參考答案:
15.(1)樓層側(cè)向剛度《高規(guī)》4.4.2條與《抗規(guī)》表3.4.2中是相同意思。根據(jù)《高規(guī)》4.4.2條的條文說明指出,此處樓層的側(cè)向剛度可取為該樓層剪力和該樓層層間位移的比值,記作K=V
/△
。例如,當(dāng)滿足
或
時,為側(cè)向剛度不規(guī)則。《高規(guī)》表B.0.3在確定"突出屋面房屋地震作用增大系數(shù)β
"時,也使用"樓層側(cè)向剛度"概念。 (2)彈性等效側(cè)向剛度《高規(guī)》5.4.1條,出現(xiàn)了"彈性等效側(cè)向剛度"的術(shù)語。對于框架結(jié)構(gòu),第i樓層的彈性等效側(cè)向剛度記作D
,取該層剪力與層間位移比值。對于剪力墻結(jié)構(gòu)、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)一個主軸方向的彈性等效側(cè)向剛度記作EJ
,可取按三角形分布荷載作用下結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移相等的原則,將結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度折算為豎向懸臂受彎構(gòu)件的等效側(cè)向剛度。依據(jù)《高規(guī)》5.4.1條的條文說明,假定倒三角形分布荷載的最大值為q,該荷載作用下結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)質(zhì)心的彈性水平位移為u,房屋高度為H,則結(jié)構(gòu)的彈性等效側(cè)向剛度EJ
可按下式計(jì)算:
(3)等效剪切剛度比《高規(guī)》附錄E中,用"等效剪切剛度比"表示轉(zhuǎn)換層上下結(jié)構(gòu)剛度的變化。宜接近1,非抗震時不應(yīng)大于3,抗震時不應(yīng)大于2。
式中G
、G
-底層和轉(zhuǎn)換層上層的混凝土剪變模量; A
、A
-底層和轉(zhuǎn)換層上層的折算抗剪截面面積; A
-第i層全部剪力墻在計(jì)算方向的有效截面面積(不包括翼緣面積); A
-第i層全部柱的截面面積; h
、h
-分別為第i層的層高和計(jì)算方向柱的截面高度。當(dāng)?shù)趇層各柱沿計(jì)算方向的截面高度不相等時,可分別計(jì)算各柱的折算抗剪截面面積。 (4)(砌體墻段的)層間等效側(cè)向剛度 2010版《抗規(guī)》7.2.3條規(guī)定,進(jìn)行地震剪力分配和截面驗(yàn)算時,砌體墻段的層間等效側(cè)向剛度應(yīng)按下列原則確定:剛度的計(jì)算應(yīng)計(jì)及高寬比的影響。高寬比小于1時,可只計(jì)算剪切變形;高寬比不大于4且不小于1時,應(yīng)同時計(jì)算彎曲和剪切變形;高寬比大于4時,等效側(cè)向剛度可取0.0。在這里,無洞口抗震墻的側(cè)移剛度按照下端固定、上端為滑動支座的構(gòu)件考慮,其計(jì)算簡圖如圖2-5-3所示,圖2-5-3(b)為單位力引起的彎矩圖,圖2-5-3(c)為單位力引起的剪力圖。
在單位力作用下,總的側(cè)向變形δ包括彎曲變形δ
和δ
,而δ[
]和δ
可依據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)中的圖乘法計(jì)算得到,即:
式中,ξ為應(yīng)變不均勻系數(shù),對矩形截面,ξ=1.2;剪切模量一般取為G=0.4E。若統(tǒng)一按照矩形矩截面考慮,上式可以整理成:
δ稱為側(cè)移柔度。側(cè)移剛度為其的倒數(shù),
。依據(jù)《抗規(guī)》4.2.3條,h/b<1時,剛度計(jì)算可只考慮剪切變形,
;1≤h/b≤4時,應(yīng)同時計(jì)算彎曲變形和剪切變形,
;h/b>4時,取剛度為0。 (5)剛度 "剛度"是指構(gòu)件發(fā)生單位變形所需要的外力值。通常所說的抗彎剛度,指的是EI。
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