剪切刚度剪弯刚度和侧向刚度结合规范和盈建科详解

1、剪切刚度：1 1 . .定义：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 2 . .应用:（1 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（2等效剪切刚度比（对于转换层）用表示转换层上、下层结构刚度的变化，论i i直接近1,非抗震设计时论i i不应小于0.4,抗震设计时空不应小于0.5。节i i可按下列公式计算：AjAj= =+QMR(i=1,2)(EO.1-2)=1,2)(EO.1-2)(r=1,2)(E041-3)式中：G,G分别为转换层和转换层上层的混凝土剪变模量，A分别为转换层和转换层上层

2、的折算抗剪截面面积，可按式（E.0.1-2）计算A”第？层全部剪力墙在计算方向的有效截面面积（不包括翼缘面积”M第I层第 j 根柱的截面面积手A,第，层的层高；M第i层第?根柱?计算方向的截面高度G第？层第 j 根柱截面面积折算系数，当计算值大于 1 时取 L（2 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条公式地震力与地震

3、层间位移比1 1 . .定义：实际上就是使结构发生单位层间位移角所需要的力2 2 . .应用:(1)(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丫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)%=缴(&5.2F式中，片楼层侧向刚度比S第层和第i+1层的地震剪力标准值(kN)；A、A3第层和第+1层在地震作用标准值作用下的层间位移(m)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

4、中筒结构，楼层与其相邻上层的侧向刚度比丫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。(等效侧向刚度比，对于每一层)(3.5.2-2)式中；h考虑层高修正的楼层侧向刚度比.(2)(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(3.5.21)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)(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?g型按公式(E.0.3)计算转换层下部结构

5、与上部结构的等效侧向刚度比Te2oYe2直接近1,非抗震设计时丫e2不应小于0.5,抗震设计(16)等效侧向刚度比，对于转换层上部结构与下部结构)(也叫等效剪弯刚度比)时Ye2不应小于0.8。(E.0.3)式中：。转换层下部结构与上部结构的等效侧向刚度比；凡转换层及其下部结构（计算模型D的高度；&转换层及其下部结构（计算模型1）的顶部在单位水平力作用下的侧向位移手H才转换层上部若干层结构.（计算模型2）的高度，其值应等于或接近计算模型1的高度且不大于4转换层上部若干层结构（计算模型2）的顶部在单位水平力作用下的侧I向位移.（a a浒算模型浒算模型1 1转换转换JEJE及下部站构（时计算

6、模型计算模型22转费层上邮结构图E转换层上下等效侧向刚度计算模型剪弯刚度：1 1 . .定义：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 2 . .应用：高规附录E中第E0.3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?g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Te2oYe2直接近1,非抗震设计时丫e2不应小于0.5,抗震设计时丫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）（也叫等效剪弯刚度比）%=能（E.0.3）式中：Xe2转换层下部结构

7、与上部结构的等效侧向刚度比；H转换层及其下部结构（计算模型D的高度；A转换层及其下部结构（计算模型1）的顶部在单位水平力作用下的侧向位移；Hz转换层上部若干层结构.（计算模型2）的高度，其值应等于或接近计算模型1的高度且不大于4转换层上部若干层结构（计算模型2）的顶部在单位水平力作用下的侧向位移。图E转换层上、下等效侧向刚度计算模型（b b）计算尊型2 2转换层上部结构三者的详解与盈建科应用:(1等效剪切刚度比(2等效剪切刚度比，对于转换层侧向刚度比，对于每一层等效侧向刚度比，对于每一层侧向刚度比，仅对于转换层等效侧向刚度比，对于转换层上部结构与下部结构等效剪弯刚度比*j1c*：f：*：!|M

8、|c*RJX1RJX1, ,RJY1RJY1, ,RJZ1:RJZ1:等效剪切刚度Ratx,Raty:Ratx,Raty:等效剪切刚度比RJY3RJY3, ,RJZ3:RJZ3:侧向刚度Ratyl:Ratyl:侧向刚度比Ratx2Ratx2, ,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RatxRatx和RatyRaty均要小于0.5。式中5AL为等效剪切刚度，即盈建科中的RJX1RJX1, ,RJY1RJY1, ,RJZ1RJZ1hi*各层各层刚心、刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息FloorNoTower

9、NoXstif,YstifAlfXIDBEE,YmassGmassEex,EeyRatXsRatyRatxl,RatylRJX1,FJY1,RJZ1:RJX3,RJY3.RJZ3:多刖度与下一层相应塔侧多刖度与下一层相应塔侧繇璃I嚼噩麴熊蠢疏蟹蒯移瞰输转嗑施跚， 嶙层间位移的比)多刚度与上一层相应塔根!RJX3,RJX3,RatxlRatxl, ,高规附录E第E。1条式：段：X,Y坐标值坐标值匚=1=1星刚星刚建主轴建主轴的方向的方向贵心的贵心的X,Y坐标值坐标值向的偏心向的偏心率向率向/FloorNo.Xstif=2TawerNa,43B3659(m)1Ys+if-50,1309WAlfAl

10、f- -41OOOO(DEgree)nasg=45.8768(m)Ymass=-E3.37E3QGgaC重力荷载代表值上S317.759S(7乳&2144)(6Eex=031Q1Eey=0.L143Ratx=03027Raty-0*0973薄弱层地震剪力放大系数二1.00Rat#2.1090Ratyl-2.0960Ra十丁了二RgQQ,Raty2=LS957二22建北+口口8爪曰?加|KJY1二2TOL02E+008(kN?m)RJZ1-0.OOOOE+O00(kN?m)1KJY3=2,0702E+007(kN?m)RJZ3=5.1618E+010(kN=+m?Kad)第第 3 层层R

11、atx=Ratx=第3 3层RJX1/RJX1/第2 2层RJX1=2.7634/2.2722=1.2162RJX1=2.7634/2.2722=1.2162地下室楼层侧向刚度比验算(剪切刚度)地下室层号.二塔号：1硒工一层更切刖度二工2U5E+009K方向地上一层翦切网向地卞一层男初厕度=2.0651E+009昉向地上一层到切创向刚度比=22.115/2.2722=9.7328=1第2层的Ratxl向刚度比=20.651/2.0102=10.2730=1第2层的RatylFloorNo.1TowerM.1Xsti已42.0744(m)Ystif-BL1350W&nass=4S,505

12、7(m)Ytrass二-53.6E92WEr-0,15乳Eey二0.08MRatx-.L0000Raty=1.0000薄弱层地震剪力放大系数二1.00或者按下图的剪切刚度比：判断条件为刚度比不小于2 2秋*:*本*#*聿聿*:*:*Alf=45+0000(Degree)Gmass(重力荷载代装值)二7102.4072(6172.3G13)Ct)Ratxl-19.0918Ratylz22.0735口firiLniqqc2.710S2U5E+009(mriJRJY1二2.0651E+009(kN?nORJZ1=0.OOOOEtOOOCkN?m)3.1988E+008(kN?nORJZ3=9.380

13、5Ef011CkN*mZRad)Xstif=43.3659(m)stif-50.1309的Xinass45.8768(m)YIMSs=-53.3783WEex-0.1101Eey=0.1143Ratx=0.1027薄弱层地震典力放大系数Raty-LOO0.0373Ratxl-0一2.1090Ratyl=2.09601.S957FloorgFloorgHo,1fUY3=umumRJX1-2.2722E+00S(kN?ir0l即力二2 2TowerTowerAlf=45.0000(.Decree)Grnass(重力荷载代表值L8247.7593(7318.2144)(t)2.0102E+OOE(k

14、M?m)RJZ1=0.0000E+000W WITIT) )2.0702E+007(kN?m)RJ23=5.L61EE4-010(kmm?Rad)FloorNd.3TowerHo.1Xsti443.3168WYslifXmass=45.9357(m)massWdWd通A A1111OQOQ日什1.2162Raty=Ratxl=L.4802Ratyl-UXl=J63建”。孤kli?祝fJ?l-50,1772(m)Alf=45.0000(Degree)-53.4OT4(m)G够=(重力荷载代表值j=8125.0430(7195,4976)(t)0.11401.24511.3136L31732.50

15、28E+008(kN?ni)RJZ1=0.OOOOE+O00(kN?m)L3.174E+007(kN?iD)RJZ3-6.2844EW10(kN?Rad)=2.2L15E+009访向地上一届要切榭.2722E+003工方向刖度比=9.7328.0102EW08Y方向刚度比二10.27302.2.用于判断结构刚度是否满足高规3.5.2第1条，判断条件Ratx1Ratx1和Raty1Raty1均不小于1。、.V：局规式3.5.2-1:-1iV,由此式可看出侧向刚度比、，V一一一._为二为二, ,即盈建科中的RJX3,RJY3,RJZ3RJX3,RJY3,RJZ3。.：i第2 2层Ratx1=MIN

16、Ratx1=MIN第2 2层RJX3RJX3/(70%*/(70%*第3 3层RJX3RJX3),),第2 2层RJX3RJX3/(80%*/(80%*第3-3-5 5层RJX3RJX3的平均值=MIN4.5450=MIN4.5450/ /(3.0026x70%),4.5450/(80%*(3.0026+2.4838+2.6692)/3)=2.0898(3.0026x70%),4.5450/(80%*(3.0026+2.4838+2.6692)/3)=2.08983,3,等效侧向刚度比用于判断结构刚度是否满足高规3.5.2第2条， 判断条件Ratx2Ratx2和Raty2Raty2均不小于1。

17、FloorNc.2TowerNo.1居五扭42.3507(n0Ystif-50.4622(cn)而好于45.3735(n0Ymass=-53.3897(ni)E ECKCK= =0.1349Eey=0.1013Rats=0.103，Raty=0.薄弱层地震剪力放关系数=1.00Eatyl=2.0115Ra言空1.第60IEaty2=L.86B09-,餐RJYL=L955RE+Q口孤期?面)KJX3 2545QE+Q0TQN同RJY3=工MT8E+Q0T(kN?加FloorNo.3TowerNa.1Kstif=42.8039(ra)Ystif=-50.5262(re)Xmass=45.9329(

18、nOYmass-5S,41Bl(tn)Er=0.1365Ecy=r.1.003Rati=1.2161Raty=1.2441薄弱层地震剪力放大系数=l.OjRatxl=1.物6gRatyL1.22Ratx2-1.3432Raty2=1.2890=2.433即+008(kN?k)KJK3二区。砺E+。匹.EJ73=L322交十口07(kN石)FloorNa.2TowerNo,.1Xstif=42.8507W?stif=Kmass=45.3735(m)Tinas5=ECE=0.1349Eey=Ratx0.1034Raty100|Ratxl=2.况羽|Ralyl=ix.d.1.JL=-1.Raty2-

19、RJY1=fJX3=q.5或g+0。7(战而)RJY3=-50.4622WAlf=45.0000(Decree)-53.3897(ja)Gmas式重力荷载代表值)=8237.6777(7303.1665)(t)0.10130.09542.01151.3630L9556E+。能CkN?加RJZJl=0.OOOOE+OO&fkH?m)2.047SE+007CkN?m)RJZ3=S.0721E+010(kltWRai)Xstif=42,3039Cm)Xjnass=45.9329)Eex=0.1365Ratx-1.2161商弱层地震剪力晚系数二Ratx1.4468Ratx2=1.3432-SO

20、.-SO.52625262Cm)Cm)Yma=-53.4181WEey=0.1003Raty=1.24411.00Ratyl=1.2249Raty2=1.2890Alf45.0000(Degree)Girass(重力荷载代表值)二3115.7335(71E2827)(t)RJT1=网看=I00愿E+OOkM?Gyjf?J3二2.433OE+OO801N?n0RJZ1=0.OOOOE+OOO(kN?ro)1.3224E+007WnO=6,1749E+010(kN+itj?Rad)高规式3.5.2-2:：1vi-i：；1hiV：ihAlf=45,0000(DegreeG GIMEIME氧重力荷载代

21、表值)=8237.6777(T308.1665Ht)用幻=O.OOOOE400D(kN?m)fyZ3=5.0T21E4010(kH*iD?Kad)RJZ1=O.ODOOE+000(kN?m)RJZ3=6,lW3D(kW*in?W)Alf=4&HOOOOWegree)Gmas式重力荷载代去值)=8115.7939(7136.2827Ht)FloorNa.FloorNa.3 3TowerNd,1第2 2层Ratx2=HRatx2=H2 2层RJX3/RJX3/(90%*(90%*第3 3层RJX3RJX3) )* *( (h2/h3)h2/h3)= =4.5450/4.5450/(3.00

22、26x90%)(3.0026x90%)x(3.8/3.5)=1.8260 x(3.8/3.5)=1.8260注： 当本层层高大于相邻上层层高1.51.5倍时取相邻上层刚度的110%;110%;当本层为嵌固层时相邻上层的150%150%。4 4 . .（2 2等效剪切刚度比，对于转换层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w不应小于0.4,抗震设计时w不应小于0.5。高规附录E第E.0.1条中式1=坠xh2e e1G2A2h1黄加应示春后三行房雨的常豪丽百丽鹿正1 1=第2 2层RJX1/RJX1/第3 3层RJX1RJX1= =52.962/3.

23、3252,52.962=15.927252.962/3.3252,52.962=15.9272与RatxRatx的区别：1、RatxRatx表示的是本层与相邻下层的等效剪切刚度比，re1表示的是本层与相邻上层的等效剪切刚度比；2、RatxRatx用于判断地下室顶板能否作为嵌固端，Q用于判断转换层刚度是否满足结构刚度要求（转换层在1、2层时）。5 5 . .侧向刚度比，仅对于转换层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：1FloorNo.2Tower丽.XEtif=4S.3615(

24、)Xirass=33r0279(IT)Eex=0.5276Rati=0.710S薄弱层地震乳力放大系数=11Ystif=2530(ra)YJM33=25,5612(m)Eey=0.6328Rat=Ox5S11,00Ratyl=IS,0883|同*1=5一段6四*口(Ml?tiO=2.190&E：t007(kW?m)1JAJ1JAJ一乙IJUU?WlfIJUU?WlfFlaarNCL3TnwrrMCL.Xsiif=3，.04削捕Xma5=37.6529(m)EM=0.1157Rati=0r0626逋弱忌地震剪力放大系数1KJTJ-1Tstif=15,2981(m)Yinass=14.11

25、13(ID)E寸=(L的36Eaty=0,7157,00iRIXl=3.3252E+006(kN?m)|RI71=1.5678E+007(kN?w)一1 1Z.ilLTUU3JLWFJJIIZ.ilLTUU3JLWFJJII1RJY3_1424E+00C(kN?in)ALfALf45.0000(DcETre-)Gma六(里力荷载代亲值)=SC09,25S8(805S,6216)(t)RJ21=Q,COOaC+QOOOrN?m)RIZ3=1.66LE+010(kN*ni?Rad)ALfALf17%969T(Desree)Gmassf 重力荷载代表值)=1268.0425(1135.829)(t)

26、RJZ1=0.OOOOE+(JOO(kN?m)RJ23=2.8606E+00S(kN*nt?Rad)向上层刚度二向上层刚度二3.3252E+006三层刚度三层刚度= =2.19Q6E+UQ7Y方向上层刚度二方向上层刚度二L567SE+007.2962E+007度度、I%nunH向向需15 92721.3972Alf=45.0000(Degres)Ginas式重力荷载代表值於35531.8281(342T1.0195)(t)昉向下部网（ft=5.n和K+005昉向上部刚度二九3216E+006了方向下部刚度二25鱼2丛006f方向上部刚度二5.gil9E+006按层间剪力与层间位移之比方式脸算恻

27、向刚度比二研向刚度匕t=0.5036丫方向刖度*=0.376第7 7层X X向等效侧向刚度比=第7 7层RJX3RJX3?第8 8层RJX3=1.4280/2.8356=0.5036RJX3=1.4280/2.8356=0.5036转换层的等效侧向刚度比与RatxlRatxl、I I的区别：转换层的侧向刚度比为本层的侧向刚度比与相邻上层的比值；RatxlRatxl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；I；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层侧向刚度平均值的比值。6 6 . .等效侧向刚度比，对于转换层上

28、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，判式中:FloorNo.&TwerNo.1Xstif36,41T6(ni)Ystif=Kmas5=38,8035(m)Ymass=Ecr=0.1103Eey=Ratx=2,SI90Raty=薄弱层地震剪力放大系数=1-00Ratal=L6773Ratyl=Rat12=1.5492Raty2=T9.2Z18(aO-49.0341Gn)0.00603.67341,72531.59352.3737E4-0D80N?n2.760EE4-0D7(kN?n)Alf-45.0000(Degree)Gmag(重力荷载代表值)=3446.8022(3250.2002(t)F|RJX3=工工月能电+00HkNAi0RJY3=-RJZ3=U.UUUULTUUUl.K.J4/HI/6.6288E+010(lNtin/Rai)转换层下部与上部结构的等效侧向刚度比*_=6.4619E+OOT(kN?iu)RJZ1=0.00O0E+O0O(kN?m)KJX3=L4况OE+口口T(kNA