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试析侧向刚度控制在常见高层建筑结构设计的应用

2015-10-21吴敏计敏敏

建筑工程技术与设计 2015年6期

吴敏 计敏敏

【摘要】从倒三角形对匀质构建所起的作用的角度出发,高层建筑只要控制住以弯曲型变形为主的侧移曲线,且匀质结构与楼侧向刚度的参数接近,结构楼层的侧向刚度变化就会趋于均匀。目前世界上的主要国家,专家在通过调查了解到,在结构抗震设计规范对楼层侧向刚度变化控制上都有局限性。介于此,专家在经过研究后,对高层建筑在侧向刚度变化上提出了新的准则。

【关键词】高层建筑结构;侧向刚度突变;楼层侧向刚度

在建筑结构楼层侧向刚度及其沿结构高度变化这个问题上,世界主要国家都有明确的规定,就是为了防止由于地震导致的楼层侧向刚度突变引发的局部构件变形集中。而且每个国家所规定的标准是不一样的,比如美国人的规定,楼层侧向刚度如果大于上一层位移角的1.3时,侧向高层就必须小于楼层高度的70%,而澳大利亚则提出,上一层要大于楼层剪力以楼层位移角的1.4倍。而上述规范,我国从中拿来借鉴,制定到了《建筑工程抗震性态设计通则》里。由此可见,各国的规范在结构层高不变时,侧向刚度变化控制方面基本上是相同的。

剪切变型和弯曲变型是建筑结构侧向变形的两种形式。弯曲型变形的结构和剪切型变形结构在位移角沿高度的变化是呈反比的,也就是说弯曲型变形的位移角沿高度是逐渐增大的,而弯曲型变形结构的位移沿高度是逐渐减小的。而且,各国由于考虑到弯曲型变形和剪切型变形的相邻楼层位移角之比沿结构高度变化很大,所以认为控制结构楼层侧向刚度变化都采用一个数值来确定是不合理的。……

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