高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要控制的七個(gè)比值及調(diào)整方法1、軸壓比：主要為控制結(jié)構(gòu)的延性，規(guī)范對(duì)墻肢和柱均有相應(yīng)限值要求，見抗規(guī)6.3.7和6.4.6，高規(guī)6.4.2和7.2.14。軸壓比不滿足時(shí)的調(diào)整方法：1）程序調(diào)整：SATWE程序不能實(shí)現(xiàn)。2）人工調(diào)整：增大該墻、柱截面或提高該樓層墻、柱混凝土強(qiáng)度。2、剪重比：主要為控制各樓層最小地震剪力，確保結(jié)構(gòu)安全性，見抗規(guī)5.2.5，高規(guī)3.3.13。這個(gè)要求如同最小配筋率的要求，算出來的地震剪力如果達(dá)不到規(guī)范的最低要求，就要人為提高，并按這個(gè)最低要求完成后續(xù)的計(jì)算。剪重比不滿足時(shí)的調(diào)整方法：1）程序調(diào)整：在SATWE的“調(diào)整信息”中勾選“按抗震規(guī)范5.2.5調(diào)整各樓層地震內(nèi)力”后，SATWE按抗規(guī)5.2.5自動(dòng)將樓層最小地震剪力系數(shù)直接乘以該層及以上重力荷載代表值之和，用以調(diào)整該樓層地震剪力，以滿足剪重比要求。2）人工調(diào)整：如果還需人工干預(yù)，可按下列三種情況進(jìn)行調(diào)整：a）當(dāng)?shù)卣鸺袅ζ《鴮娱g側(cè)移角又偏大時(shí)，說明結(jié)構(gòu)過柔，宜適當(dāng)加大墻、柱截面，提高剛度；b）當(dāng)?shù)卣鸺袅ζ蠖鴮娱g側(cè)移角又偏小時(shí)，說明結(jié)構(gòu)過剛，宜適當(dāng)減小墻、柱截面，降低剛度以取得合適的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)；c）當(dāng)?shù)卣鸺袅ζ《鴮娱g側(cè)移角又恰當(dāng)時(shí)，可在SATWE的“調(diào)整信息”中的“全樓地震作用放大系數(shù)”中輸入大于1的系數(shù)增大地震作用，以滿足剪重比要求。3、剛度比：主要為控制結(jié)構(gòu)豎向規(guī)則性，以免豎向剛度突變，形成薄弱層，見抗規(guī)3.4.2，高規(guī)4.4.2；對(duì)于形成的薄弱層則按高規(guī)5.1.14予以加強(qiáng)。剛度比不滿足時(shí)的調(diào)整方法：1）程序調(diào)整：如果某樓層剛度比的計(jì)算結(jié)果不滿足要求，SATWE自動(dòng)將該樓層定義為薄弱層，并按高規(guī)5.1.14將該樓層地震剪力放大1.15倍。2）人工調(diào)整：如果還需人工干預(yù)，可適當(dāng)降低本層層高和加強(qiáng)本層墻、柱或梁的剛度，適當(dāng)提高上部相關(guān)樓層的層高和削弱上部相關(guān)樓層墻、柱或梁的剛度。4、位移比：主要為控制結(jié)構(gòu)平面規(guī)則性，以避免產(chǎn)生過大的偏心而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。見抗規(guī)3.4.2，高規(guī)4.3.5。位移比不滿足時(shí)的調(diào)整方法：1）程序調(diào)整：SATWE程序不能實(shí)現(xiàn)。2）人工調(diào)整：只能通過人工調(diào)整改變結(jié)構(gòu)平面布置，減小結(jié)構(gòu)剛心與形心的偏心距；可利用程序的節(jié)點(diǎn)搜索功能在SATWE的“分析結(jié)果圖形和文本顯示”中的“各層配筋構(gòu)件編號(hào)簡(jiǎn)圖”中快速找到位移最大的節(jié)點(diǎn)，加強(qiáng)該節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的墻、柱等構(gòu)件的剛度；也可找出位移最小的節(jié)點(diǎn)削弱其剛度；直到位移比滿足要求。5、周期比：主要為控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，減小扭轉(zhuǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響，見高規(guī)4.3.5。周期比不滿足要求，說明結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對(duì)于側(cè)移剛度較小。周期比不滿足時(shí)的調(diào)整方法：1）程序調(diào)整：SATWE程序不能實(shí)現(xiàn)。2）人工調(diào)整：只能通過人工調(diào)整改變結(jié)構(gòu)布置，提高結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度；總的調(diào)整原則是加強(qiáng)結(jié)構(gòu)外圍墻、柱或梁的剛度，適當(dāng)削弱結(jié)構(gòu)中間墻、柱的剛度。第一或第二振型為扭轉(zhuǎn)時(shí)的調(diào)整方法:1）SATWE程序中的振型是以其周期的長(zhǎng)短排序的。2）結(jié)構(gòu)的第一、第二振型宜為平動(dòng)，扭轉(zhuǎn)周期宜出現(xiàn)在第三振型及以后。見抗規(guī)3.5.3條3款及條文說明“結(jié)構(gòu)在兩個(gè)主軸方向的動(dòng)力特性(周期和振型)宜相近”。3）當(dāng)?shù)谝徽裥蜑榕まD(zhuǎn)時(shí)，說明結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對(duì)于其兩個(gè)主軸（一般都靠近X軸和Y軸）方向的側(cè)移剛度過小，此時(shí)宜沿兩主軸適當(dāng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)外圍的剛度，并適當(dāng)削弱結(jié)構(gòu)內(nèi)部的剛度。4）當(dāng)?shù)诙裥蜑榕まD(zhuǎn)時(shí)，說明結(jié)構(gòu)沿兩個(gè)主軸方向的側(cè)移剛度相差較大，結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對(duì)其中一主軸（第一振型轉(zhuǎn)角方向）的側(cè)移剛度是合理的；但相對(duì)于另一主軸（第三振型轉(zhuǎn)角方向）的側(cè)移剛度則過小，此時(shí)宜適當(dāng)削弱結(jié)構(gòu)內(nèi)部沿“第三振型轉(zhuǎn)角方向”的剛度，并適當(dāng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)外圍（主要是沿第三振型轉(zhuǎn)角方向）的剛度。5）在進(jìn)行上述調(diào)整的同時(shí)，應(yīng)注意使周期比滿足規(guī)范的要求。6）當(dāng)?shù)谝徽裥蜑榕まD(zhuǎn)時(shí)，周期比肯定不滿足規(guī)范的要求；當(dāng)?shù)诙裥蜑榕まD(zhuǎn)時(shí)，周期比較難滿足規(guī)范的要求。6、剛重比：主要為控制結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免結(jié)構(gòu)在風(fēng)載或地震力的作用下整體失穩(wěn)，見高規(guī)5.4.1和5.4.4。剛重比不滿足要求，說明結(jié)構(gòu)的剛度相對(duì)于重力荷載過??；但剛重比過分大，則說明結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)較差，宜適當(dāng)減少墻、柱等豎向構(gòu)件的截面面積。剛重比不滿足時(shí)的調(diào)整方法：1）程序調(diào)整：SATWE程序不能實(shí)現(xiàn)。2）人工調(diào)整：只能通過人工調(diào)整改變結(jié)構(gòu)布置，加強(qiáng)墻、柱等豎向構(gòu)件的剛度。7、層間受剪承載力比：控制豎向不規(guī)則性，以免豎向樓層受剪承載力突變，形成薄弱層，見抗規(guī)3.4.2，高規(guī)4.4.3；對(duì)于形成的薄弱層應(yīng)按高規(guī)5.1.14予以加強(qiáng)。層間受剪承載力比不滿足時(shí)的調(diào)整方法：1）程序調(diào)整：在SATWE的“調(diào)整信息”中的“指定薄弱層個(gè)數(shù)”中填入該樓層層號(hào)，將該樓層強(qiáng)制定義為薄弱層，SATWE按高規(guī)5.1.14將該樓層地震剪力放大1.15倍。2）人工調(diào)整：如果還需人工干預(yù)，可適當(dāng)提高本層構(gòu)件強(qiáng)度（如增大配筋、提高混凝土強(qiáng)度或加大截面）以提高本層墻、柱等抗側(cè)力構(gòu)件的承載力，或適當(dāng)降低上部相關(guān)樓層墻、柱等抗側(cè)力構(gòu)件的承載力。如果結(jié)構(gòu)豎向較規(guī)則，第一次試算時(shí)可只建一個(gè)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層，待結(jié)構(gòu)的周期比、位移比、剪重比、剛度比等滿足之后再添加其它標(biāo)準(zhǔn)層；這樣可以減少建模過程中的重復(fù)修改，加快建模速度。----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------引言:隨著城市的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,高層建筑(10層及10層以上或房屋高度超過28m的建筑物)的應(yīng)用日益廣泛,由于高層建筑相對(duì)較柔,水平荷載作用效應(yīng)明顯,在滿足使用條件下如何才能達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)要求,這是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須去追求與面對(duì)的。筆者認(rèn)為,對(duì)于高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來說，位移比、周期比、剛度比、剛重比、剪重比、軸壓比是保證結(jié)構(gòu)規(guī)則、安全、經(jīng)濟(jì)的六個(gè)極其重要的參數(shù)，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2001》(以下簡(jiǎn)稱為抗規(guī));《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002》(以下簡(jiǎn)稱為砼規(guī));《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3-2002》(以下簡(jiǎn)稱為高規(guī))均在相關(guān)章節(jié)對(duì)以上“六個(gè)比”進(jìn)行了嚴(yán)格控制。在初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)階段，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和審圖人員對(duì)以上“六個(gè)比”都非常重視，各類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件也對(duì)這“六個(gè)比”有詳細(xì)的電算結(jié)果輸出，便于設(shè)計(jì)人員進(jìn)行分析與調(diào)整。本文僅以我國(guó)目前較為權(quán)威且應(yīng)用最為廣泛的PKPM軟件中的SATWE程序的電算結(jié)果，結(jié)合規(guī)范條文的要求，談?wù)勅绾螌?duì)電算結(jié)果進(jìn)行判讀、控制與調(diào)整。1.位移比（層間位移比）:b)剪力墻全部按照同一主軸兩向正交布置時(shí)，較易滿足；周邊墻與核心筒墻成斜交布置時(shí)要注意檢查是否滿足；c)當(dāng)不滿足周期限制時(shí)，若層位移角控制潛力較大，宜減小結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件剛度，增大平動(dòng)周期；d)當(dāng)不滿足周期限制時(shí)，且層位移角控制潛力不大，應(yīng)檢查是否存在扭轉(zhuǎn)剛度特別小的層，若存在應(yīng)加強(qiáng)該層的抗扭剛度；e)當(dāng)不滿足扭轉(zhuǎn)周期限制，且層位移角控制潛力不大，各層抗扭剛度無突變，說明核心筒平面尺度與結(jié)構(gòu)總高度之比偏小，應(yīng)加大核心筒平面尺寸或加大核心筒外墻厚，增大核心筒的抗扭剛度。f)當(dāng)計(jì)算中發(fā)現(xiàn)扭轉(zhuǎn)為第一振型，應(yīng)設(shè)法在建筑物周圍布置剪力墻，不應(yīng)采取只通過加大中部剪力墻的剛度措施來調(diào)整結(jié)構(gòu)的抗扭剛度。3剛度比3.1名詞釋義：剛度比指結(jié)構(gòu)豎向不同樓層的側(cè)向剛度的比值（也稱層剛度比），該值主要為了控制高層結(jié)構(gòu)的豎向規(guī)則性，以免豎向剛度突變，形成薄弱層。對(duì)于地下室結(jié)構(gòu)頂板能否作為嵌固端，轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)剛度能否滿足要求，及薄弱層的判斷，均以層剛度比作為依據(jù)。[抗規(guī)]與[高規(guī)]提供有三種方法計(jì)算層剛度，即剪切剛度（Ki=GiAi/hi）、剪彎剛度（Ki=Vi/Δi）、地震剪力與地震層間位移的比值（Ki=Qi/Δui）。3.2相關(guān)規(guī)范條文的控制：[抗規(guī)]附錄E2.1規(guī)定，筒體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層上下層的側(cè)向剛度比不宜大于2；[高規(guī)]4.4.2條規(guī)定，抗震設(shè)計(jì)的高層建筑結(jié)構(gòu)，其樓層側(cè)向剛度不宜小于相臨上部樓層側(cè)向剛度的70%或其上相臨三層側(cè)向剛度平均值的80%；[高規(guī)]5.3.7條規(guī)定，高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中，當(dāng)?shù)叵率业捻敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固端時(shí)，地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍；[高規(guī)]10.2.3條規(guī)定，底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，應(yīng)符合高規(guī)附錄E的規(guī)定：E.01)底部大空間為一層的部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，可近似采用轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)等效剛度比γ表示轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)剛度的變化，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)γ不應(yīng)大于3，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于2。E.02)底部大空間層數(shù)大于一層時(shí)，其轉(zhuǎn)換層上部框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的與底部大空間層相同或相近高度的部分的等效側(cè)向剛度與轉(zhuǎn)換層下部的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比γe宜接近1，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于2，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于1.3。3.3電算結(jié)果的判別與調(diào)整要點(diǎn):（1）規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)層剛度比和位移比的控制一樣，也要求在剛性樓板假定條件下計(jì)算。對(duì)于有彈性板或板厚為零的工程，應(yīng)計(jì)算兩次，在剛性樓板假定條件下計(jì)算層剛度比并找出薄弱層，然后在真實(shí)條件下完成其它結(jié)構(gòu)計(jì)算。（2）層剛比計(jì)算及薄弱層地震剪力放大系數(shù)的結(jié)果詳建筑結(jié)構(gòu)的總信息WMASS.OUT。一般來說，結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度應(yīng)該是沿高度均勻或沿高度逐漸減少，但對(duì)于框支層或抽空墻柱的中間樓層通常表現(xiàn)為薄弱層，由于薄弱層容易遭受嚴(yán)重震害，故程序根據(jù)剛度比的計(jì)算結(jié)果或?qū)娱g剪力的大小自動(dòng)判定薄弱層，并乘以放大系數(shù)，以保證結(jié)構(gòu)安全。當(dāng)然，薄弱層也可在調(diào)整信息中通過人工強(qiáng)制指定。（3）對(duì)于上述三種計(jì)算層剛度的方法，我們應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇：對(duì)于底部大空間為一層時(shí)或多層建筑及磚混結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇“剪切剛度”；對(duì)于底部大空間為多層時(shí)或有支撐的鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇“剪彎剛度”；而對(duì)于通常工程來說，則可選用第三種規(guī)范建議方法，此法也是SATWE程序的默認(rèn)方法。4．剛重比4.1名詞釋義：結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度與重力荷載設(shè)計(jì)值之比稱為剛重比。它是影響重力二階效應(yīng)的主要參數(shù),且重力二階效應(yīng)隨著結(jié)構(gòu)剛重比的降低呈雙曲線關(guān)系增加。高層建筑在風(fēng)荷載或水平地震作用下,若重力二階效應(yīng)過大則會(huì)引起結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)倒塌，故控制好結(jié)構(gòu)的剛重比，則可以控制結(jié)構(gòu)不失去穩(wěn)定。4.2相關(guān)規(guī)范條文的控制：[高規(guī)]5.4.4條規(guī)定:1.對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu),框剪結(jié)構(gòu),筒體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性必須符合下列規(guī)定:2.對(duì)于框架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性必須符合下列規(guī)定:Di*Hi/Gi>=104.3電算結(jié)果的判別與調(diào)整要點(diǎn):1.按照下式計(jì)算等效側(cè)向剛度：2.對(duì)于剪切型的框架結(jié)構(gòu),當(dāng)剛重比大于10時(shí)，則結(jié)構(gòu)重力二階效應(yīng)可控制在20%以內(nèi),結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定已經(jīng)具有一定的安全儲(chǔ)備；當(dāng)剛重比大于20時(shí),重力二階效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響已經(jīng)很小,故規(guī)范規(guī)定此時(shí)可以不考慮重力二階效應(yīng)。3.對(duì)于彎剪型的剪力墻結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)，當(dāng)剛重比大于1.4時(shí)，結(jié)構(gòu)能夠保持整體穩(wěn)定；當(dāng)剛重比大于2.7時(shí)，重力二階效應(yīng)導(dǎo)致的內(nèi)力和位移增量?jī)H在5%左右，故規(guī)范規(guī)定此時(shí)可以不考慮重力二階效應(yīng)。2.若結(jié)構(gòu)剛重比(Ejd/GH2)>1.4,則滿足整體穩(wěn)定條件,SATWE輸出結(jié)果參WMASS.OUT,3.高層建筑的高寬比滿足限值時(shí)，可不進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算，否則應(yīng)進(jìn)行。4.當(dāng)高層建筑的穩(wěn)定不滿足上述規(guī)定時(shí)，應(yīng)調(diào)整并增大結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度。5、剪重比:5.1名詞釋義：剪重比即最小地震剪力系數(shù)λ，主要是控制各樓層最小地震剪力，尤其是對(duì)于基本周期大于3.5S的結(jié)構(gòu),以及存在薄弱層的結(jié)構(gòu),出于對(duì)結(jié)構(gòu)安全的考慮,規(guī)范增加了對(duì)剪重比的要求。5.2相關(guān)規(guī)范條文的控制：[抗規(guī)]5.2.5條與[高規(guī)]3.3.13條規(guī)定，抗震驗(yàn)算時(shí)，結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震剪力不應(yīng)小于下表給出的最小地震剪力系數(shù)λ。類別7度7.5度8度8.5度9度扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯或基本周期小于3.5S的結(jié)構(gòu)0.0160.0240.0320.0480.064基本周期大于5.0S的結(jié)構(gòu)0.0120.0180.0240.0320.0405.3電算結(jié)果的判別與調(diào)整要點(diǎn):(1).對(duì)于豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱層的水平地震剪力應(yīng)增大1.15倍，即上表中樓層最小剪力系數(shù)λ應(yīng)乘以1.15倍。當(dāng)周期介于3.5S和5.0S之間時(shí)，可對(duì)于上表采用插入法求值。(2).對(duì)于一般高層建筑而言,結(jié)構(gòu)剪重比底層為最小,頂層最大,故實(shí)際工程中,結(jié)構(gòu)剪重比由底層控制,由下到上,哪層的地震剪力不夠，就放大哪層的設(shè)計(jì)地震內(nèi)力.(3).結(jié)構(gòu)各層剪重比及各樓層地震剪力調(diào)整系數(shù)自動(dòng)計(jì)算取值,結(jié)果詳SATWE周期、地震力與振型輸出文件WZQ.OUT)(4).各層地震內(nèi)力自動(dòng)放大與否在調(diào)整信息欄設(shè)開關(guān)；如果用戶考慮自動(dòng)放大，SATWE將在WZQ.OUT中輸出程序內(nèi)部采用的放大系數(shù).(5).六度區(qū)剪重比可在0.7％～1％取。若剪重比過小，均為構(gòu)造配筋,說明底部剪力過小，要對(duì)構(gòu)件截面大小、周期折減等進(jìn)行檢查;若剪重比過大，說明底部剪力很大，也應(yīng)檢查結(jié)構(gòu)模型，參數(shù)設(shè)置是否正確或結(jié)構(gòu)布置是否太剛。6、軸壓比6.1名詞釋義：柱(墻)軸壓比N/(fcA)指柱(墻)軸壓力設(shè)計(jì)值與柱(墻)的全截面面積和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘積之比。它是影響墻柱抗震性能的主要因素之一，為了使柱墻具有很好的延性和耗能能力，規(guī)范采取的措施之一就是限制軸壓比。6.2相關(guān)規(guī)范條文的控制：[砼規(guī)]11.4.16條[抗規(guī)]6.3.7條,[高規(guī)]6.4.2條同時(shí)規(guī)定:柱軸壓比不宜超過下表中限值。結(jié)構(gòu)類型抗震等級(jí)一二三框架結(jié)構(gòu)0.70.80.9框架抗震墻，板柱抗震墻筒體0.750.850.95部分框支抗震墻0.60.7--[砼規(guī)]11.7.13條[高規(guī)]7.2.14條同時(shí)規(guī)定:抗震設(shè)計(jì)時(shí)，一二級(jí)抗震等級(jí)的剪力墻底部加強(qiáng)部位，其重力荷載代表值作用下墻肢的軸壓比不宜超過下表中限值：6.3電算結(jié)果的判別與調(diào)整要點(diǎn):(1).抗震等級(jí)越高的建筑結(jié)構(gòu)，其延性要求也越高，因此對(duì)軸壓比的限制也越嚴(yán)格。對(duì)于框支柱、一字形剪力墻等情況而言，則要求更嚴(yán)格?？拐鸬燃?jí)低或非抗震時(shí)可適當(dāng)放松，但任何情況下不得小于1.05。(2).限制墻柱的軸壓比，通常取底截面(最大軸力處)進(jìn)行驗(yàn)算，若截面尺寸或混凝土強(qiáng)度等級(jí)變化時(shí),還驗(yàn)算該位置的軸壓比。SATWE驗(yàn)算結(jié)果詳，當(dāng)計(jì)算結(jié)果與規(guī)范不符時(shí)，軸壓比數(shù)值會(huì)自動(dòng)以紅色字符顯示。(3).需要說明的是，對(duì)于墻肢軸壓比的計(jì)算時(shí)，規(guī)范取用重力荷載代表值作用下產(chǎn)生的軸壓力設(shè)計(jì)值（即恒載分項(xiàng)系數(shù)取1.2,活載分項(xiàng)系數(shù)取1.4）來計(jì)算其名義軸壓比,是為了保證地震作用下的墻肢具有足夠的延性,避免受壓區(qū)過大而出現(xiàn)小偏壓的情況,而對(duì)于截面復(fù)雜的墻肢來說,計(jì)算受壓區(qū)高度非常困難,故作以上簡(jiǎn)化計(jì)算。(4).試驗(yàn)證明，混凝土強(qiáng)度等級(jí)，箍筋配置的形式與數(shù)量，均與柱的軸壓比有密切的關(guān)系，因此，規(guī)范針對(duì)情況的不同，對(duì)柱的軸壓比限值作了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。(5).當(dāng)墻肢的軸壓比雖未超過上表中限值，但又?jǐn)?shù)值較大時(shí)，可在墻肢邊緣應(yīng)力較大的部位設(shè)置邊緣構(gòu)件，以提高墻肢端部混凝土極限壓應(yīng)變，改善剪力墻的延性。當(dāng)為一級(jí)抗震(9度)時(shí)的墻肢軸壓比大于0.3,一級(jí)(8度)大于0.2,二級(jí)大于0.1時(shí),應(yīng)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件,否則可設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件,程序?qū)Φ撞考訌?qiáng)部位及其上一層所有墻肢端部均按約束邊緣構(gòu)件考慮。結(jié)束語:以上僅從規(guī)范條文及軟件運(yùn)用的角度對(duì)高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中非常重要的“六個(gè)比”進(jìn)行對(duì)照理解，然而規(guī)范條文終究有其局限性，只能針對(duì)一些普通、典型的情況提出要求，軟件的模擬計(jì)算與實(shí)際情況也有一定的差距，因此，對(duì)于千變?nèi)f化的實(shí)際工程，需要結(jié)構(gòu)工程師運(yùn)用概念設(shè)計(jì)的要求，做出具體分析和采取具體措施，避免采用嚴(yán)重不規(guī)則結(jié)構(gòu)。對(duì)于某些建筑功能極其復(fù)雜，結(jié)構(gòu)平面或豎向不規(guī)則的高層結(jié)構(gòu)，以上比值可能會(huì)出現(xiàn)超過規(guī)范限制的情況，這時(shí)必須進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，盡可能對(duì)原結(jié)構(gòu)方案作出調(diào)整或采取有效措施予以彌補(bǔ)。其實(shí),高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除上述“六個(gè)比”需很好控制以外,還有很多“比值”需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在具體工程的設(shè)計(jì)中認(rèn)真的去對(duì)待，很好的加以控制，如高層建筑高寬比，結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的延性比，梁柱的剪跨比、剪壓比，柱傾覆力矩與總傾覆力矩之比等等。它們對(duì)于實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)剪弱彎”，“強(qiáng)墻弱梁”“小震不壞，中震可修，大震不倒”的設(shè)計(jì)理念均起著重要作用。PKPM計(jì)算結(jié)果合理性判定1.檢查原始數(shù)據(jù)是否有誤，特別是是否遺漏荷載；2.計(jì)算簡(jiǎn)圖是否與實(shí)際相符，計(jì)算程序是否選則正確3。7大指標(biāo)判定：(1).柱及剪力墻軸壓比是否滿足要求，主要為控制結(jié)構(gòu)延性；見抗規(guī)6.3.7和6.4.6(2).剪重比：主要為控制各樓層最小地震剪力，確保結(jié)構(gòu)安全性；見抗規(guī)5.2.5剪重比也就是地震剪力系數(shù)，由《抗規(guī)》（GB50011-2001）對(duì)5.2.5條的條文說明知，“對(duì)于扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時(shí)顯或基本周期小于3.5S的結(jié)構(gòu)，剪力系數(shù)取0.2amax”，由此可據(jù)《抗規(guī)》表5.1.4-1推算出各地震列度下的剪力系數(shù)：9度為0.2*0.32=0.064，8度為0.2*0.16(0.24)=0.032(0.048)，7度為0.2*0.08(0.12)=0.016(0.024)，6度為0.2*0.04=0.008。在計(jì)算時(shí)應(yīng)注意《抗規(guī)》5.2.5條，對(duì)于6度區(qū)可不要求該剪力系數(shù)，可詳讀該條的條文說明。即6度區(qū)按0.8%較好，這樣對(duì)結(jié)構(gòu)來說是更安全的（類似于最小配筋率的概念）。剪重比主要是考慮基本周期大于3s的長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)。地震對(duì)于此類結(jié)構(gòu)的破壞相比短周期的結(jié)構(gòu)有更大影響，但規(guī)范用的振型分解反應(yīng)普法無法作出估計(jì)；而且對(duì)于此類長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)計(jì)算所得的水平地震作用下的結(jié)構(gòu)效應(yīng)可能偏小，這可能就是規(guī)范設(shè)定最小剪重比的原因。另外不要忘了對(duì)豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱層的水平剪力應(yīng)增大1.15倍，即樓層最小剪力系數(shù)不小于《高規(guī)》表3.3.13（即上表）中相應(yīng)數(shù)值的1.15倍。在抗震規(guī)范的抗震截面驗(yàn)算的條文說明中,明確指出,剪重比是一個(gè)調(diào)整系數(shù),即這不是一個(gè)指標(biāo),計(jì)算結(jié)果出來后,若剪重比大于規(guī)定的最小值,計(jì)算結(jié)果不作調(diào)整,若小于,將地震剪力調(diào)大,使剪重比達(dá)到規(guī)定的最小值.類似框剪結(jié)構(gòu)的0.2Qo,在satwe的結(jié)果文件Wmass.out,給出這一調(diào)整的信息,多看看這一信息,對(duì)剪重比的理解會(huì)更深刻.注意剪重比和剪壓比是兩個(gè)截然不同的概念，不可混淆。剪重比是對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)體系一個(gè)宏觀概念，而剪壓比是針對(duì)單個(gè)構(gòu)件的一個(gè)控制指標(biāo)（類似于剪跨比）。一般的轉(zhuǎn)換梁的截面尺寸是由剪壓比計(jì)算確定,以避免脆性破壞和具有合適的含箍率.剪壓比計(jì)算公式:μv=Vmax/fcbho.其中Vmax為轉(zhuǎn)換梁支座截面處最大組合剪力設(shè)計(jì)值,fc為轉(zhuǎn)換梁混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,fc為轉(zhuǎn)換梁的寬度,ho為轉(zhuǎn)換梁截面的有效高度.關(guān)于有沒有上限的問題，首先要明白在地震作用下影響建筑水平地震剪力的內(nèi)在原因是什么，這個(gè)明白了此問題也就有解了這個(gè)原因就是結(jié)構(gòu)剛度，結(jié)構(gòu)剛度越大產(chǎn)生的剪力就越大，有些建筑不滿足剪重比要求多是因?yàn)榻ㄖ^柔的緣故。結(jié)構(gòu)剛度的大小可參考層間位移比，只要這個(gè)比值合適就不用擔(dān)心建重比太大的問題層間位移比在框剪結(jié)構(gòu)中,按經(jīng)驗(yàn)取值為規(guī)范的2倍.根據(jù)李國(guó)勝編著的一本書，6度時(shí)可取7度時(shí)相應(yīng)的1/2剪重比過大過小都需要檢查。過大，說明底部剪力過大，應(yīng)檢查輸入信息，是否填入信息有誤，或者剪力墻數(shù)量過多，結(jié)構(gòu)太剛。不論剪力重力比過大過小，都要找出原因，將其控制在適宜的范圍內(nèi)，其計(jì)算的位移，內(nèi)力，配筋才有義。轉(zhuǎn)剪重比不滿足時(shí)的調(diào)整方法：1）程序調(diào)整：在SATWE的“調(diào)整信息”中勾選“按抗震規(guī)范5.2.5調(diào)整各樓層地震內(nèi)力”后，SATWE按抗規(guī)5.2.5自動(dòng)將樓層最小地震剪力系數(shù)直接乘以該層及以上重力荷載代表值之和，用以調(diào)整該樓層地震剪力，以滿足剪重比要求。2）人工調(diào)整：如果還需人工干預(yù)，可按下列三種情況進(jìn)行調(diào)整：a）當(dāng)?shù)卣鸺袅ζ《鴮娱g側(cè)移角又偏大時(shí)，說明結(jié)構(gòu)過柔，宜適當(dāng)加大墻、柱截面，提高剛度；b）當(dāng)?shù)卣鸺袅ζ蠖鴮娱g側(cè)移角又偏小時(shí)，說明結(jié)構(gòu)過剛，宜適當(dāng)減小墻、柱截面，降低剛度以取得合適的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)；c）當(dāng)?shù)卣鸺袅ζ《鴮娱g側(cè)移角又恰當(dāng)時(shí)，可在SATWE的“調(diào)整信息”中的“全樓地震作用放大系數(shù)”中輸入大于1的系數(shù)增大地震作用，以滿足剪重比要求。(3).剛度比：主要為控制結(jié)構(gòu)豎向規(guī)則性，以免豎向剛度突變，形成薄弱層，見抗規(guī)3.4.2新抗震規(guī)范附錄E2.1規(guī)定，筒體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層上下層的側(cè)向剛度比不宜大于2。新高規(guī)的4.4.3條規(guī)定，抗震設(shè)計(jì)的高層建筑結(jié)構(gòu)，其樓層側(cè)向剛度不宜小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的70%或其上相鄰三層側(cè)向剛度平均值的80%。新高規(guī)的5.3.7條規(guī)定，高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中，當(dāng)?shù)叵率业捻敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固端時(shí)，地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍。新高規(guī)的10.2.6條規(guī)定，底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，應(yīng)符合高規(guī)附錄D的規(guī)定。FE.0.1底部大空間為一層的部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，可近似采用轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)等效剛度比γ表示轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)剛度的變化，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)γ不應(yīng)大于3，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于2。FE.0.2底部為2~5層大空間的部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)換層下部框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度與相同或相近高度的上部剪力墻結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比γe宜接近1，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于2，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于1.3。層剛度比的計(jì)算方法：F高規(guī)附錄E.0.1建議的方法——剪切剛度Ki=GiAi/hiF高規(guī)附錄E.0.2建議的方法——剪彎剛度Ki=Fi/ΔiF抗震規(guī)范的3.4.2和3.4.3條文說明中建議的計(jì)算方法：Ki=Vi/Δui層剛度比的控制方法：新規(guī)范要求結(jié)構(gòu)各層之間的剛度比，并根據(jù)剛度比對(duì)地震力進(jìn)行放大，所以剛度比的合理計(jì)算很重要。新規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)的層剛度有明確的要求，在判斷樓層是否為薄弱層、地下室是否能作為嵌固端、轉(zhuǎn)換層剛度是否滿足要求等等，都要求有層剛度作為依據(jù)，所以層剛度計(jì)算的準(zhǔn)確性就比較重要。程序提供了三種計(jì)算方法：Ø1。樓層剪切剛度Ø2。單層加單位力的樓層剪彎剛度Ø3。樓層平均剪力與平均層間位移比值的層剛度三種計(jì)算方法有差異是正常的，可以根據(jù)需要選擇。Ø只要計(jì)算地震作用，一般應(yīng)選擇第3種層剛度算法Ø不計(jì)算地震作用，對(duì)于多層結(jié)構(gòu)可以選擇剪切層剛度算法，高層結(jié)構(gòu)可以選擇剪彎層剛度Ø不計(jì)算地震作用，對(duì)于有斜支撐的鋼結(jié)構(gòu)可以選擇剪彎層剛度算法轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)按照“高規(guī)”要求計(jì)算轉(zhuǎn)換層上下幾層的層剛度比，一般取轉(zhuǎn)換層上下等高的層數(shù)計(jì)算。層剛度作為該層是否為薄弱層的重要指標(biāo)之一，對(duì)結(jié)構(gòu)的薄弱層，規(guī)范要求其地震剪力放大1.15，這里程序?qū)⒂捎脩糇孕锌刂啤．?dāng)采用第3種層剛度的計(jì)算方式時(shí)，如果結(jié)構(gòu)平面中的洞口較多，這樣會(huì)造成樓層平均位移的計(jì)算誤差增加，此時(shí)應(yīng)選擇“強(qiáng)制剛性樓板假定”來計(jì)算層剛度。選擇剪切、剪彎層剛度時(shí)，程序默認(rèn)樓層為剛性樓板。層剛度比即結(jié)構(gòu)必須要有層的概念，但是，對(duì)于一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)，如坡屋頂層、體育館、看臺(tái)、工業(yè)建筑等，這些結(jié)構(gòu)或者柱、墻不在同一標(biāo)高，或者本層根本沒有樓板，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，可以不考慮這類結(jié)構(gòu)所計(jì)算的層剛度特性。對(duì)于大底盤多塔結(jié)構(gòu)，或上聯(lián)多塔結(jié)構(gòu)，在多塔和單塔交接層之間的層剛度比是沒有意義的。如大底盤處因?yàn)殡x塔較遠(yuǎn)的構(gòu)件，對(duì)該塔的層剛度沒有貢獻(xiàn)，所以遇到多塔結(jié)構(gòu)時(shí)，層剛度的計(jì)算應(yīng)該把底盤切開，只能保留與該塔2到3跨的底盤結(jié)構(gòu)。將各層位移連成位移曲線，應(yīng)具有以下特征：剪力墻結(jié)構(gòu)的位移曲線具有懸臂彎曲梁的特怔，位移越往上增大越快，成外彎形曲線框架結(jié)構(gòu)具有剪切梁的特怔，越往上增長(zhǎng)越慢，成內(nèi)收形曲線框架--剪力墻和框架--筒體結(jié)構(gòu)處于兩者之間，為反S形曲線，接近一直線在剛度較均勻的情況下，位移曲線應(yīng)圓曲光滑，無突然的凸凹變化和折點(diǎn)。(4).位移比：主要為控制結(jié)構(gòu)平面規(guī)則性，以免形成扭轉(zhuǎn)，對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響；見抗規(guī)3.4.2規(guī)范條文：新高規(guī)的4.3.5條規(guī)定，樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移角，A、B級(jí)高度高層建筑均不宜大于該樓層平均值的1.2倍；且A級(jí)高度高層建筑不應(yīng)大于該樓層平均值的1.5倍，B級(jí)高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層建筑，不應(yīng)大于該樓層平均值的1.4倍。程序處理：針對(duì)此條，程序中對(duì)每一層都計(jì)算并輸出最大水平位移、最大層間位移角、平均水平位移、平均層間位移角及相應(yīng)的比值，用戶可以一目了然地判斷是否滿足規(guī)范。位移比的限值：是根據(jù)剛性樓板假定的條件下確定的，其平均位移的計(jì)算方法，也基于“剛性樓板假定”。F控制位移比的計(jì)算模型：按照規(guī)范要求的定義，位移比表示為“最大位移/平均位移”，而平均位移表示為“（最大位移+最小位移）/2”，其中的關(guān)鍵是“最小位移”，當(dāng)樓層中產(chǎn)生0位移節(jié)點(diǎn)，則最小位移一定為0，從而造成平均位移為最大位移的一半，位移比為2。則失去了位移比這個(gè)結(jié)構(gòu)特征參數(shù)的參考意義，所以計(jì)算位移比時(shí)，如果樓層中產(chǎn)生“彈性節(jié)點(diǎn)”，應(yīng)選擇“強(qiáng)制剛性樓板假定”。規(guī)范要求：高規(guī)4.3.5條，應(yīng)在質(zhì)量偶然偏心的條件下，考察結(jié)構(gòu)樓層位移比的情況。層間位移角：程序采用“最大柱（墻）間位移角”作為樓層的層間位移角，此時(shí)可以“不考慮偶然偏心”的計(jì)算條件。復(fù)雜結(jié)構(gòu)，如坡屋頂層、體育館、看臺(tái)、工業(yè)建筑等，這些結(jié)構(gòu)或者柱、墻不在同一標(biāo)高，或者本層根本沒有樓板，此時(shí)如果采用“強(qiáng)制剛性樓板假定”，結(jié)構(gòu)分析嚴(yán)重失真，位移比也沒有意義。所以這類結(jié)構(gòu)可以通過位移的“詳細(xì)輸出”或觀察結(jié)構(gòu)的變形示意圖，來考察結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。對(duì)于錯(cuò)層結(jié)構(gòu)或帶有夾層的結(jié)構(gòu)，這類結(jié)構(gòu)總是伴有大量的越層柱，當(dāng)選擇“強(qiáng)制剛性樓板假定”后，越層柱將受到樓層的約束，如果越層柱很多，計(jì)算失真?？傊?，結(jié)構(gòu)位移特征的計(jì)算模型之合理性，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際出發(fā)，對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)采用多種手段。(5).周期比：主要為控制結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，減小扭轉(zhuǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)帶來不利影響（此時(shí)要注意：第一、二震型在高層建筑中是不能以扭轉(zhuǎn)為主）；規(guī)范條文：新高規(guī)的4.3.5條規(guī)定，結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一周期Tt與平動(dòng)為主的第一周期T1之比，A級(jí)高度高層建筑不應(yīng)大于0.9；B級(jí)高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層建筑不應(yīng)大于0.85。對(duì)于通常的規(guī)則單塔樓結(jié)構(gòu)，如下驗(yàn)算周期比:1）根據(jù)各振型的平動(dòng)系數(shù)大于0.5，還是扭轉(zhuǎn)系數(shù)大于0.5，區(qū)分出各振型是扭轉(zhuǎn)振型還是平動(dòng)振型2）通常周期最長(zhǎng)的扭轉(zhuǎn)振型對(duì)應(yīng)的就是第一扭轉(zhuǎn)周期Tt，周期最長(zhǎng)的平動(dòng)振型對(duì)應(yīng)的就是第一平動(dòng)周期T13）對(duì)照“結(jié)構(gòu)整體空間振動(dòng)簡(jiǎn)圖”，考察第一扭轉(zhuǎn)/平動(dòng)周期是否引