超限報(bào)告中的剪重比是否必要,?
在超限報(bào)告中,,剪重比是一個(gè)逐漸被淡化的概念。剪重比給我的印象,,無(wú)非是“滿足最小剪重比最好,,滿足不了,按比例調(diào)整”罷了,。如果是這樣的話,,剪重比這個(gè)概念,是否成了“雞肋”,?它究竟在限制什么呢,?又能限制什么呢?
我們從頭說(shuō)起,。
為何需要定義剪重比這個(gè)參數(shù),?規(guī)范給出的解釋是這樣的。“由于地震影響系數(shù)在長(zhǎng)周期下降段較快,,對(duì)于基本周期大于3s的結(jié)構(gòu),,由此計(jì)算所得的水平地震作用下的結(jié)構(gòu)效應(yīng)可能過(guò)小。而對(duì)于長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu),,地震地面運(yùn)動(dòng)速度和位移可能對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞具有更大影響,,但是規(guī)范所采用的振型分解反映譜法尚無(wú)法對(duì)此作出合理估計(jì)。出于結(jié)構(gòu)安全的考慮,,增加了對(duì)各樓層水平地震剪力最小值(剪重比)的要求,。
關(guān)于振型分解反應(yīng)譜法對(duì)長(zhǎng)周期地震估計(jì)不足的原因,尚有以下說(shuō)法:1)強(qiáng)震記錄儀自身的缺點(diǎn),,記錄強(qiáng)震數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)問(wèn)題,;2)大震級(jí)地震發(fā)生的幾率較小,記錄到的長(zhǎng)周期地震動(dòng)時(shí)程不多,對(duì)反應(yīng)譜長(zhǎng)周期段的可靠性沒(méi)有把握,。
如果不滿足剪重比,,規(guī)范給出的解決辦法是“調(diào)整地震剪力,或改變結(jié)構(gòu)剛度”,。在實(shí)際工程中,,常見(jiàn)的情況是,結(jié)構(gòu)底部若干層剪重比不滿足要求,,但中上部樓層可滿足要求,,通常的做法是,全部樓層按比例放大,。
我們來(lái)看看規(guī)范是如何規(guī)定的,。
《抗規(guī)》,“只要底部總剪力不滿足要求,,則結(jié)構(gòu)各樓層的剪力均需要調(diào)整,,不能僅調(diào)整不滿足的樓層”。這個(gè)觀點(diǎn)的逆否命題是,,“可以僅調(diào)整局部不滿足的樓層,,如果底部總剪力滿足要求。”相對(duì)而言,,廣東省《高規(guī)》要講得更直白一點(diǎn),,“僅部分樓層不滿足要求時(shí),可直接放大這些樓層的地震剪力使之滿足要求,,當(dāng)基底剪力不滿足時(shí),,則全部樓層放大,放大系數(shù)為由基底剪力確定的系數(shù),。”
不同的是,,《抗規(guī)》還有規(guī)定,“當(dāng)?shù)撞靠偧袅ο嗖钶^多時(shí),,結(jié)構(gòu)的選型和總體布置需重新調(diào)整,,不能僅采用乘以增大系數(shù)的方法處理”。
看到?jīng)]有,?前面啰里啰嗦講剪力調(diào)整的內(nèi)容,,都只是“小孩子過(guò)家家”,而真正“真槍實(shí)彈&rdqu選自.投標(biāo)書(shū)代寫網(wǎng) yipai178.com o;的內(nèi)容是調(diào)整結(jié)構(gòu)選型和布置,?;氐介_(kāi)頭的問(wèn)題,“剪重比究竟在限制什么,?”按照規(guī)范,,它可以限制結(jié)構(gòu)布置,。
用剪重比限制結(jié)構(gòu)布置?,?這種邏輯聽(tīng)起來(lái)有些詭異,。想想看,剪重比的誕生是因?yàn)榉磻?yīng)譜法(長(zhǎng)周期)及強(qiáng)震記錄儀自身的缺陷所做的彌補(bǔ),,如果計(jì)算剪力不足,,人為補(bǔ)足,這是可以理解的,。但以剪重比來(lái)評(píng)判結(jié)構(gòu)布置,,卻是截然不同的一個(gè)概念,規(guī)范并未為此概念提供依據(jù),。規(guī)范也未說(shuō)明“底部剪力相差多少,,才算得上相差較多。”
在全國(guó)《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》中,,有這樣一句話,,“基本周期大于6s的結(jié)構(gòu),計(jì)算的底部剪力系數(shù)比規(guī)定值低20%以內(nèi),,基本周期3.5s~5s的結(jié)構(gòu)比規(guī)定值低15%以內(nèi),,即可采用規(guī)范關(guān)于剪力系數(shù)最小值的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì),。(個(gè)人理解,,即可采用剪力調(diào)整的方法)”。也許,,這句話,,即為《抗規(guī)》“底部剪力相差較多”做了一個(gè)注解。
插句題外話,。很早以前,,有小姐姐問(wèn)我一個(gè)貌似很深?yuàn)W的問(wèn)題,對(duì)X型(或其他異型)平面住宅,,剪重比計(jì)算時(shí),,取哪個(gè)方向的剪力呢?根據(jù)剪重比的含義,,自然應(yīng)該取各個(gè)方向中最小的基底剪力呀,,這個(gè)方向可能既不是平面坐標(biāo)中的X向,也不是Y向,。要知道,,地震方向是隨機(jī)的,而X,、Y僅是人為設(shè)定的,。
最后再來(lái)談?wù)劶糁乇认拗档暮侠硇浴?br />在我印象中,,很多大牛都談?wù)撨^(guò)這個(gè)問(wèn)題。在此,,僅摘取黃吉峰博士和劉暢博士的部分觀點(diǎn),。黃吉峰在《建筑結(jié)構(gòu)剪重比規(guī)律及控制方法研究》中提到:“1)剪重比主要取決于結(jié)構(gòu)的周期和阻尼比,縮短周期,、降低阻尼是提高剪重比的直接,、有效手段;如果認(rèn)為長(zhǎng)周期不是問(wèn)題的話,,剪重比是否滿足規(guī)范限值與結(jié)構(gòu)形式,、結(jié)構(gòu)布置的合理性沒(méi)有明顯關(guān)系;2)規(guī)范規(guī)定的剪重比限值,,對(duì)于某些特征周期較長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)不控制,,不能起到彌補(bǔ)長(zhǎng)周期分量缺失的作用;而對(duì)于某些特征周期較短的結(jié)構(gòu),,剪重比限值甚至超過(guò)了理論最大估計(jì)值,,又過(guò)于嚴(yán)格。”
劉暢博士曾提到:“1)剪重比不滿足的本質(zhì)問(wèn)題在于第一振型對(duì)于基底剪力的貢獻(xiàn)與其對(duì)質(zhì)量的貢獻(xiàn)不一致,;2)單自由度體系,,天然滿足剪重比,無(wú)論周期長(zhǎng)短,,長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu),,剛度正常的情況下不可能滿足剪重比要求。”
OK,,關(guān)于剪重比,,情況就是這么個(gè)情況。大家也不用太較真,。廣東省超限專家對(duì)剪重比已經(jīng)看得比較淡了,,不用擔(dān)心因?yàn)檫@個(gè)指標(biāo)不好看,而導(dǎo)致超限不通過(guò),。如果能保證基底剪力不小于按剪重比系數(shù)計(jì)算剪力的85%,,那就更沒(méi)問(wèn)題了。如果計(jì)算剪力偏小一點(diǎn)點(diǎn),,不妨通過(guò)微調(diào)連梁剛度折減系數(shù)和周期折減系數(shù)來(lái)解決,。
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