慮地震作用組合的框架柱和框支柱軸向壓力設計值N與柱全截面面積A和混凝土軸心抗壓強度設計值fc乘積之比值；對不進行地震作用計算的結構，取無地震作用組合的軸力設計值。 2.當混凝土強度等級為C65C70時，軸壓比限值宜按表中數(shù)值減小0.05；混凝土強度等級為C75C80時，軸壓比限值宜按表中數(shù)值減小0.10。 3.剪跨比不大于2的柱，其軸壓比限值應按表中數(shù)值減小0.05；對剪跨比小于1.5的柱，軸壓比限值應專門研究并采取特殊構造措施。 4.沿柱全高采用井字復合箍，且箍筋間距不大于100mm、肢距不大于200mm、直徑不小于12mm，或沿柱全高采用復合螺旋箍，且螺距不大于10