淺談剪切、剪彎、地震力與地震層間位移比三種剛度比的計(jì)算與選擇

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　　（一）地震力與地震層間位移比的理解與應(yīng)用

　　1.規(guī)范要求：

　　《抗震規(guī)范》第3.4.2和3.4.3條及《高規(guī)》第4.4.2條均規(guī)定：其樓層側(cè)向剛度不宜小于上部相鄰樓層側(cè)向剛度的70％或其上相鄰三層側(cè)向剛度平均值的80％。

　　2.計(jì)算公式：Ki=Vi/Δui

　　3.應(yīng)用范圍：

　　①可用于執(zhí)行《抗震規(guī)范》第3.4.2和3.4.3條及《高規(guī)》第4.4.2條規(guī)定的工程剛度比計(jì)算。

　　②可用于判斷地下室頂板能否作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端。

　　（二）剪切剛度的理解與應(yīng)用

　　1.規(guī)范要求：

　?、佟陡咭?guī)》第E.0.1條規(guī)定：底部大空間為一層時(shí)，可近似采用轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)等效剪切剛度比γ表示轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)剛度的變化，γ宜接近1，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)γ不應(yīng)大于3，抗震設(shè)計(jì)時(shí)γ不應(yīng)大于2.計(jì)算公式見《高規(guī)》151頁。

　?、凇犊拐鹨?guī)范》第6.1.14條規(guī)定：當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時(shí)，地下室結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度與上部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度之比不宜小于2.其側(cè)向剛度的計(jì)算方法按照條文說明可以采用剪切剛度。計(jì)算公式見《抗震規(guī)范》253頁。

　　2.SATWE軟件所提供的計(jì)算方法為《抗震規(guī)范》提供的方法。

　　3.應(yīng)用范圍：可用于執(zhí)行《高規(guī)》第E.0.1條和《抗震規(guī)范》第6.1.14條規(guī)定的工程的剛度比的計(jì)算。

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　　1.規(guī)范要求：

　?、佟陡咭?guī)》第E.0.2條規(guī)定：底部大空間大于一層時(shí)，其轉(zhuǎn)換層上部與下部結(jié)構(gòu)等效側(cè)向剛度比γe可采用圖E所示的計(jì)算模型按公式（E.0.2）計(jì)算。γe宜接近1，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)γe不應(yīng)大于2，抗震設(shè)計(jì)時(shí)γe不應(yīng)大于1.3.計(jì)算公式見《高規(guī)》151頁。

　?、凇陡咭?guī)》第E.0.2條還規(guī)定：當(dāng)轉(zhuǎn)換層設(shè)置在3層及3層以上時(shí)，其樓層側(cè)向剛度比不應(yīng)小于相鄰上部樓層的60％。

　　2.SATWE軟件所采用的計(jì)算方法：高位側(cè)移剛度的簡(jiǎn)化計(jì)算

　　3.應(yīng)用范圍：可用于執(zhí)行《高規(guī)》第E.0.2條規(guī)定的工程的剛度比的計(jì)算。
（四）《上海規(guī)程》對(duì)剛度比的規(guī)定

　　《上海規(guī)程》中關(guān)于剛度比的適用范圍與國家規(guī)范的主要不同之處在于：

　　1.《上海規(guī)程》第6.1.19條規(guī)定：地下室作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端時(shí)，地下室的樓層側(cè)向剛度不宜小于上部樓層剛度的1.5倍。

　　2.《上海規(guī)程》已將三種剛度比統(tǒng)一為采用剪切剛度比計(jì)算。

　　（五）工程算例：

　　1.工程概況：

　　某工程為框支剪力墻結(jié)構(gòu)，共27層（包括二層地下室），第六層為框支轉(zhuǎn)換層。結(jié)構(gòu)三維軸測(cè)圖、第六層及第七層平面圖如圖1所示（圖略）。該工程的地震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本加速度為0.3g.

　　2.1～13層X向剛度比的計(jì)算結(jié)果：

　　由于列表困難，下面每行數(shù)字的意義如下：以“／”分開三種剛度的計(jì)算方法，第一段為地震剪力與地震層間位移比的算法，第二段為剪切剛度，第三段為剪彎剛度。具體數(shù)據(jù)依次為：層號(hào)，RJX，Ratx1，薄弱層／RJX，Ratx1，薄弱層／RJX，Ratx1，薄弱層。

　　其中RJX是結(jié)構(gòu)總體坐標(biāo)系中塔的側(cè)移剛度（應(yīng)乘以10的7次方）；Ratx1為本層塔側(cè)移剛度與上一層相應(yīng)塔側(cè)移剛度70％的比值或上三層平均剛度80％的比值中的較小者。具體數(shù)據(jù)如下：