6.1.5水平位移限值与舒适度要求-结构工程师考试教程

2023-08-28 理论教育版权反馈

【摘要】：正常使用条件下的结构水平位移计算应考虑风荷载和多遇地震作用按弹性方法计算。根据《高规》5.4.2条规定，当结构不满足不考虑重力二阶效应的条件时，应考虑重力二阶效应对水平力作用下结构内力和位移的不利影响。

1.楼层的水平位移限值

楼层的水平位移限值主要包括：正常使用条件下的高层建筑弹性层间位移限值和罕遇地震下的薄弱层弹塑性层间位移限值。

（1）弹性层间位移限值《高规》规定，在正常使用条件下，高层建筑结构应具有足够的刚度，避免产生过大的位移而影响结构的承载力、稳定性和使用要求。正常使用条件下的结构水平位移计算应考虑风荷载和多遇地震作用按弹性方法计算。按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比Δu/h宜符合以下规定：

1）高度不大于150m的高层建筑，其楼层层间最大位移与层高之比Δu/h不宜大于表1.7-12的限值。

2）高度等于或大于250m的高层建筑，其楼层层间最大位移与层高之比Δu/h不宜大于1/500。

3）高度在150～250m之间的高层建筑，其楼层层间最大位移与层高之比Δu/h的限值按1）和2）的限值线性插值取用。

位移计算应注意：楼层层间最大位移Δu应根据楼层最大水平位移差计算，不扣除整体弯曲变形；抗震设计时，楼层位移计算不考虑偶然偏心的影响。

根据《高规》5.4.2条规定，当结构不满足不考虑重力二阶效应的条件时，应考虑重力二阶效应对水平力作用下结构内力和位移的不利影响。

（2）弹塑性层间位移限值根据《高规》3.7.4条规定，应进行弹塑性变形验算的结构有：①7～9度时楼层屈服强度系数小于0.5的框架结构；②甲类建筑和9度抗震设防的乙类建筑结构；③采用隔震和消能减震技术的建筑结构。④房屋高度大于150m的结构。宜进行弹塑性变形验算的结构包括：①表1.7-1所列高度范围且不满足竖向规则性要求的高层建筑结构（参见6.1.3节2（2））；②7度Ⅲ、Ⅳ类场地和8度抗震设防的乙类建筑结构；③板柱—剪力墙结构。其中，楼层屈服强度系数为按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层受剪承载力与按罕遇地震作用计算的楼层弹性地震剪力的比值。

结构薄弱层（部位）层间弹塑性位移应符合式（1.7-27）的要求。

2.舒适度要求

高度超过150m的高层建筑结构应具有良好的使用条件，满足舒适度要求，按《建筑结构荷载规范》（GB 50009）规定的10年一遇的风荷载取值计算的顺风向与横风向结构顶点最大加速度a_max不应超过表6.1-7的限值。结构顶点的顺风向和横风向振动最大加速度可按现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99）的有关规定计算，也可通过风洞试验结果判断确定，计算时结构阻尼比宜取0.01～0.02。楼盖结构应具有适宜的舒适度。楼盖结构的竖向振动频率不宜小于3Hz，竖向振动加速度峰值不应超过表6.1-8的限值。楼盖结构竖向振动加速度可按《高规》附录A计算。

表6.1-7 结构顶点风振加速度限值alim