关于SATWE中楼层侧向刚度比的取值

关于SATWE 中楼层侧向刚度比的取值

1 层刚度的三种计算方法及选用

层刚度的三种计算方法在《PKPM 多高层结构计算软件应用指南》中有介绍（P233），分别为剪切刚度、剪弯刚度和地震作用下层剪力和层间位移的比值，在WMASS.OUT 文件中对应以RJX1，RJX2，RJX3进行了输出。

1.1 剪切刚度

剪切刚度见于高规式（E.0.1-1）等效剪切刚度比的计算： 1121221

e G A h G A h γ=× 剪切刚度计算简单，考察的是抗侧力构件的截面特性及与层高的关系，主要用于方案阶段及初步设计阶段估算、剪切变形为主的结构及结构部位，如框架结构、结构的嵌固部位（结构嵌固部位刚度比计算）、转换层设置在地面以上1、2层时的转换层与其相邻上层的等效剪切刚度比等。

高规E.0.1规定当转换层设置在1、2层时，可近似采用该公式计算得到的等效剪切刚度比1e γ进行判断。1e γ宜接近1，非抗震设计时不应小于0.4，抗震设计时不应小于0.5。

PKPM 中对应为RJX1，结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度(剪切刚度)；输出刚度比Ratx ，X 方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值(剪切刚度)

1.2 地震作用下层剪力和层间位移的比值

地震作用下层剪力和层间位移的比值即按胡克定律（即楼层标高处产生单位水平位移所需要的水平力）确定结构的侧向刚度。应用于框架结构（高规3.5.2中第1条）及转换层设置在第2层以上（高规E.0.2）时刚度比的计算。

111i i i i V V γ++∆=

∆ PKPM 中对应为RJX3，结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度(地震剪力与地震层间位移的比)；输出刚度比Ratx1，X 方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者。这对应于高规3.5.2中1款对框架结构的规定。该方法物理概念清晰，理论上适用于所有的结构，尤其适合于楼层侧向刚度有归路均匀变化的结构，适用于对结构“软弱层”及“薄弱层”的初步判别。但当楼层侧向刚度变化过大时，适应性较差。

另外，高规E.0.2规定当转换层设置在第2层以上时，应该按该方法计算转换层与其相邻上层的侧向刚度比，该值不应小于0.6。

也应用于框架-剪力墙结构等包含剪力墙结构体系的刚度比计算，2γ为考虑层高

修正的楼层侧向刚度比。

1211i i i i i i V h V h γ+++∆=

∆ PKPM 中对应应为考虑层高修正的RJX3/H ，但似乎PKPM 的数值有问题；输出刚度比Ratx2，X 方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度90%、110%或者150%比值。110%指当本层层高大于相邻上层层高1.5倍时，150%指嵌固层。这也是高规3.5.2中2款对框架-剪力墙结构等包含剪力墙结构体系的刚度比要求。 在以弯曲变形或弯剪变形为主的结构中，楼面结构对侧向刚度的贡献较小，层高变化时侧向刚度变化滞后，对上部结构的侧向刚度比可采用考虑层高修正的楼层侧向刚度比值法。

1.3 剪弯刚度

剪弯刚度即高规E.0.3中规定的计算方法，计算的是转换层及下部结构与转换层上部结构的等效侧向刚度比：

11222e H H γ∆=

∆ 高规E.0.3规定，地震作用下层剪力和层间位移的比值应用于转换层设置在第2层以上时的另一等效刚度比计算。2e γ宜接近1，非抗震设计时不应小于0.5，抗震设计时不应小于0.8。

该方法考察的是结构特定区域内结构侧向变形角之间的比值，适合于结构侧向刚度变化较大的特殊部位，如转换层设置在2层以上时转换层上下部结构等。

PKPM 中对应为RJX2，结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度(剪弯刚度)。

但PKPM 后面又对“高位转换时转换层下部与上部结构的等效侧向刚度比”进行了输出，不知这里输出的刚度同RJX2有何区别。