剪切刚度、剪弯刚度和侧向刚度结合规范和盈建科详解

剪切刚度 剪弯刚度和地震剪力与地震层间位移比剪切刚度 剪弯刚度和地震剪力与地震层间位移比 剪切刚度剪切刚度 1 定定义义 是反应结构面剪切变形性质的重要参数 其数值等于峰值前剪切刚度 曲线上任一点的切线斜率 2 应应用用 1 高规 附录 E 第 E 0 1 条规定 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 对于转换层 等效剪切刚度比 对于转换层 e1表示 2 2 转换层上 下层结构刚度的变化 e1宜接近 1 非抗震设计时 e1不应小于 0 4 抗震设计时 e1不应小于 0 5 e1可按下列公式计算 2 抗震规范 第 6 1 14 第 3 条规定 当地下室顶板作为上部结构的 嵌固部位时 地下室结 构的侧向刚度与上部结构的侧向刚度之比不宜小 2 高规 第 5 3 7 条规定 高层建筑结构整体计算中 当地下室顶板作为 上部结构嵌固部位时 地下一层与首层侧向刚度比不宜小于 2 等效剪切刚等效剪切刚 1 1 度比 度比 其条文说明指出 楼层侧向刚度比可按本规程附录 E 0 1 条公式 计算 地震力与地震层间位移比地震力与地震层间位移比 1 定定义义 实际上就是使结构发生单位层间位移角所需要的 力 2 应应用用 1 高规 第 3 5 2 条均规定 抗震设计时 高层建筑相邻楼层的侧向 刚度变化应符合下列规定 1 对框架结构 楼层与其相邻上层的侧向刚度比 1可按式 3 5 2 1 计算 且本层与相邻上层的比值不宜小于 0 7 与相邻上部三层刚度平均值的 比值不宜小于 0 8 侧向刚度比 对于每一层 侧向刚度比 对于每一层 3 3 2 对框架 剪力墙 板柱 剪力墙结构 剪力墙结构 框架 核心筒结构 筒中筒结构 楼层与其相邻上层的侧向刚度比 2可按式 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 等等 4 4 效侧向刚度比 对于每一层 效侧向刚度比 对于每一层 2 高规 附录 E 中第 E 0 2 条 当转换层设置在第 2 层以上时 按本规程式 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 侧向刚度比 仅对于转换层 侧向刚度比 仅对于转换层 5 5 3 3 高规 附录 E 中第 E 0 3 条 当转换层设置在第 2 层以上时 尚宜采用图 E 所示的计算模型按公式 E 0 3 计算转换层下部结构与上部结构 的等效侧向刚度比 e2 e2宜接近 1 非抗震设计时 e2不应小于 0 5 抗震 设计时 e2不应小于 0 8 等效侧向刚度比 对于转换层上部结构与下部等效侧向刚度比 对于转换层上部结构与下部 6 6 结构 结构 也叫等效剪弯刚度比 也叫等效剪弯刚度比 剪弯刚度剪弯刚度 1 定定义义 实际上就是单位力作用下的层间位移角 其刚度比也就是层间位移角之比 它能同时考虑剪切变形和弯曲变形的影响 但没有考虑上下层对本层的约束 2 应应用用 高规 附录 E 中第 E 0 3 条 当转换层设置在第 2 层以上时 尚宜采 用图 E 所示的计算模型按公式 E 0 3 计算转换层下部结构与上部结构的等效 侧向刚度比 e2 e2宜接近 1 非抗震设计时 e2不应小于 0 5 抗震设计时 e2不应小于 0 8 等效侧向刚度比 对于转换层上部结构与下部结构 也 等效侧向刚度比 对于转换层上部结构与下部结构 也 叫叫等效剪弯刚度比等效剪弯刚度比 7 7 三者的详解与盈建科应用 三者的详解与盈建科应用 等效剪切刚度比等效剪切刚度比 1 1 等效剪切刚度比 对于转换层等效剪切刚度比 对于转换层 2 2 侧向刚度比 对于每一层侧向刚度比 对于每一层 3 3 等效侧向刚度比 对于每一层等效侧向刚度比 对于每一层 4 4 侧向刚度比 仅对于转换层侧向刚度比 仅对于转换层 5 5 等效侧向刚度比 对于转换层上部结构与下部结构等效侧向刚度比 对于转换层上部结构与下部结构 6 6 等效剪弯刚度比等效剪弯刚度比 7 7 RJX1 RJY1 RJZ1 等效剪切刚度等效剪切刚度 Ratx Raty 等效剪切刚度比等效剪切刚度比 1 1 RJX3 RJY3 RJZ3 侧向刚度侧向刚度 Ratx1 Raty1 侧向刚度比侧向刚度比 3 3 Ratx2 Raty2 等效侧向刚度比等效侧向刚度比 4 4 1 等效剪切刚度比等效剪切刚度比 1 1 用于判断地下室是否能作为嵌固端 即地下室刚度与首层刚度的比值不小 于 2 盈建科判断条件是 Ratx 和和 Raty 均要小于 0 5 高规附录 E 第 E 0 1 条式 2 22 1 11 1 2 22 11 1 h AG h AG h h AG AG e 式中为等效剪切刚度 即盈建科中的 RJX1 RJY1 RJZ1 i ii h AG 第第 3 层层 Ratx 第第 3 层层 RJX1 第第 2 层层 RJX1 2 7634 2 2722 1 2162 或者按下图的剪切刚度比 判断条件为刚度比不小于或者按下图的剪切刚度比 判断条件为刚度比不小于 2 X 向刚度比 22 115 2 2722 9 7328 1 第 2 层的 Ratx1 Y 向刚度比 20 651 2 0102 10 2730 1 第 2 层的 Raty1 2 侧向刚度比侧向刚度比 3 3 用于判断结构刚度是否满足高规 3 5 2 第 1 条 判断条件 Ratx1 和和 Raty1 均不小于 1 高规式 3 5 2 1 由此式可看出侧向刚度比 1 1 1 1 1 i i i i ii ii VV V v 为 即盈建科中的RJX3 RJY3 RJZ3 i i V 第第 2 层层Ratx1 MIN 第第 2 层层 RJX3 70 第第 3 层层 RJX3 第 第 2 层层 RJX3 80 第第 3 5 层层 RJX3 的平均值的平均值 MIN 4 5450 3 0026x70 4 5450 80 3 0026 2 4838 2 6692 3 2 0898 3 等效侧向刚度比等效侧向刚度比 4 4 用于判断结构刚度是否满足高规 3 5 2 第 2 条 判断条件 Ratx2 和和 Raty2 均不小于 1 高规式 3 5 2 2 11 1 1 i i ii ii h h V v 第第 2 层层Ratx2 第第 2 层层 RJX3 90 第第 3 层层 RJX3 h2 h3 4 5450 3 0026x90 x 3 8 3 5 1 8260 注 当本层层高大于相邻上层层高注 当本层层高大于相邻上层层高 1 5 倍时取相邻上层刚度的倍时取相邻上层刚度的 110 当本 当本 层为嵌固层时相邻上层的层为嵌固层时相邻上层的 150 4 等效剪切刚度比 对于转换层等效剪切刚度比 对于转换层 2 2 用于判断有转换层的结构 且转换层在 1 2 层时的刚度是否满足要求 判 断条件 非抗震设计时 e1不应小于 0 4 抗震设计时 e1不应小于 0 5 高规附录 E 第 E 0 1 条中式 1 2 22 11 1 h h x AG AG e 第第 2 层层 RJX1 第第 3 层层 RJX1 52 962 3 3252 52 962 15 9272 1e 与与 Ratx 的区别 的区别 1 Ratx 表示的是本层与相邻下层的等效剪切刚度比 表示的是本层与相邻上层的等效剪切刚度比 2 Ratx 用于判断地下室顶板 1e 能否作为嵌固端 用于判断转换层刚度是否满足结构刚度要求 转换层在 1e 1 2 层时 5 侧向刚度比 仅对于转换层侧向刚度比 仅对于转换层 5 5 用于判断有转换层的结构 且转换层在 2 层以上时的刚度是否满足要求 判断条件 按高规式 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 式 ii ii V v 1 1 1 第第 7 层层 X 向等效侧向刚度比向等效侧向刚度比 第第 7 层层 RJX3 第第 8 层层 RJX3 1 4280 2 8356 0 5036 转换层的等效侧向刚度比与转换层的等效侧向刚度比与 Ratx1 的区别 的区别 转换层的侧向刚度比为本 1 层的侧向刚度比与相邻上层的比值 Ratx1 为本层侧向刚度与相邻上层侧向刚 度的 70 的比值或本层侧向刚度与相邻上 3 层侧向刚度平均值的 80 的比值 为本层侧向刚度与相邻上层侧向刚度的比值或本层侧向刚度与相邻上 3 层侧 1 向刚度平均值的比值 6 等效侧向刚度比 对于转换层上部结构与下部结构 等效侧向刚度比 对于转换层上部结构与下部结构 用于判断有转换层的结构 且转换层在 2 层以上时的刚度是否满足要求 判断条件 非抗震设计时 e2不应小于 0 5 抗震设计时 e2不应小于 0 8 高规附录 E 第 E 0 3 条 2 1 2121 12 2 1 1 H H H H e 式中 1 为单位水平力作用下的的侧向位移 即剪弯刚度 1 2 2 为使结构发生单位层间位移角所需要的力 即侧向刚度 1 1 2 1 3 H1 H2 为高度修正系数 因此 e2为等效侧向刚度比 也为等效剪弯刚度 e2 5 1170 7 3216 22 8 19 8 0 8048 三者的适用 三者的适用 非转换结构需满足 1 地下室顶板为嵌固端时 满足等效剪切刚度比等效剪切刚度比 1 1 2 每一层满足侧向刚度比或侧向刚度比或等效侧向刚度比 等效侧向刚度比 注 此刚度比是在地震 注 此刚度比是在地震 3 3 4 4 力作用的条件下 非抗震地区可视情况判断 力作用的条件下 非抗震地区可视情况判断 转换层在 1 2 层时需要满足 1 地下室顶板为嵌固端时 满足等效剪切刚度比等效剪切刚度比 1 1 2 非转换层满足侧向刚度