高层建筑抗震设计中两种剪力调整的讨论

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1、高层建筑抗震设计中两种剪力调整的讨论黄吉锋，李云贵，邵弘，陈岱林（中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部，北京，100013）[摘要]新高规中(3.3.13)条和(8.1.4)条分别提出了对于楼层总剪力最小值和框剪结构中框架总剪力最小值的限制,从而在结构设计中需要进行剪力调整。这两种调整，前者着重于保证楼层设计剪力总量的足够，后者着重于使楼层设计剪力的分布更符合楼层的实际弹塑性工作状态。本文探讨了两种剪力调整的可能的实现方式。对于框剪结构中的框架剪力调整，本文建议了一种新的实现方式。[关键词]剪

2、力调整++[中图分类号]TU973.31;TU973.2[文献标识码]AOntheTwoTypesofShearingForceRegulationsintheSeismicDesignofTallBuildingsHUANGJi-feng；LIYun-gui；SHAOHong；CHENDai-lin(PKPMCADEngineeringDepartment，ChinaAcademyofBuildingResearch,Beijing,100013)[Abstract]Theminimumsof

3、thetotalshearingforceofawholestoreyandthetotalshearingforceofallcolumnsinastoreyaregivenalimitationintheitems(3.3.13)and(8.1.4)ofthe《TechnicalSpecificationforConcreteStructuresofTallBuildings》,respectively.Sotwotypesofshearingforceregulationsareneede

4、dtomeetthesedemands.Forthetwotypesofshearingforceregulations,oneemphasizestheadequacyofthetotaldesignshearingforceofawholestoreyandtheotheremphasizestheuniformityorproportionofthedistributionofthestoreytotalshearingforcebetweencolumnsandshearwallsofa

5、storey.Inthispaper,someableschemestorealizethetwotypesofshearingforceregulationsarediscussedandanewmethodonhowtorealizetheshearingforceregulationcorrespondingtotheitem(8.1.4)isproposed.[Keywords]shearingforceregulations1.关于框剪结构中框架柱剪力调整的讨论1.1楼层剪力的分配机理

6、研究一个典型楼层，设楼层总剪力为V，并假设面内位移符合刚性楼板假定，不考虑扭转，楼层底部固接，楼层顶部为铰接至固接的一个中间态，对于每一根柱或者墙，下式成立：3LLiV(i1,2,...,n)（1）iiEIGAii其中：，分别是楼层顶部侧移和杆件顶部侧移；L是层高；E,G是弹性模量和剪i切模量；I,A是杆件截面惯性矩和面积；是剪应力不均匀系数；V是杆件剪力；是iiii一个与楼层顶部的边界条件（梁约束）和结构变形形式（弯曲、剪切、混合）有关的系数；n是该楼层

7、的柱、墙总数。1由楼层的平衡关系：1nn3LLiVVi（2）i1i1EIiGAi可求出楼层顶部侧移：V（3）1n3LLii1EIiGAi于是每根杆件分配到的剪力为：13LLiEIGAiiVV（4）i1n3LLkk1EIkGAk（4）式给出了楼层剪力分配的一般规律。下面我们考虑两个重要特例：（a）当楼层变形主要为弯曲变形时，（4）式将趋于：IiVV（5）inIkk1可见

8、此时剪力按杆件截面惯性矩分配。（b）当楼层变形主要为剪切变形时，（4）式将趋于：AiVV（6）inAkk1可见此时剪力按杆件截面面积分配。1.2为什么需要对框架进行剪力调整由1.1节的讨论可知，楼层总剪力在各构件上如何分配取决于楼层的变形形式。（5）式和（6）式代表了剪力分配的两个极端：（5）式是最不均匀的分配方式，（6）式则是最均匀的分配方式。剪力墙结构、框剪结构的剪力分配方式较接近（5）式，而框架结构的剪力分配方式较接近（6）式。对于框剪结构而言，弯曲变形往往是楼层变形的主要部分，因而