关于采用SATWE计算高层结构时位移比和周期比的调整__墨水学术,论

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　　关于采用SATWE计算高层结构时位移比和周期比的调整
　　杨春艳田刚辽宁省城乡建设规划设计院
　　国内外历次大地震震害表明，平面不规则，质量与刚度偏心和抗扭刚度太弱的结构，在地震中受到严重破坏。高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度，使结构不致于出现过大的扭转效应。高规中对控制结构的扭转效应从两个方面加以限制。即规定了两个指标：位移比和周期比
　　1.为限制结构平面布置的不规则，避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。保证高层建筑结构具有必要的刚度，保证主体结构基本处于弹性受力状态，避免混凝土墙柱出现裂缝，控制楼面梁板的裂缝数量，宽度。要对位移比(层间位移比)加以限制
　　注：
　　位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移(墙顶、柱顶节点的最大水平位移)与平均水平位移(墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2)的比值。
　　层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角(墙、柱层间位移角的最大值)与平均层间位移角(墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2)的比值。
　　抗规及高规对位移比(层间位移比),最大层间位移角限制如下：
　　[抗规]3.4.2条规定，建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则，对称，并应具有良好的整体性，当存在结构平面扭转不规则时层的最大弹性水平位移(或层间位移)，不宜大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍。
　　[高规]4.3.5条规定，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍；且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑，不应大于该楼层平均值的1.4倍。
　　[高规]4.6.3条规定，高度不大于150m的高层建筑，其楼层层间最大位移与层间之比（即最大层间位移角）Δu/h应满足以下要求：
　　结构体系Δu/h限值
　　框架1/550
　　框架-剪力墙，框架-核心筒1/800
　　筒中筒，剪力墙1/1000
　　框支层1/1000
　　在采用PKPM软件中的SATWE程序进行高层建筑位移验算应注意以下几点：
　　（1）验算位移比需要考虑偶然偏心作用，验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心。
　　（2）验算最大层间位移、位移比应选择强制刚性楼板假定（当凸凹不规则或楼板局部不连续时，应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型，当平面不对称时尚应计及扭转影响），不考虑楼板悬挑部分，不应设置弹性板。因此，当结构计算中需要指定某些板块为弹性板时，应先按刚性楼板假定考查结构扭转是否合格，配筋设计时取两种模型计算的最不利结果作为设计依据。
　　（3）对每一楼层计算并输出最大水平位移、最大层间位移角、平均水平位移、平均层间位移角及相应的比值，读取位移输出文件WDISP.OUT。对位移比不满足[高规]4.3.5条规定时，要通过人工调整改变结构平面布置，减小结构刚心与形心的偏心距；加强位移最大的节点区域对应的墙、柱等构件的刚度；或削弱其刚度位移最小的节点区域，从而降低扭转；使位移比满足要求。
　　（4）位移比（层间位移比）超过1.2，要在总信息参数设置中考虑双向地震作用;
　　2.限制结构的抗扭刚度不能太弱。要限制周期比，以扭转为主的第一自振周期接近以扭转为主的第一自振周期时，地面运动的扭转分量将会使结构的扭转效应明显加剧，即使结构布置均匀对称，也会因地面扭转运动而激发比较剧烈的扭转效应。
　　[高规]4.3.5条规定，结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比（即周期比），A级高度高层建筑不应大于0.9；B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85。
　　在采用PKPM软件中的SATWE程序进行高层建筑计算周期应注意以下几点：
　　（1）对于多塔结构计算周期比，应将

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