（一）地震力與地震層間位移比的理解與應用

　�、乓幏兑�求：《抗震規范》第3.4.2和3.4.3條及《高規》第4.4.2條均規定：其樓層側向剛度不宜小于上部相鄰樓層側向剛度的70％或其上相鄰三層側向剛度平均值的80％。

　�、朴嬎愎�式：Ki=Vi/Δui

　�、菓�用范圍：

　�、倏捎糜趫绦小犊拐鹨幏丁返�3.4.2和3.4.3條及《高規》第4.4.2條規定的工程剛度比計算。

　�、诳捎糜谂袛嗟叵率翼敯迥芊褡鳛樯喜拷Y構的嵌固端。

　　（二）剪切剛度的理解與應用

　�、乓幏兑�求：

　�、佟陡咭帯返贓.0.1條規定：底部大空間為一層時(shí)，可近似采用轉換層上、下層結構等效剪切剛度比γ表示轉換層上、下層結構剛度的變化，γ宜接近1，非抗震設計時(shí)γ不應大于3，抗震設計時(shí)γ不應大于2.計算公式見(jiàn)《高規》151頁(yè)。

　�、凇犊拐鹨幏丁返�6.1.14條規定：當地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時(shí)，地下室結構的側向剛度與上部結構的側向剛度之比不宜小于2.其側向剛度的計算方法按照條文說(shuō)明可以采用剪切剛度。計算公式見(jiàn)《抗震規范》253頁(yè)。

　�、芐ATWE軟件所提供的計算方法為《抗震規范》提供的方法。

　�、菓�用范圍：可用于執行《高規》第E.0.1條和《抗震規范》第6.1.14條規定的工程的剛度比的計算。

　　（三）剪彎剛度的理解與應用

　�、乓幏兑�求：

　�、佟陡咭帯返贓.0.2條規定：底部大空間大于一層時(shí)，其轉換層上部與下部結構等效側向剛度比γe可采用圖E所示的計算模型按公式（E.0.2）計算。γe宜接近1，非抗震設計時(shí)γe不應大于2，抗震設計時(shí)γe不應大于1.3.計算公式見(jiàn)《高規》151頁(yè)。

　�、凇陡咭帯返贓.0.2條還規定：當轉換層設置在3層及3層以上時(shí)，其樓層側向剛度比不應小于相鄰上部樓層的60％。

　�、芐ATWE軟件所采用的計算方法：高位側移剛度的簡(jiǎn)化計算

　�、菓�用范圍：可用于執行《高規》第E.0.2條規定的工程的剛度比的計算。

　�。ㄋ模�《上海規程》對剛度比的規定

　　《上海規程》中關(guān)于剛度比的適用范圍與國家規范的主要不同之處在于：

　�、拧渡虾Ｒ幊獭返�6.1.19條規定：地下室作為上部結構的嵌固端時(shí)，地下室的樓層側向剛度不宜小于上部樓層剛度的1.5倍。

　�、啤渡虾Ｒ幊獭芬褜⑷�種剛度比統一為采用剪切剛度比計算。

　�。ㄎ澹┕こ趟憷�：

　�、殴こ谈艣r：某工程為框支剪力墻結構，共27層（包括二層地下室），第六層為框支轉換層。結構三維軸測圖、第六層及第七層平面圖如圖1所示（圖略）。該工程的地震設防烈度為8度，設計基本加速度為0.3g.

　�、�1～13層X(jué)向剛度比的計算結果：

　　由于列表困難，下面每行數字的意義如下：以“／”分開(kāi)三種剛度的計算方法，第一段為地震剪力與地震層間位移比的算法，第二段為剪切剛度，第三段為剪彎剛度。具體數據依次為：層號，RJX，Ratx1，薄弱層／RJX，Ratx1，薄弱層／RJX，Ratx1，薄弱層。

　　其中RJX是結構總體坐標系中塔的側移剛度（應乘以10的7次方）；Ratx1為本層塔側移剛度與上一層相應塔側移剛度70％的比值或上三層平均剛度80％的比值中的較小者。具體數據如下：

　　1，7.8225，2.3367，否／13.204，1.6408，否／11.694，1.9251，否

　　2，4.7283，3.9602，否／11.444，1.5127，否／8.6776，1.6336，否

　　3，1.7251，1.6527，否／9.0995，1.2496，否／6.0967，1.2598，否

　　4，1.3407，1.2595，否／9.6348，1.0726，否／6.9007，1.1557，否

　　5，1.2304，1.2556，否／9.6348，0.9018，是／6.9221，0.9716，是

　　6，1.3433，1.3534，否／8.0373，0.6439，是／4.3251，0.4951，是

　　7，1.4179，2.2177，否／16.014，1.3146，否／11.145，1.3066，否

　　8，0.9138，1.9275，否／16.014，1.3542，否／11.247.1.3559，否

　　9，0.6770，1.7992，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否

　　10，0.5375，1.7193，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否

　　11，0.4466，1.6676，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否

　　12，0.3812，1.6107，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否13，0.3310，1.5464，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否

　　注1：SATWE軟件在進(jìn)行“地震剪力與地震層間位移比”的計算時(shí)“地下室信息”中的“回填土對地下室約束相對剛度比”里的值填“0”；

　　注2：在SATWE軟件中沒(méi)有單獨定義薄弱層層數及相應的層號；

　　注3：本算例主要用于說(shuō)明三種剛度比在SATWE軟件中的實(shí)現過(guò)程，對結構方案的合理性不做討論。

　�、怯嬎憬Y果分析

　�、侔床煌�方法計算剛度比，其薄弱層的判斷結果不同。

　�、谠O計人員在SATWE軟件的“調整信息”中應指定轉換層第六層薄弱層層號。指定薄弱層層號并不影響程序對其它薄弱層的自動(dòng)判斷。

　�、郛斵D換層設置在3層及3層以上時(shí)，《高規》還規定其樓層側向剛度比不應小于相鄰上部樓層的60％。這一項SATWE軟件并沒(méi)有直接輸出結果，需要設計人員根據程序輸出的每層剛度單獨計算。例如本工程計算結果如下：

　　1.3433×107／（1.4179×107）＝94.74％>60％

　　滿(mǎn)足規范要求。

　�、艿叵率翼敯迥芊褡鳛樯喜拷Y構的嵌固端的判斷：

　　a）采用地震剪力與地震層間位移比

　�。�4.7283×107／（1.7251×107）＝2.74＞2

　　地下室頂板能夠作為上部結構的嵌固端

　　b）采用剪切剛度比

　�。�11.444×107／（9.0995×107）＝1.25＜2

　　地下室頂板不能夠作為上部結構的嵌固端

　�、軸ATWE軟件計算剪彎剛度時(shí)，H1的取值范圍包括地下室的高度，H2則取等于小于H1的高度。這對于希望H1的值取自0.00以上的設計人員來(lái)說(shuō)，或者將地下室去掉，重新計算剪彎剛度，或者根據程序輸出的剪彎剛度，人工計算剛度比。以本工程為例，H1從0.00算起，采用剛度串模型，計算結果如下：

　　轉換層所在層號為6層（含地下室），轉換層下部起止層號為3～6，H1=21.9m，轉換層上部起止層號為7～13，H2=21.0m.

　　K1=[1/（1/6.0967+1/6.9007+1/6.9221+1/4.3251）]×107=1.4607×107

　　K2=[1/（1/11.145+1/11.247+1/10.369）×107=1.5132×107

　　Δ1=1/K1 ；   Δ2=1/K2

　　則剪彎剛度比γe=（Δ1×H2）/（Δ2×H1）=0.9933

　�。�六）關(guān)于三種剛度比性質(zhì)的探討

　�、诺卣鸺袅εc地震層間位移比：是一種與外力有關(guān)的計算方法。規范中規定的Δui不僅包括了地震力產(chǎn)生的位移，還包括了用于該樓層的傾覆力矩Mi產(chǎn)生的位移和由于下一層的樓層轉動(dòng)而引起的本層剛體轉動(dòng)位移。

　�、萍羟袆偠龋浩溆嬎惴椒ㄖ饕�是剪切面積與相應層高的比，其大小跟結構豎向構件的剪切面積和層高密切相關(guān)。但剪切剛度沒(méi)有考慮帶支撐的結構體系和剪力墻洞口高度變化時(shí)所產(chǎn)生的影響。

　�、羌魪潉偠龋簩�(shí)際上就是單位力作用下的層間位移角，其剛度比也就是層間位移角之比。它能同時(shí)考慮剪切變形和彎曲變形的影響，但沒(méi)有考慮上下層對本層的約束。

　　三種剛度的性質(zhì)完全不同，它們之間并沒(méi)有什么必然的聯(lián)系，也正因為如此，規范賦予了它們不同的適用范圍。