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  • 1 # lanfengz3

    層間位移限值是鋼筋混凝土高層結構設計中的一個重要引數,《高層建築混凝土結構技術規程》在規定結構的彈性層間位移限值時劃分了各種不同的結構形式,高度不大於150米的高層建築,其樓層層間最大位移與層高之比框架結構為1/550,框架-剪力牆、框架-核心筒、板柱剪力牆結構體系為1/800,筒中筒、剪力牆結構體系為1/1000,框支層為1/1000。層間位移限值是保證結構具有必要的剛度,避免過大的位移而影響結構的承載力、穩定性和舒適度,高層建築在風載作用下將產生振動,過大的振動加速度將導致建築物的搖擺,使在建築內居住和工作的人產生不舒適和恐慌。國外高層建築多采用鋼結構,一般對層間位移角(剪下變形角)加以限制,主要是考慮非結構構件的損壞,它不包括建築物整體彎曲產生的水平位移,數值較寬鬆。

    對鋼筋混凝土結構的高層建築而言,層間位移限值既要考慮結構構件的開裂,又要考慮非結構構件的損壞。

    限制層間位移的目的是:

    1、保證主結構基本處於彈性受力狀態,避免混凝土牆、柱等主要抗側力構件開裂,同時將梁的裂縫限制在規定允許範圍內。

    2、保證填充牆、隔牆、幕牆等非結構構件的基本完好,避免出現明顯損壞。

    高層建築結構是按彈性階段進行設計的,地震按小震考慮,風按50年一遇風壓標準,結構構件的剛度採用彈性階段的剛度;內力與位移分析不考慮彈塑性變形。

    有三種不同的層間位移變形引數:層間位移角色、有害層間位移角和廣義剪下變形。

    層間變形傳統上以層間位移角表示,它反映剪下型結構的受力特徵較為合理,但與彎曲型或彎剪型結構的受力特徵的相關性較差。

    有害層間位移角主要用來反映剪力牆等彎曲型結構的受力特徵,對整個樓蓋的變形採用了平截面假定。高層或超高層建築多為彎剪型結構,一方面構件的變形中存在與受力不相關的樓蓋剛性轉動成分,另一方面整個樓蓋的變形不符合平截面假定,即存在樓蓋的豎向翹曲變形。

    廣義剪下變形的實質是將層間位移角中剪力牆、框架和連梁區格各自不同的剛性位移(轉動)部分去除,剩下部分則是受力引起的變形,即是對層間位移角的“去偽存真”。區格的廣義剪下變形中包括彎曲變形和剪下變形。與彈性力學中剪下變形的定義相似。將一個樓層劃分為剪力牆、框架和連梁三類不同的區格後,由於三類區格下樓蓋的轉動各不相同,在相同的層間位移角下不同區格的廣義剪下變形也不相同。同時,因為將空間結構劃分為平面區格,可用不同位置的實際位移計算廣義剪下變形,則既可以考慮側向位移的影響,也可考慮樓蓋扭轉變形的影響。最大層間位移角一般位於建築物的中上部位,與受力相關性較差;剪力牆區格的最大廣義剪下變形一般位於建築物的底部或加強層附近,框架與連梁區格的最大廣義剪下變形一般位於框架樑和連梁內力最大部位,與受力相關性較好。剪力牆區格的最大剪下變形數值遠小於最大層間位移角,當層間位移角限制在1/500以內時,剪力牆區格的最大廣義剪下變形均小於1/3000。加之超高層結構豎向構件軸壓力遠大於剪力,牆肢不會出現裂縫,層間變形的限值主要由框架和連梁區格的廣義剪下變形允許值控制。

    限制廣義剪下變形在理論上比限制層間位移角合理,但計算較繁瑣,對於特別複雜的結構,可用廣義剪下變形形式代替層間位移角進行計算和限制。

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