高层建筑的重力二阶效应的主要影响因素.pdfVIP

瞄■薯盈疆匿豳 2012年第 11卷第 1期 高层建筑的重力二阶效应的主要影响因素 口高 鹏 闰 云 【摘 耍】任何情况下，应当保证高层建筑结构的稳定和有足够抵抗倾覆的能力。在水平荷载作用下，高层建筑结构出现侧移 后 ，重力荷栽会产生附加弯矩 ，附加弯矩又增大侧移 ，这是一种二阶效应 ，严重 时还会使结构位移逐渐加大而倒塌 。 因此 ，在某些情况下，高层建筑结构计算要考虑二阶效应 ，也就是所谓的结构整体稳定验算 。随着高层建筑的发展层 数、高度的增加 ，重力二阶效应(又称为重力 P—A效应)的影响越来越 引起人们的重视 。本文通过算例 以及 图表探 讨 了影 响重力二阶效应的因素。 【关键词】高层建筑；重力二阶效应；影响因素 【作者单位】高鹏 ，闰云，中国核电工程有限公司河北分公司 ～ 00(16 ～ 0ID 一 、 前言 中国建筑科学研究院 2008年版 SATWE软件 。 所谓重力二阶效应 ，也称为 “P—A效应 ”，一般包括 以下 (一)结构的侧向刚度。为 比较两种结构的不 同，本文采 两部分：(1)由于构件 自身挠 曲引起的附加重力效应，即P一 用 同样 的结构布置 ，通过改变构件 的尺寸，模拟结构抗侧刚 8效应 ，其影响相对较小，二阶内力与构件挠 曲形态有关 ，一 度 的不 同。在 比较 中，方案 I可代表钢筋混凝土结构，计算时 般 中段大、端部为零 ；(2)结构在水平风荷载或水平地震作用 满足顶点位移 1／800的限制；方案 Ⅱ代表钢结构，计算时满足 下产生侧移变位后 ，重力荷载 由于该侧移而引起 的附加效 顶点位移 1／500的限制 ，层高均取 3m。两种方案 的构件截面 应 ，即重力 P一△效应 。分析表明，对一般 的高层建筑结构而 尺寸见表 1，计算结果见表2。 言 ，由于构件的长细 比不大 ，其挠 曲二阶效应 (P一8效应)的 表 1 影响相对很小，一般可以忽略不计。由于结构侧移和重力荷 平面 核心筒墙厚(mm)柱尺寸 (mm)梁尺寸(mm) 载引起 的P—A效应相对较为 明显 ，可使结构 内力和位移增 加 ，当位移性能降低时甚至导致结构失稳。 二 、重力二阶效应的影响因素 表 2 首先，为研究影响P—A效应的因素，对图1所示结构进 方案 1顶点位移 (mm) 方案2顶点位移 (mm) 行对 比计算 。 层数 P一△效应 误差 (％) P一△效应 误差 (％) 框架柱 不考虑 考虑 不考虑 考虑 20 5．87 5．94 1．19 9．23 9．44 2．28 30 23．44 24．11 2．86 34．87 36．65 5．1O }I核心筒墙体 40 63．4167．33 6．18 96．45 1O3．78 7．6O —～—、 { 50 136．32150．98 1O．75 208．76240．78 l5．34 由表2计算结果可看 出，相 同结构高度情况下，随结构 侧向刚度减小 ，P一△效应 的影 响加大 ；相 同结构布置情况