惠州建筑工程设计院

高层建筑结构层间位移角限值的控制

高层建筑结构设计往往由变形要求而非受力要求所控制,因而世界各国结构设计规范都对高层建筑的顶点位移角或层间位移角限值有所规定。

近年来,世界上不少国家都在发展高度很高的超高层建筑,有的已建或在建的一些超高层建筑高度达到500m,日美等国甚至在筹划建造更高的建筑,因此超高层建筑在风和地震作用下的变形限值控制成为结构设计上一个关键的问题。我国《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002[1]
对高度等于或大于250m的超高层建筑规定其最大层间位移角不宜大于1/500,这比规程原规定的不宜大于1/800或1/1000

放宽很多,从规程条文说明来看,这一放宽规定的理论依据阐述还是不够清楚的,
由此可见高层建筑位移限值的合理规定还有进一步探讨和认识的必要。 
对高层建筑变形限值的规定,一般是要求满足以下三个要求,1 限制剪力墙和柱等竖向结构构件产生受力裂缝或损坏;

2 保护非结构构件(幕墙、隔墙及装修等),使其免于变形过大而损坏;

3 保证结构的整体稳定性。从结构安全角度出发,其中第一个要求是基本的,现行规范通过规定结构的层间位移角限值来保证高层建筑结构在这方面的安全性是有重大意义的。经过多年来的实践,人们发现结构的层间位移角并非全是受力引起的,而是由受力层间位移角和非受力层间位移角两部分组成,当后面一部分所占的比例较大时,现行规范的许可限值将失之过严。
与此相反,在结构底层,结构竖向构件的非受力位移为零,其受力位移是主要因素,而现行规范的许可限值对于剪力墙结构而言又是失之过宽。此外框剪结构和框筒结构是由变形能力较差的剪力墙和变形能力相对较强的柱组成,同一楼层内既有剪力墙又有柱,用同一层间位移角限值来控制二者的变形也是不合理的。
者,现行规范控制结构的层间位移角限值对沿高所有楼层要求一样,但实际上各楼层的构件组成、受力状况和受力大小是不相同的,有时甚至是差异较大的,用相同的层间位移角来控制所有楼层,其合理性也是值得商榷的。
高层建筑结构设计往往由变形要求而非受力要求所控制,因而世界各国结构设计规范都对高层建筑的顶点位移角或层间位移角限值有所规定。近年来,世界上不少国家都在发展高度很高的超高层建筑,有的已建或在建的一些超高层建筑高度达到500m,日美等国甚至在筹划建造更高的建筑,因此超高层建筑在风和地震作用下的变形限值控制成为结构设计上一个关键的问题。

我国《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002[1]
对高度等于或大于250m的超高层建筑规定其最大层间位移角不宜大于1/500,这比规程原规定的不宜大于1/800或1/1000
[2][3]
放宽很多,从规程条文说明来看,这一放宽规定的理论依据阐述还是不够清楚的,
由此可见高层建筑位移限值的合理规定还有进一步探讨和认识的必要。 
对高层建筑变形限值的规定,一般是要求满足以下三个要求,1 限制剪力墙和柱等竖向结构构件产生受力裂缝或损坏;



2 保护非结构构件(幕墙、隔墙及装修等),使其免于变形过大而损坏;

3 保证结构的整体稳定性。从结构安全角度出发,其中第一个要求是基本的,现行规范通过规定结构的层间位移角限值来保证高层建筑结构在这方面的安全性是有重大意义的。

经过多年来的实践,人们发现结构的层间位移角并非全是受力引起的,而是由受力层间位移角和非受力层间位移角两部分组成,当后面一部分所占的比例较大时,现行规范的许可限值将失之过严。

与此相反,在结构底层,结构竖向构件的非受力位移为零,其受力位移是主要因素,而现行规范的许可限值对于剪力墙结构而言又是失之过宽。此外框剪结构和框筒结构是由变形能力较差的剪力墙和变形能力相对较强的柱组成,同一楼层内既有剪力墙又有柱,
用同一层间位移角限值来控制二者的变形也是不合理的。再者,现行规范控制结构的层间位移角限值对沿高所有楼层要求一样,但实际上各楼层的构件组成、受力状况和受力大小是不相同的,有时甚至是差异较大的,用相同的层间位移角来控制所有楼层,其合理性也是值得商榷的。深圳建筑设计院

文章作者:hzjzsjy
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