15.2010版《抗规》表3.4.2中判别竖向不规则时用到楼层侧向刚度,那么,楼层侧向刚度如何计算?
来源 :焚题库 2017-07-05
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15.(1)楼层侧向刚度《高规》4.4.2条与《抗规》表3.4.2中是相同意思。根据《高规》4.4.2条的条文说明指出,此处楼层的侧向刚度可取为该楼层剪力和该楼层层间位移的比值,记作K=V/△。例如,当满足或时,为侧向刚度不规则。《高规》表B.0.3在确定"突出屋面房屋地震作用增大系数β"时,也使用"楼层侧向刚度"概念。 (2)弹性等效侧向刚度《高规》5.4.1条,出现了"弹性等效侧向刚度"的术语。对于框架结构,第i楼层的弹性等效侧向刚度记作D,取该层剪力与层间位移比值。对于剪力墙结构、框架一剪力墙结构、筒体结构,结构一个主轴方向的弹性等效侧向刚度记作EJ,可取按三角形分布荷载作用下结构顶点位移相等的原则,将结构的侧向刚度折算为竖向悬臂受弯构件的等效侧向刚度。依据《高规》5.4.1条的条文说明,假定倒三角形分布荷载的最大值为q,该荷载作用下结构顶点质心的弹性水平位移为u,房屋高度为H,则结构的弹性等效侧向刚度EJ可按下式计算: (3)等效剪切刚度比《高规》附录E中,用"等效剪切刚度比"表示转换层上下结构刚度的变化。宜接近1,非抗震时不应大于3,抗震时不应大于2。 式中G、G-底层和转换层上层的混凝土剪变模量; A、A-底层和转换层上层的折算抗剪截面面积; A-第i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); A-第i层全部柱的截面面积; h、h-分别为第i层的层高和计算方向柱的截面高度。当第i层各柱沿计算方向的截面高度不相等时,可分别计算各柱的折算抗剪截面面积。 (4)(砌体墙段的)层间等效侧向刚度 2010版《抗规》7.2.3条规定,进行地震剪力分配和截面验算时,砌体墙段的层间等效侧向刚度应按下列原则确定:刚度的计算应计及高宽比的影响。高宽比小于1时,可只计算剪切变形;高宽比不大于4且不小于1时,应同时计算弯曲和剪切变形;高宽比大于4时,等效侧向刚度可取0.0。在这里,无洞口抗震墙的侧移刚度按照下端固定、上端为滑动支座的构件考虑,其计算简图如图2-5-3所示,图2-5-3(b)为单位力引起的弯矩图,图2-5-3(c)为单位力引起的剪力图。 在单位力作用下,总的侧向变形δ包括弯曲变形δ和δ,而δ[]和δ可依据结构力学中的图乘法计算得到,即: 式中,ξ为应变不均匀系数,对矩形截面,ξ=1.2;剪切模量一般取为G=0.4E。若统一按照矩形矩截面考虑,上式可以整理成: δ称为侧移柔度。侧移刚度为其的倒数,。依据《抗规》4.2.3条,h/b<1时,刚度计算可只考虑剪切变形,;1≤h/b≤4时,应同时计算弯曲变形和剪切变形,;h/b>4时,取刚度为0。 (5)刚度 "刚度"是指构件发生单位变形所需要的外力值。通常所说的抗弯刚度,指的是EI。
相关知识:五、高层建筑结构、高耸结构及横向结构