高層建筑結構的變形評價指標
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圖1.1 彎曲形結構的層間變形
式1.1
層間位移角由式1.1定義，式1.1始于剪切形多層框架結構，盡管它不能準確反映彎曲形和彎剪型結構的豎向構件變形與受力情況，但由于表達形式簡單，能達到宏觀控制變形的目的，我國現行規范和大多數國家均沿用這一參數。
02有害層間位移角
式2.1
有害層間位移角由式2.1定義，式2.1僅適用彎曲形的剪力墻結構，對結構的每層樓蓋轉動采用普通梁的平截面假定。
03區格的廣義剪切變形
圖3.1 彎剪型結構的剪切變形
式3.1
區格的廣義剪切變形由式3.1定義，計算和試驗表明，超高層建筑在側向荷載作用下的變形均呈彎剪形，且同層樓蓋各節點的豎向位移起伏不一，不能滿足平截面假定，從而使各區格產生不同的剪切變形，如圖3.1所示。
04區格的廣義剪切變形與層間位移角的關系
(a) 低層框架結構
(b) 高層框架結構
(c) 高層框架核心筒結構
圖4.1 區格的廣義剪切變形與層間位移角的關系
框架結構的變形由整體彎曲變形(柱的拉壓)和剪切變形(梁和柱的雙彎曲)構成。低層框架結構，整體彎曲變形占層間變形比例較小，梁柱區格的剪切變形約等于層間位移角;高層框架結構，整體彎曲變形占層間變形比例較大，梁柱區格的剪切變形明顯小于層間位移角;高層框架核心筒結構由于核心筒的截面高度較長，剛域的作用較大，從而使核心筒與框架柱之間樓面梁區格的剪切變形大于層間位移角(參見圖5.2)。
05弦桿轉角
圖5.1 弦桿轉角
式5.1.1
式5.1.2
圖5.2 考慮節點剛域的弦桿轉角
CRn=CR×L/Ln
式5.2
弦桿轉角由式5.1定義，弦桿轉角扣除了兩端節點引起的剛體轉動，可以準確地反映水平構件和豎向構件的變形和受力情況，并可以考慮節點剛域的影響，如剪力墻之間連梁區格的剪切變形，核心筒與框架柱之間樓面梁區格的剪切變形。
06弦桿轉角與層間位移角的關系
圖6.1 框架結構的變形解構
圖6.2 剪力墻結構的變形解構
式6.1
框架結構的層間位移角由整體彎曲產生的剛體轉動、梁和柱的弦桿轉角、節點域的剪切變形組成，如圖6.1所示。剪力墻結構，由于剪力墻的截面高度較長，剛域的作用較大，從而使連梁區格的剪切變形(連梁的弦桿轉角)大于層間位移角，見式6.1。
07基于弦桿轉角的構件性能評價方法
(a) 試驗模型
(b) 塑性鉸模型
(c) 構件的滯回曲線
(d) 驗收準則(ASCE/SEI 41-06)
圖6.1 基于弦桿轉角的構件性能評價方法
構件往復加載試驗(圖6.1a)力和變形的關系，可以很方便地用弦桿轉角進行描述(圖6.1c)，與此同時，弦桿轉角也可以很容易用集中塑性鉸進行模擬(圖6.1b)，弦桿轉角架起了模型試驗和模型仿真之間的橋梁。我們可以根據試驗得到的弦桿轉角大小對構件劃分性能驗收準則，并把本構關系輸入到分析模型進行整體結構分析，依據計算出的弦桿轉角數值對構件的性能進行評價。美國和歐洲均是以弦桿轉角作為結構和構件的性能評價指標，并制定了相應的結構和構件性能評價標準，例如FEMA356，ASCE41等，如圖6.1(d)所示。
參考文獻
1、徐培福-復雜高層建筑結構設計
2、MICHAELN.FARDIS-Seismic Design, Assessment and Retrofitting of Concrete Buildings
3、Timothy WHITE-ESTIMATING ROTATIONAL DEMANDS IN HIGH-RISE CONCRETE WALL BUILDINGS
4、CTBUH-Recommendations for the Seismic Design of High-rise Buildings
5、ATC-Modeling and Acceptance Criteria for Seismic Design and Analysis of Tall Buildings
6、ASCE/SEI 41-06
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