楼层刚度比

适用条件及使用带来的问题
• 剪切刚度 判断地下室顶板能否嵌固 一、二层转换结构的刚度比 上海地区钢筋混凝土结构 非抗震结构薄弱层判断 • 剪弯刚度 多层转换结构的刚度比 • 地震剪力和地震位移的比 一般情况的薄弱层判断
适用条件及使用带来的问题
• 剪切刚度的计算问题
适用条件及使用带来的问题
• 剪切刚度的计算问题
• 刚度比输出文件
层刚度比的控制
复杂结构的层刚度比控制
• 层刚度比，结构必须要有层的概念，但是，对于 一些复杂结构，如坡屋面、体育馆、看台、工业 建筑等，这些结构或者柱、墙不在同一标高，或 者本层根本没有楼板，所以在设计时，可以不考 虑这类结构的计算的层刚度特性。 • 对于大底盘多塔结构，或上联多塔结构，在多塔 和单塔交接层之间的层刚度比是没有意义的。 • 对于错层结果或者带夹层的结构，层刚度不是合 理的计算。
• 此时 4层刚度比为： 4层/（5层*150%）
• 问题：
适用条件及使用带来的问题
• 薄弱层判断标准
层刚度比的控制
可人工选取不同规范进行薄弱层的判断，同时指定相应调 整系数。
• 薄弱层判断（非抗震结构）
层刚度比的控制
• 薄弱层判断标准
层刚度比的控制
40320/（42000*0.7）=1.371428571
地下一层
嵌固端所在层号
地上一层
3001*1.1=3301.1 3280*1.1=3608
地下一层
嵌固端所在层号
地上一层
2264*1.1=2490.4 2098*1.1=2307.8
地下一层
嵌固端所在层号
地上一层
嵌固端所在层号
规范上的调整程序如何实现？
3.规范条文： 10版《抗规》6.1.14-3条
适用条件及使用带来的问题
• 剪切刚度的计算问题
适用条件及使用带来的问题
• 剪切刚度的计算问题
• 剪弯刚度的问题
适用条件及使用带来的问题
适用条件及使用带来的问题
• 剪力/位移的问题
适用条件及使用带来的问题
• 剪力/位移的问题
适用条件及使用带来的问题
• 非框架结构的刚度比判断原则 《高规》第3.5.2-2条规定：对框架-剪力墙、板柱剪力墙、剪力墙结构、框架—核心筒结构、筒中 筒结构，楼层与相邻上部楼层侧向刚度比不宜小 于0.9；当本层层高大于相邻上层层高的1.5倍时 ，该比值不宜小于1.1；对结构底部嵌固层，该比 值不宜小于1.5。
适用条件及使用带来的问题
• 此时 1层刚度比为： 1层/（2层*150%） 4层刚度比为： 4层/（5层*90% or 110%）
适用条件及使用带来的问题
• 此时 1层刚度比为： 1层/（2层*90% or 110%） 4层刚度比为： 4层/（5层*90% or 110%）
适用条件及使用带来的问题
嵌固端所在层号
规范上的调整程序如何实现？
2.规范条文： 10版《抗规》6.1.14-3条
嵌固端所在层号
程序做法：如果嵌固层不在 地上一层，则地下一层至嵌 固层下一层框架柱配筋均取 本柱配筋与1.1×地上一层 框架柱配筋的较大值进行双 控。
理由：与“多层框架结构柱 底设计内力的放大原则” 的设计理念相同，一句话概 括为：“地下室顶板处总是 按照嵌固端设计”。
嵌固端所在层号
“相关范围” 抗规6.1.14条文说明，一般可从地上结构（主楼、 有裙房是含裙房）周边外延不大于20m。 高规5.3.7条文说明，一般指地上结构外扩不超过 三跨的地下室范围
嵌固端所在层号
规范上的调整程序如何实现？
1.规范条文：10版《抗规》6.2.3条
程序对地上一层、嵌固端所在层和地下室底层的柱底弯 矩都做了调整。
嵌固端所在层号
【理由】结构底层和嵌固端执行 该条调整的理由显而易见，就不 再赘述。对于地上一层的柱底， 程序认为不论地下室顶板是否达 到嵌固要求与否，地上一层天然 存在一个或强或弱的被嵌固效果 。地震灾害分析报告中绝大多数 工程的地上一层都属于结构的最 薄弱部位，极少见到地下室结构 发生严重破坏的。为确保工程安 全，按此进行控制是必要的。
层刚度的计算方法及比较
• 三个刚度的结果对比
层刚度的计算方法及比较
层刚度的计算方法及比较
层刚度的计算方法及比较
10高规 02抗规
层刚度的计算方法及比较
层刚度的计算方法及比较
1/K=1/K1+1/K2+…+1/Kn
层刚度的计算方法及比较
按规范要求 V是地震剪力标准值，可在WZQ.OUT中找到 △是地震作用标准值作用下的层间位移，可在WDISP.OUT 中找到
复杂结构的层刚度比控制
• 多塔、大底盘简化计算刚度比
复杂结构的层刚度比控制
• 大底盘结构层刚度比的简化计算
复杂结构的层刚度比控制
坡屋面刚度比的模型
复杂结构的层刚度比控制
复杂结构的层刚度比控制
• 连体结构刚度比
复杂结构的层刚度比控制
嵌固端所在层号
• 规范中很多地方都提到了“嵌固端”的概念，一 些重要的内力调整和构造措施都和嵌固端的位置 有关。 • 很多人认为嵌固端以下部位的计算模型应该施加 完全的侧向约束。但是程序中实际上是在满足规 范相关规定后，通过计算、调整来实现相应的设 计意图，和力学分析模型中的嵌固是两个不同的 概念。
嵌固端所在层号
程序做法：对两个部位的梁 进行调整：地下室顶板、嵌 固部位的梁。
注：程序对有地震参与的组 合弯矩值进行放大。
谢谢
中国建筑科学研究院 设计软件事业部 段方舟 2015.9
规范要求
• 高规10.2.3，转换层上部结构与下部结构的侧向 刚度变化，应符合高规附录E的规定。（高规附 录E.0.3）
• 高规附录E.0.3，当转换层设置在第二层以上时， 转换层下部结构与上部结构的等效侧向刚度比与 上部结构的等效侧向刚度比宜接近1，非抗震设计 时不应小于0.5，抗震设计是不应小于0.8。
楼层刚度比
中国建筑科学研究院 设计软件事业部 段方舟 2015.9
楼层刚度比
• • • • • ①规范要求 ②层刚度的计算方法及比较 ③不同刚度比的适用条件及使用带来的问题 ④层刚度比的控制原则； ⑤嵌固端所在层号
规范要求
• 抗规附录E.2.1，筒体结构转换层上下层的侧向刚 度比不宜大于2。 • 高规3.5.2，对框架结构，楼层与相邻上部楼层的 侧向刚度比按（3.5.2-1）计算，且本层与相邻上 层的比值不宜小于0.7，与相邻上部三层的比值的 平均值不宜小于0.8。（此条同抗规） 对非框架结构，按（3.5.2-2）计算，且本层与相 邻上层的比值不宜小于0.9；当本层层高大于相邻 上层层高的1.5倍时，该比值不宜小于1.1；对结 构底部嵌固层，该比值不宜小于1.5。
层刚度的计算方法及比较
• 高规附录E.0.1的方法——剪切刚度 Ki=Gi*Ai/hi百度文库
层刚度的计算方法及比较
• 高规附录E.0.3的方法——剪弯刚度 Ki=Fi/Δi
层刚度的计算方法及比较
• 抗规3.4.3和3.4.4条文说明以及高规3.5.2的方法 ——地震剪力与地震位移的比 Ki=Vi/Δui
规范要求
• 高规5.3.7，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，地下一层与首层的侧向刚 度比不宜小于2。（条文说明，楼层侧向刚度比可 按本规程附录E.0.1条公式计算）
• 高规附录E.0.1，当转换层设置在1、2层时，可近似 采用转换层与其相邻上层结构的等效剪切刚度比表 示转换层上、下层结构刚度的变化，非抗震设计师 不应小于0.4，抗震设计是不应小于0.5。 • 高规附录E.0.2，当转换层设置在第2层以上时，按 高规3.5.2-1计算的转换层与其相邻上层的侧向刚度 比不应小于0.6。