30.如何按水平地震剪力系数最小值调整地震剪力?

由于地震影响系数在长周期段下降较快，对于基本周期大于3.5s的结构，由此计算得到的水平地震作用下的结构效应可能过小。而对长周期结构，地震地面运动速度和位移可能对结构的破坏具有更大的影响，但规范所采用的振型分解反应谱法尚无法对此作出估算。出于结构安全的考虑，增加了对各楼层水平地震剪力最小值的要求，规定了不同烈度下的楼层地震剪力系数（即剪重比）（表2-34），结构的水平地震作用效应应据此进行相应的调整。

结构水平地震作用计算时，任一楼层的最小水平地震剪力标准值应符合下式要求：

式中 V_Eki——i层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力；

λ——剪力系数，不应小于表2-34规定的楼层最小地震剪力系数值，对竖向不规则结构的薄弱层，尚应乘以1.15的增大系数；

G_j——第j层的重力荷载代表值；

n——结构计算的总层数。

《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）中，楼层最小地震剪力取值分两档，第一档，楼层的最小地震剪力系数为多遇地震时水平地震影响系数最大值的20%，即λ=0.2α_max。2016年GB 50011—2010局部修订时，按此比值相应调整，提高的幅度明显。第二档，楼层的最小地震剪力系数为设防地震的地面水平加速度的0.12倍，已经大于美国新版IBC（In ternational Building Code）规范，本次修订基本保持不变。考虑到现行规范执行中发现的问题和意见，参考2015年《超限高层建筑工程抗震设防审查技术要点》（建质［2015］67号文件）的规定，明确Ⅲ、Ⅳ类场地的数值需增加5%，总体上最小地震作用的控制也有增加，尤其是6度设防区更为明显。

对于竖向不规则结构的薄弱层的水平地震剪力，应乘以1.25倍的增大系数，该层剪力放大1.25倍后仍须满足JGJ 3—2010第4.3.12条的规定，即该层的地震剪力系数不应小于表2-34中数值的1.15倍。

当不满足时，需改变结构布置或调整结构总剪力和各楼层的水平地震剪力，使之满足要求。例如，当结构底部的总地震剪力略小于最小值而中、上部楼层均满足最小值时，可采用下列方法调整：若结构基本周期位于设计反应谱的加速度控制段时，则各楼层均需乘以同样大小的增大系数；若结构基本周期位于设计反应谱的位移控制段时，则各楼层i均需按底部的剪力系数的差值Δλ₀增加该层的地震剪力ΔF_Eki=Δλ₀G_E；若结构基本周期位于设计反应谱的速度控制段时，则增加值应大于Δλ₀G_E，顶部增加值可取动位移作用和加速度作用二者的平均值，中间各层的增加值可近似按线性分布。

需要注意的是，①当底部总剪力相差较多时，结构的选型和总体布置需要重新调整，不能仅采用乘以增大系数方法处理。②只要底部总剪力不满足要求，则结构各楼层的建立均需要调整，不能仅调整不满足的楼层。③满足最小地震剪力是结构后续抗震计算的前提，只有调整到符合最小剪力要求才能够进行相应的地震倾覆力矩、构件内力、位移等的计算分析；即意味着，当各层的地震剪力需要调整时，原先计算的倾覆力矩、构件内力和位移均需要相应调整。④采用时程分析法时，其计算的总剪力也需要符合最小地震剪力的要求。⑤楼层最小地震剪力是最低要求，不考虑阻尼比的不同，各类结构，包括钢结构、隔震和消能减震结构均须一律遵循。

扭转效应明显与否一般可由考虑藕联的振型分解反应谱法分析结果判断，如前三个振型中，二个水平方向的振型参与系数为同一个量级，即存在明显的扭转效应。表2-34中扭转效应明显的结构是指楼层最大水平位移（或层间位移）大于楼层平均水平位移（或层间位移）1.2倍的结构。

对高层建筑的地下室结构层，当嵌固部位在地下室顶板位置时，一般不要求单独核算楼层最小地震剪力系数，因为地下室的地震作用是明显衰减的。

为使结构具有较好的安全性，结构总水平地震作用应控制在合适的范围内，参照一些经验资料，剪力重力比γ_v=F_Ek/G_E的经验范围如表2-35所示。

若γ_v过小，说明底部剪力过小，此时应注意结构位移满足要求，构件截面配筋为构造配筋的“安全”假象，要对构件截面尺寸、周期是否折减进行全面检查，找出原因。若γ_v过大，说明底部剪力过大，应检查输入信息，是否填入信息有误，或剪力墙数量过多，结构太刚。不论剪力重力比γ_v过小还是过大，都要找出原因，将其控制在适宜的范围内，其计算的位移、内力、配筋才有意义。