层间位移角

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高层建筑结构层间位移角限值研究

摘要:通过分析相邻高层楼层间侧向刚度的关系，明确了高层建

筑结构层间位移角限值的必要性，并提出了通过采取合理布置剪力墙、

选择合理的刚度、选择适宜自振周期等措施来控制高层建筑结构的层

间位移角限值，以期能够为高层建筑结构的设计提供相应的参考。

关键词:高层建筑，层间位移角，限值控制

引言

为了有效地对于高层建筑的刚度加以保证，就必须要对其层间位

移角加以限制，将高层建筑层间位移角控制在一定的范围之内，才能

够更好地保证高层建筑结构的安全。之所以要对于高层建筑结构的层

间位移角进行限制，第一个目的在于保证主要结构的弹性受力情况良

好，通过对于高层建筑结构层间位移角限值加以控制，能够避免高层

建筑混凝土墙、柱等构件出现裂缝，而且即使出现裂缝，也可以将裂

缝控制在允许的范围之内。其次，通过对于高层建筑结构层间位移角

加以控制，还能够更好地保证高层建筑中填充墙、隔墙以及幕墙等非

结构构件的完整性，避免其出现较为明显的损伤。所以对于高层建筑

结构层间位移角限值控制进行研究有着非常重要的意义。

1相邻高层楼层间侧向刚度关系

在进行高层建筑结构设计的过程中，既需要考虑建筑结构的承载

力，同时还需要考虑结构的抗侧向力刚度，这样才能够保证高层建筑

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结构能够有效地承受水平力，同时保证其在水平力作用下所产生的侧

向位移处在规定的范围之内。对于高层建筑而言，相邻楼层间的侧向

刚度有如下规定:1)高层建筑结构的侧向刚度必须要大于相邻楼层侧

向刚度的70%或者是相邻三层侧向刚度平均值的80%;2)对于A级高层

建筑的楼层层间抗侧力结构，其必须要承担上一层所承受剪力的

65%～80%，而对于B级高层建筑的楼层层间抗侧力结构，其需要承担

上一层所承受剪力的75%～100%。所以可见为了确保建筑结构的刚度

是按照自上而下的顺序均匀的变化的，不会在某一层出现刚度的突变，

就必须要对于相邻楼层的侧向刚度比加以控制，同时还需要控制相邻

楼层的受剪承载力比。按照我国规范的要求，对于建筑最大层间位移

角的控制进行了相应的说明，但是规范并没有针对高层建筑的最大层

间位移角进行专门的规定。而层间位移角对于高层建筑结构的稳定性

和安全性有着至关重要的影响，是控制高层建筑结构构件、非结构构

件变形的一个重要指标，而高层建筑的层间位移角控制又不同于普通

建筑，如果控制不到位，不仅仅会造成高层建筑成本的增加，同时更

有可能影响高层建筑结构的安全。在高层建筑纵向构件由于剪切力而

出现纵向变形或者是出现弯曲变形时，就会引起高层建筑结构产生位

移，而这种位移对于高层建筑而言是有害位移，会导致建筑结构的破

坏，所以必须要避免有害位移的产生，而要避免高层建筑结构出现有

害位移，就必须要加强对于高层建筑结构层间位移角的控制。

2高层建筑结构层间位移角限值的必要性

在对于高层建筑结构进行设计的过程中，侧向刚度是影响结构稳

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定性的一个重要因素，所以高层建筑结构必须要具备足够大的刚度，

才能够避免在风力、地震等作用的影响下使得结构出现破坏。在高层

建筑结构设计过程中必须要考虑极限状态下位移角的限值，避免高层

建筑结构层间位移角过大而出现附加弯矩，导致结构坍塌。在高层建

筑正常极限状态下，允许出现非结构性位移，但是必需要将位移值控

制在安全的范围之内。同时通过对于层间位移角限值加以控制，还能

够有效地避免外界冲击力对于高层建筑结构的刚度造成影响，所以对

于高层建筑结构层间位移角限值加以控制有着非常重要的意义。

3高层建筑结构层间位移角限值控制对策

3．1合理布置剪力墙

对于高层建筑结构而言，通过合理地对于剪力墙加以布置，可以

实现对于层间位移角限值的控制。因此在对于剪力墙进行布置时，首

先必须要满足数量上的要求，剪力墙的数量不能够过多也不能够过少，

如果剪力墙的数量过多会使得工程的造价增加，而如果剪力墙的数量

过少又不利于保证结构的刚度。所以必须要严格按照规范要求将结构

中剪力墙的数量控制在合理的范围之内，才能够更好地对于层间位移

角限值加以控制。

3．2选择合理的刚度

在对于高层建筑结构进行设计的过程中，还可以通过选择合理的

刚度来对于高层建筑结构层间位移角限值加以控制。首先，总体而言，

高层建筑各个楼层的刚度应该沿着高度的增加而减少，不能够在某一

楼层出现突变，所以需要对于相邻两层间的刚度比值加以控制，从而

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实现对于层间位移角限值的控制。

3．3选择适宜自振周期

自振周期也是影响高层建筑结构层间位移角限值的一个重要因

素，所以还必须要注重对于高层建筑自振周期的选择。而在确定自振

周期时，高层建筑结构体系的选择至关重要。在对于高层建筑结构体

系加以选择的过程中，必须要充分考虑土地的卓越周期，因为对于建

筑结构而言，如果其自振周期同场地的卓越周期是一致的，在地震作

用下，二者往往就会出现共振，进而导致建筑结构的破坏。所以在进

行高层建筑结构设计时，必须要明确结构自振周期和土地卓越周期之

间的关系，避免二者出现共振。而在设计过程中可以通过计算得到高

层建筑结构的自振周期，进而通过选择结构体系实现对于结构自振周

期的控制，从而有效地控制高层建筑结构层间位移角限值，保证高层

建筑结构的安全和稳定。

4结语

在本文的研究中，主要针对高层建筑结构层间位移角限值控制的

相关问题进行了探讨，首先说明了相邻高层楼层间侧向刚度的关系，

然后明确了高层建筑结构层间位移角限值的必要性，最后提出了通过

采取合理布置剪力墙、选择合理的刚度、选择适宜自振周期等措施来

控制高层建筑结构的层间位移角限值，以期能够为高层建筑结构的设

计提供相应的参考。

参考文献:

［1］魏琏，王森．论高层建筑结构层间位移角限值的控制［J］．建

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筑结构，2006(S1):49-55．

［2］忻鼎康，胡绍隆．超高层混凝土结构的层间变形限值［J］．建

筑结构学报，2000，21(3):10-15．

［3］翁泽松．高层建筑结构层间位移角限值控制探讨［D］．广

州:华南理工大学，2014．