浅谈一些调整层间位移角的方法

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浅谈一些调整层间位移角的方法

赵 兵/中国建筑科学研究院PKPM 工程部，北京 100013

0 引言

层间位移角限值是结构设计的一项重要指标，当不满足要求时如何对其调整是广大设计人员比较关心的问题。结合具体工程实例，利用SATWE 软件，讨论层间位移角的调整过程，供同类工程借鉴。 1 工程实例

某工程为框剪结构，地面以下4层，地上17层，结构主体总高度62.9m 。地震设防烈度8度，基本加速度0.2g ，场地土类别Ⅱ类。工程在层10存在较大收进（图1），层11结构平面见图2。

图1 工程示意图 图2 层11的结构平面图

采用SATWE 软件计算，其X ，Y 向层间位移角曲线如图3所示。Y 向最大层间位移角出现在层13，其值为1/956，满足规范要求，而X 向最大层间位移角出现在层12，其值为1/761，不满足规范要求。

X

Y

位移角/rad

楼层

图3 各层层间位移角曲线 图4 层11~15在X 向

地震作用下的变形图

2 计算结果分析

（1）增加最大节点位移所在位置竖向构件的刚度 上述计算结果显示，本工程层12，13的层间位移角均不满足要求，其最大节点位移均出现在图2所示

的节点1处，经分析，这是由于墙1开设了两个较大的洞口，使其侧向刚度明显减小。由于建筑师只允许增加墙厚，不允许减小洞口尺寸，因此只对墙体厚度进行了调整，将层4~17墙体厚度由原来的250mm 改为300mm ，墙厚增加后的计算结果显示，X 向最大层间位移角刚好满足1/800的限值要求，但并没有多少安全储备，稍有变化就有可能满足不了规范要求，而此时墙厚已不能再继续增加，这就需要提高其他构件的抗侧刚度以提高最大层间位移角的安全储备。

（2）查看变形图，寻找最需要加强的部位 本工程层11~15在X 向地震作用下的变形见图4。图中显示，在X 向地震作用下，层11~15的变形图并

不是沿正X 向振动，而是沿某一个与X 轴呈一定角度的方向，所以同时加强X ，Y 向构件的刚度要比仅加强X 向刚度有效一些。从图中还可以看出，结构的角部变形明显大于周边的，因此加大角部竖向构件的刚

度也是比较有效的。为此，将层11~15的柱1截面尺寸由原来的600×600增加至800×800，将梁1（600×500）和梁2（600×600）截面尺寸调整为500×650。调整后计算结果显示，X 向最大层间位移角为1/848，基本可以满足设计要求。

层间位移角的大小跟结构的抗扭转效应的好坏是紧密相关的，在很多情况下，与其增加刚度使结构的层间位移角满足要求，不如从调整结构的扭转效应入手，通过提高结构的抗扭刚度降低层间位移角。比如此工程，通过图4显示结构存在一定的扭转变形，由变形最大位置出现在角部可知，加强角部竖向构件刚

度对提高结构抗扭刚度最有效。本工程方案调整前，X 向最大层间位移比为1.22>1.2，方案调整后，X 向最大层间位移比为1.12<1.2，显示结构X 向抗扭转效

应得到了很大的改善。 3 结语

在进行结构层间位移角的调整中，对结构进行正确的分析，合理地选取设计参数，通过变形图找到需要加强的构件，可以避免在调整过程中的盲目性，提高工作效率。

作者简介：赵兵，高级工程师，Email ：pkpmzb@ 。