周期比位移比等参数意义

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所属分类:减隔震百科

对于框架(或框剪,剪力墙)结构,一般需要控制的有:

宏观控制的5大比值:周期比,位移比,刚度比,剪重比,刚重比

微观控制的6大比值:轴压比,剪压比,剪跨比,跨高比,高厚比(剪力墙),长细比(柱)

我对这些比值的基本概念是相当模糊的。所以在看规范的相应条文的时候,也老是会出现不知所云的情况,而且由于对这些比值的概念不清,导致在调整的时候茫然无头绪。

[1]、剪重比控制:剪重比指任一楼层的水平剪力与该层及其以上各层总重力荷载代表值的比值。一般是指底层水平剪力与结构总重力荷载代表值之比。它在某种程度上反映了结构的刚柔程度,剪重比应在一个合理的范围内,以保证结构整体的刚度适中,剪重比太小,说明结构整体刚度偏柔,在水平荷载或水平地震作用下将产升过大的水平位移或层间位移;剪重比过大,说明结构整体刚度偏刚,会引起很大的地震力,不经济。

附规范规定:《抗规》5.2.5条“剪重比”在新规范中就是水平地震剪力系数λ。

《高规》3.3.13条出于结构安全的考虑,增加了对各层水平地震剪力最小值的要求,结构的水平地震效应据此进行相应调整。

[2]、位移比控制:位移比是指楼层的最大弹性水平位移(或层间位移)与该楼层弹性水位移(或层间位移)的平均值之比。位移比的大小是反映结构平面规则与否的重要依据,它侧重控制的是结构侧向刚度和扭转之间的一种相对关系,而非绝对大小,它的目的是使结构抗侧力构件布置更有效、更合理。

附规范规定:《高规》的4.3.5条规定,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角,A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍;且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍,B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑,不应大于该楼层平均值的1.3倍。

[3]、周期比控制:周期比使指结构扭转为主的第一周期T1与以平动为主的第一周T1的比值,其主要目的是控制结构在地震作用下的扭转效应。周期比实际上反映了结构的扭转刚度和侧向刚度之间的一种对应关系,同时也反映了结构抗侧力钩件布置的合理性和有效性。

附规范规定:《高规》4.3.5条规定,结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1之比,A级高度高层建筑不应大于0.9;B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.850

[4]、层刚比控制:我国的“抗震规范”和“高规”均对结构的楼层侧向刚度比作出了规定,其主要目的是为了保证结构竖向刚度变化的均匀性,防止出现突变的情况。层刚度比比较直观反映了结构楼层侧向刚度沿竖向分布的均匀程度,它是衡量结构竖向规则与否的重要标志。

高层结构设计需要控制的几个比值

几个限值的意义

1、 轴压比:主要为控制结构的延性,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见抗规6.3.7和6.4.6,在剪力墙的轴压比计算中,轴力取重力荷载代表设计值,与柱子的不一样。okok.org

2、剪重比:主要为控制各楼层最小地震剪力,确保结构安全性,见抗规5.2.5。okok.org

3、侧向刚度比:主要为控制结构竖向规则性。位移比:主要为控制结构平面规则性,以免形成扭转,对结构产生不利影响。控制比例为1.5。见抗规3.4.2、3.4.3。okok.org

4、周期比:主要为控制结构扭转效应,减小扭转对结构产生的不利影响,要求见高规4.3.5。okok.org

5、刚重比:主要为控制结构的稳定性,以免结构产生滑移和倾覆,要求见高规。

6、剪跨比: 梁的剪跨比,剪力的位置a与h0的比值。剪跨比影响了剪应力和正应力之间的相对关系,因此也决定了主应力的大小和方向,也影响着梁的斜截面受剪承载力和破坏的方式;同时 也反映在受剪承载力的公式上。柱的剪跨比: ,若反弯点在柱子层高范围内,可取 柱子的剪跨比小于2时,需要全长加密,见混凝土规范11.4.12、11.4.17。

7、剪压比(梁柱截面上的名义剪应力V/bh0与混凝土轴心抗压强度设计值的比值):梁塑性铰区的截面剪压比对梁的延性、耗能能力及保持梁的强度、刚度有明显的影响,当剪压比大于0.15的时候,梁的强度和刚度有明显的退化现象,此时再增加箍筋用量,也不能发挥作用,因此对梁柱的截面尺寸有所要求。

8、轴压比:轴压比是指有地震作用组合的柱组合轴压力设计值与柱的全截面面积和砼轴心受压抗压强度设计值乘积的比值,是影响柱子破坏形态和延性的主要因素之一。轴压比限值的依据是理论分析和试验研究并参照国外的类似条件确定的,其基准值是对称配筋柱大小偏心受压状态的轴压比分界值。

9、跨高比:梁的跨高比(梁的净跨与梁截面高度的比值)对梁的抗震性能有明显的影响。梁(非剪力墙的连梁)的跨高比小于5和深梁都按照深受弯构件进行计算的。

10、延性比:延性比即为弹塑性位移增大系数。延性是指材料、构件、结构在初始强度没有明显退化的情况下的非弹性变形能力。延性比主要分为三个层面,即截面的延性比、构件的延性比和结构的延性比。结构的延性比多指框架或者剪力墙等结构的水平荷载-顶层水平位移(P-delta)、水平荷载-层间位移等曲线。 结构的屈服位移有等能量方法、几何做图法等。

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