超限报告系列总 08剪重比

KP001 超限报告中的几点问题超限报告中的几点问题 08 剪重比剪重比 在超限报告中 剪重比是一个逐渐被淡化的概念 剪重比给我的印 象 无非是 满足最小剪重比最好 满足不了 按比例调整 罢了 如果是这样的话 剪重比这个概念 是否成了 鸡肋 它究竟在 限制什么呢 又能限制什么呢 我们从头说起 为何需要定义剪重比这个参数 规范给出的解释是这样的 由于 地震影响系数在长周期下降段较快 对于基本周期大于 3s 的结构 由此计算所得的水平地震作用下的结构效应可能过小 而对于长周 期结构 地震地面运动速度和位移可能对结构的破坏具有更大影响 但是规范所采用的振型分解反映谱法尚无法对此作出合理估计 出 于结构安全的考虑 增加了对各楼层水平地震剪力最小值 剪重比 的要求 关于振型分解反应谱法对长周期地震估计不足的原因 尚有以下说 法 1 强震记录仪自身的缺点 记录强震数据可能出现问题 2 大震级地震发生的几率较小 记录到的长周期地震动时程不多 对 反应谱长周期段的可靠性没有把握 如果不满足剪重比 规范给出的解决办法是 调整地震剪力 或改 KP001 变结构刚度 在实际工程中 常见的情况是 结构底部若干层剪 重比不满足要求 但中上部楼层可满足要求 通常的做法是 全部 楼层按比例放大 我们来看看规范是如何规定的 抗规 只要底部总剪力不满足要求 则结构各楼层的剪力均 需要调整 不能仅调整不满足的楼层 这个观点的逆否命题是 可以仅调整局部不满足的楼层 如果底部总剪力满足要求 相 对而言 广东省 高规 要讲得更直白一点 仅部分楼层不满足 要求时 可直接放大这些楼层的地震剪力使之满足要求 当基底剪 力不满足时 则全部楼层放大 放大系数为由基底剪力确定的系数 不同的是 抗规 还有规定 当底部总剪力相差较多时 结构 的选型和总体布置需重新调整 不能仅采用乘以增大系数的方法处 理 看到没有 前面啰里啰嗦讲剪力调整的内容 都只是 小孩子过家 家 而真正 真枪实弹 的内容是调整结构选型和布置 回到开 头的问题 剪重比究竟在限制什么 按照规范 它可以限制结 构布置 KP001 用剪重比限制结构布置 这种逻辑听起来有些诡异 想想看 剪 重比的诞生是因为反应谱法 长周期 及强震记录仪自身的缺陷所 做的弥补 如果计算剪力不足 人为补足 这是可以理解的 但以 剪重比来评判结构布置 却是截然不同的一个概念 规范并未为此 概念提供依据 规范也未说明 底部剪力相差多少 才算得上相差 较多 在全国 超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点 中 有这 样一句话 基本周期大于 6s 的结构 计算的底部剪力系数比规定 值低 20 以内 基本周期 3 5s 5s 的结构比规定值低 15 以内 即可 采用规范关于剪力系数最小值的规定进行设计 个人理解 即可 采用剪力调整的方法 也许 这句话 即为 抗规 底部剪 力相差较多 做了一个注解 插句题外话 很早以前 有小姐姐问我一个貌似很深奥的问题 对 X 型 或其他异型 平面住宅 剪重比计算时 取哪个方向的剪力 呢 根据剪重比的含义 自然应该取各个方向中最小的基底剪力呀 这个方向可能既不是平面坐标中的 X 向 也不是 Y 向 要知道 地 震方向是随机的 而 X Y 仅是人为设定的 最后再来谈谈剪重比限值的合理性 KP001 在我印象中 很多大牛都谈论过这个问题 在此 仅摘取黄吉峰博 士和刘畅博士的部分观点 黄吉峰在 建筑结构剪重比规律及控制 方法研究 中提到 1 剪重比主要取决于结构的周期和阻尼比 缩短周期 降低阻尼是提高剪重比的直接 有效手段 如果认为长 周期不是问题的话 剪重比是否满足规范限值与结构形式 结构布 置的合理性没有明显关系 2 规范规定的剪重比限值 对于某些特 征周期较长的结构不控制 不能起到弥补长周期分量缺失的作用 而对于某些特征周期较短的结构 剪重比限值甚至超过了理论最大 估计值 又过于严格 刘畅博士曾提到 1 剪重比不满足的本质问题在于第一振型对于 基底剪力的贡献与其对质量的贡献不一致 2 单自由度体系 天然 满足剪重比 无论周期长短 长周期结构 刚度正常的情况下不可 能满足剪重比要求 OK 关于剪重比 情况就是这么个情况 大家也不用太较真 广东 省超限专家对剪重比已经看得比较淡了 不用担心因为这个指