剛度比

剛度比是指相鄰樓層側向剛度的比值。主要為限制結構豎向布置的不規則性，避免結構剛度沿豎向突變，形成薄弱層，見抗規3.4.2，高規3.5.2、3.5.3及相應的條文說明；對於形成的薄弱層則按高規3.5.8予以加強。

基本介紹

• 中文名：剛度比
• 抗規：3.4.2
• 高規：3.5.2
• 特點：形成薄弱層

科學規定

新抗震規範附錄E2.1規定，筒體結構轉換層上下層的側向剛度比不宜大於2。

新高規的3.5.3條規定，A級高度高層建築的樓層抗側力結構的層間受剪承載力不宜小於其相鄰上一層受剪承載力的80%，不應小於其相鄰上一層受剪承載力的65%；B級高度高層建築的樓層抗側力結構的層間受剪承載力不應小於其相鄰上一層受剪承載力的75%。

新高規的5.3.7條規定，高層建築結構計算中，當地下室的頂板作為上部結構嵌固端時，地下室結構的樓層側向剛度不應小於相鄰上部結構樓層側向剛度的2倍。

新高規的10.2.6條規定，底部大空間剪力牆結構，轉換層上部結構與下部結構的側向剛度。

1底部大空間為一層的部分框支剪力牆結構，可近似採用轉換層上、下層結構等效剛度比γ表示轉換層上、下層結構剛度的變化，非抗震設計時γ不應大於3，抗震設計時不應大於2。

2底部為2~5層大空間的部分框支剪力牆結構，其轉換層下部框架-剪力牆結構的等效側向剛度與相同或相近高度的上部剪力牆結構的等效側向剛度比γe宜接近1，非抗震設計時不應大於2，抗震設計時不應大於1.3。

計算方法

層剛度比的計算方法：

高規附錄E.0.1建議的方法——剪下剛度

Ki = Gi Ai / hi

高規附錄E.0.2建議的方法——剪彎剛度

Ki = Fi / Δi

抗震規範的3.4.2和3.4.3條文說明中建議的計算方法：

Ki = Vi / Δui

控制方法

層剛度比的控制方法：

新規範要求結構各層之間的剛度比，並根據剛度比對地震力進行放大，所以剛度比的合理計算很重要。

新規範對結構的層剛度有明確的要求，在判斷樓層是否為薄弱層、地下室是否能作為嵌固端、轉換層剛度是否滿足要求等等，都要求有層剛度作為依據，所以層剛度計算的準確性就比較重要。程式提供了三種計算方法：

1：樓層剪下剛度

2：單層加單位力的樓層剪彎剛度

3：樓層平均剪力與平均層間位移比值的層剛度

三種計算方法有差異是正常的，可以根據需要選擇。

只要計算地震作用，一般應選擇第 3 種層剛度算法

不計算地震作用，對於多層結構可以選擇剪下層剛度算法，高層結構可以選擇剪彎層剛度

不計算地震作用，對於有斜支撐的鋼結構可以選擇剪彎層剛度算法

轉換層結構按照“高規”要求計算轉換層上下幾層的層剛度比，一般取轉換層上下等高的層數計算。

層剛度作為該層是否為薄弱層的重要指標之一，對結構的薄弱層，規範要求其地震剪力放大高規3.5.8 乘以1.25的增大係數。高規3.5.8 條紋說明 增大係數由02規程的1.15調整為1.25，適當提高安全度要求。，這裡程式將由用戶自行控制。

當採用第3種層剛度的計算方式時，如果結構平面中的洞口較多，這樣會造成樓層平均位移的計算誤差增加，此時應選擇“強制剛性樓板假定”來計算層剛度。選擇剪下、剪彎層剛度時，程式默認樓層為剛性樓板。

層剛度比即結構必須要有層的概念，但是，對於一些複雜結構，如坡屋頂層、體育館、看台、工業建築等，這些結構或者柱、牆不在同一標高，或者本層根本沒有樓板，所以在設計時，可以不考慮這類結構所計算的層剛度特性。

對於大底盤多塔結構，或上聯多塔結構，在多塔和單塔交接層之間的層剛度比是沒有意義的。如大底盤處因為離塔較遠的構件，對該塔的層剛度沒有貢獻，所以遇到多塔結構時，層剛度的計算應該把底盤切開，只能保留與該塔2到3跨的底盤結構。

對於錯層結構或帶有夾層的結構，層剛度比有時得不到合理的計算，這是因為層的概念被廣義化了。此時，需要採用模型簡化才能計算出層剛度比。