这次想聊的话题是关于限制建筑结构变形的一个指标——”层间位移角“。问题的由来是看到不同的规范，对弹性层间位移角的限值有不同的规定，所以想试试看，能不能理一理，消除一些理解上的困惑。
层间位移角
建筑结构在受水平力的时候，各楼层之间有个位移差，想象一下，如果有一摞书，当在顶部推动它们时，每一本书可能会移动不同的距离，这些移动的差异就像是层间位移。层间位移角是一个用来衡量这个差值的指标。水平力主要是风和地震。层间位移角的计算公式是：
其中： θ 是层间位移角。 Δ 是相邻两层之间的最大水平位移差。 h 是楼层的高度。
这个比值越大，意味结构可能越柔软，越小结构就越刚，也意味着成本会越高。
水平力作用下的受力简图、变形图和层间位移@masonryanalysisstructuralsystems
为什么要限制
层间位移过大的话，主要会引起非结构构件（外墙、内墙等）的破坏。
填充墙的破坏
下图中的纯框架通过柱和梁的弯曲水平偏转，砌体填充墙会限制这种水平移动，从而形成这种对角的裂缝。不同的墙体、墙体与结构之间的不同连接方式，会兼容不同的层间位移角限值。
混凝土构件的开裂
在《抗规》里也有提到为了避免“建筑主体结构不受损坏”，总结了对开裂层间位移角的数据，来参考提出限制标准。
层间位移引起的开裂模式@researchgate
不同的限值标准
从历史看这个限值的变化，有个显著的特点：混凝土结构的限值，在不断提高，比如框架-剪力墙结构形式，从79年的1/350，到89年的1/650，最后统一为1/800。
同时，钢结构的层间位移角限值则相反，在降低要求，2001年为 1/300，2010年降为 1/250。
从目前先行规范对比看，主要有两个方面的不同意见：
1. 要不要限制在风荷载作用下的层间位移角，如何限制的话，要和小震作用采用不同的限值吗？
• 《高钢规》3.5.2 在风荷载或多遇地震标准值作用下，按弹性方法计算的楼层层间最大水平位移与层高之比不宜大于1／250。
• 《矩形钢管混凝土结构技术规程》4.2.2 …在风荷载作用下的层间相对位移与层高之比值不宜大于1/400…；4.2.3 …在多遇地震作用下（按弹性计算）不宜大于1/300。
• 广东《高规》3.7.3 按弹性方法计算的风荷载作用下结构的顶点位移与结构总高度之比不宜大于1/600…。
2. 限制层间位移角，和控制混凝土构件的裂缝有关吗？
• 《高规》3.7.1条文说明：限制高层建筑结构层间位移的主要目的有两点：…保证主结构基本处于弹性受力状态，对钢筋混凝土结构来讲，要避免混凝土墙或柱出现裂缝…
• 广东《高规》3.7.3条文说明：结构最大层间位移角与结构构件的混凝土是否开裂无关。
小结
从以上内容，可以看出，对于层间位移角的限值，行业里已经存在截然不同的看法。如果是同一栋建筑物，采用混凝土和钢结构，层间位移角限值差别这么大，会不会有什么问题呢？
如果先抛开这些具体数值，回归这个层间位移产生的原理，可能会更容易理解存在的这些矛盾、消除这些困惑。后面我们再继续聊。
参考资料：《矩形钢管混凝土结构技术规程》CECS 159:2004；《 建筑抗震设计规范（2016版）》GB 50011-2010；《高层建筑混凝土结构技术规程》广东省DBJ/T 15-92-2021；SEISMIC DESIGN FOR ARCHITECTS；
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