结构整体性能控制总论

结构整体性能控制总论

该总论共有六部分，每一项都有关乎结构的整体抗震性能，作为结构人应能理解之、掌握之、应用之。对每一部分都从以下四方面进行论述：

A 控制意义；

B 规范条文；

C 计算方法及程序实现；

D 注意事项。

一、刚度比的控制：表征结构整体上下匀称度的指标。

A 控制意义：

新规范要求结构各层之间的刚度比，并根据刚度比对地震力进行放大，。

新规范对结构的层刚度有明确的要求，在判断楼层是否为薄弱层、地下室是否能作为嵌固端、转换层刚度是否满足要求等等，都要求有层刚度作为依据，

直观的来说,层刚度比的概念用来体现结构整体的上下匀称度.

B 规范条文：

新抗震规范附录E2.1规定，筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2。新高规的4.4.3条规定，抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相临上部楼层侧向刚度的70%或其上相临三层侧向刚度平均值的80%。

新高规的5.3.7条规定，高层建筑结构计算中，当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。

新高规的10.2.6条规定，底部大空间剪力墙结构，转换层上部结构与下部结构的侧向刚度，应符合高规附录D的规定。

E.0.1底部大空间为一层的部分框支剪力墙结构，可近似采用转换层上、下层结构等效刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化，非抗震设计时γ不应大于3，抗震设计时不应大于2。

E.0.2底部为2~5层大空间的部分框支剪力墙结构，其转换层下部框加-剪力墙结构的等效侧向刚度与相同或相近高度的上部剪力墙结构的等效侧向刚度比γe宜接近1，非抗震设计时不应大于2，抗震设计时不应大于1.3。

C 计算方法及程序实现：

>>楼层剪切刚度

>>单层加单位力的楼层剪弯刚度

>>楼层平均剪力与平均层间位移比值的层刚度

只要计算地震作用，一般应选择第 3 种层刚度算法

不计算地震作用，对于多层结构可以选择剪切层刚度算法，高层结构可以选择剪弯层刚度

不计算地震作用，对于有斜支撑的钢结构可以选择剪弯层刚度算法

D 注意事项:

转换层结构按照“高规”要求计算转换层上下几层的层刚度比，一般取转换层上下等高的层数计算。

层刚度作为该层是否为薄弱层的重要指标之一，对结构的薄弱层，规范要求其地震剪力放大1.15，这里程序将由用户自行控制。

当采用第3种层刚度的计算方式时，如果结构平面中的洞口较多，这样会造成楼层平均位移的计算误差增加，此时应选择“强制刚性楼板假定”来计算层刚度。选择剪切、剪弯层刚度时，程序默认楼层为刚性楼板

%刚度比是控制结构竖向不规则的重要指标。根据《抗震规范》和《高规》的要求，软件提供了三种刚度比的计算方式，分别是剪切刚度、剪弯刚度和地震力与

相应的层间位移比。正确认识这三种刚度比的计算方法和适用范围是刚度比计算的关键：1)剪切刚度主要用于底部大空间为一层的转换结构及对地下室嵌固条件的判定；2)剪弯刚度主要用于底部大空间为多层的转换结构；3)地震力与层间位移比是执行《抗震规范》第3．4．2条和《高规》4．3．5条的相关规定，通常绝大多数工程都可以用此法计算刚度比，这也是软件的缺省方式。

%新高规的4.4.3条规定，抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相临上部楼层侧向刚度的70%或其上相临三层侧向刚度平均值的80%。"__________楼主,你说的这条应为新高规的4.4.2条.

%新高规的10.2.6条规定，底部大空间剪力墙结构，转换层上部结构与下部结构的侧向刚度，应符合高规附录D的规定。"

以上一条:新高规10.2.6条应为10.2.3条,附录D应为附录E.

%转换层结构按照“高规”要求计算转换层上下几层的层刚度比，一般取转换层上下等高的层数计算。

层刚度作为该层是否为薄弱层的重要指标之一，对结构的薄弱层，规范要求其地震剪力放大1.15，这里程序将由用户自行控制。

请问，楼层屈服强度是否可以作为薄弱层的重要指标？

再问，层刚度作为该层是否为薄弱层的重要指标之一，是怎么判读该层为薄弱层的？

再再问，对结构的薄弱层，规范要求其地震剪力放大1.15，这里程序是怎么由用户控制的？

%非抗震区的设计，对建筑物的结构设计也要加强一些构造措施，尤其是抗震的概念设计

%我也谈谈看法: 剪切刚度:本人认为是一种很无聊的算法,完全是一种适合手算的方法,你看他仅仅考虑了竖向构件的贡献,没有考虑梁、斜杆的贡献及质量的影响，这能说明什么呢？也就适合于手算，我不知道规范为什么要推荐这种算法。剪弯刚度：是一种纯粹的力学概念的刚度，概念清楚也比较好理解。但没有考虑质量的影响。

地震位移地震力比法：本人认为这是一种比较科学的算法，虽然概念不那么直观。但它直接反映的是地震力的影响，反映了竖向构件、水平构件及斜杆的贡献，更重要的是反映了楼层质量的影响。比如物理刚度大但质量也大的转换层就不能说它的楼层刚度也大，因为它的质量也大，地震反映可能就不小。

另外，法1和法2仅适应于有转换层的结构，而法3适应于转换层以外的其他楼层，那么有转换层的结构就要算两次。我的问题是为什么“SATWE”软件不把楼层刚度计算作为复选而要作单选。如果作为复选那我们计算一次就能解决问题。是不是很爽。

二、周期比的控制：表征抗扭刚度的大小，不至结构地震时轻易产生扭转破坏。

A 控制意义：

周期比---第一扭转周期与第一侧振周期的比值

周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系，而非其绝对大小，它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理，使结构不致于出现过大（相对于侧移）的扭转效应。所以一旦出现周期比不满足要求的情况，一般只能通过调整平面布置来改善这一状况，这种改变一般是整体性的，局部的小调整往往收效甚微。一句话，周期比控制不是在要求结构足够结实，而是在要求结构承载布局的合理性