高層結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制參數(shù)及調(diào)整方法

1、一、軸壓比：主要為限制結(jié)構(gòu)的軸壓比， 保證結(jié)構(gòu)的延性要求，規(guī)范對墻肢和柱均有相應(yīng)限 值要求。見抗規(guī) 和 ，高規(guī) 和 及相應(yīng)的條文說明。軸壓比不滿足規(guī)范 要求， 結(jié)構(gòu)的延性要求無法保證；軸壓比過小，則說明結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟技術(shù)指標較差，宜適當減少相應(yīng)墻、柱的截面面積。軸壓比不滿足規(guī)范要求時的調(diào)整方法：1、程序調(diào)整： SATWE 程序不能實現(xiàn)。2、結(jié)構(gòu)調(diào)整：增大該墻、柱截面或提高該樓層墻、柱混凝土強度。二、剪重比：主要為限制各樓層的最小水平地震剪力，確保周期較長的結(jié)構(gòu)的安全。見 抗規(guī) ，高規(guī) 及相應(yīng)的條文說明。剪重比不滿足規(guī)范要求，說明結(jié)構(gòu)的剛度相對 于水平地震剪力過?。粰幟肥萆碓趺礃拥糁乇冗^分大，則說

2、明結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟技術(shù)指標較差， 宜適當減少墻、柱等豎向構(gòu)件的截面面積。剪重比不滿足規(guī)范要求時的調(diào)整方法：1、程序調(diào)整：當剪重比偏小但與規(guī)范限值相差不大（如剪重比達到規(guī)范限值的80以上）時，可按下列方法之一進行調(diào)整：1）在 SATWE 的“調(diào)整信息 ”中勾選 “按抗震規(guī)范 調(diào)整各樓層地震內(nèi)力 ”，SATWE 按抗規(guī) 自動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）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）在 SATWE 的 “地震信息 ”中的 “周期折減系

3、數(shù) ”中適當減小系數(shù)，增大地震作用，以 滿足剪重比要求。2、結(jié)構(gòu)調(diào)整：當剪重比偏小且與規(guī)范限值相差較大時，宜調(diào)整增強豎向構(gòu)件，加強墻、柱等豎向構(gòu)件的剛度。三、剛重比： 規(guī)范上限主要用于確定重力荷載在水平作用位移效應(yīng)引起的二階效應(yīng)是否 可以忽略不計。 見高規(guī) 和 及相應(yīng)的條文說明。 剛重比不滿足規(guī)范上限要求， 說明 重力二階效應(yīng)的影響較大， 應(yīng)該予以考慮。 檸梅瘦身怎么樣規(guī)范下限主要是控制重力荷載在 水平作用位移效應(yīng)引起的二階效應(yīng)不致過大，避免結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)倒塌。見高規(guī) 及相應(yīng)的 條文說明。 剛重比不滿足規(guī)范下限要求， 說明結(jié)構(gòu)的剛度相對于重力荷載過小。 但剛重比過 分大，則說明結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟技術(shù)指標較

4、差，宜適當減少墻、柱等豎向構(gòu)件的截面面積。剛重比不滿足規(guī)范要求時的調(diào)整方法：1、程序調(diào)整：剛重比不滿足規(guī)范上限要求，在SATWE 的“設(shè)計信息 ”中勾選 “考慮 P-效應(yīng) ”，程序自動計入重力二階效應(yīng)的影響。2、結(jié)構(gòu)調(diào)整：剛重比不滿足規(guī)范下限要求，只能通過調(diào)整增強豎向構(gòu)件，加強墻、柱 等豎向構(gòu)件的剛度。四、層間位移角： 主要為限制結(jié)構(gòu)在正常使用條件下的水平位移， 確保高層結(jié)構(gòu)應(yīng)具備 的剛度， 避免產(chǎn)生過大的位移而影響結(jié)構(gòu)的承載力、 穩(wěn)定性和使用要求。 見高規(guī) 、和 及相應(yīng)的條文說明。層間位移角不滿足規(guī)范要求，說明結(jié)構(gòu)的上述要求無法得到滿 足。但層間位移角過分小，則說明結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟技術(shù)指標較差，

5、宜適當減少墻、柱等豎向構(gòu)件 的截面面積。層間位移角不滿足規(guī)范要求時的調(diào)整方法：1、程序調(diào)整： SATWE 程序不能實現(xiàn)。2、結(jié)構(gòu)調(diào)整：只能通過調(diào)整增強豎向構(gòu)件，加強墻、柱等豎向構(gòu)件的剛度。1）由于高層結(jié)構(gòu)在水平力的作用下將不可避免地發(fā)生扭轉(zhuǎn)，所以符合剛性樓板假定的 高層結(jié)構(gòu)的最大層間位移往往出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的邊角部位， 因此應(yīng)注意加強結(jié)構(gòu)外圍對應(yīng)位置抗 側(cè)力構(gòu)件的剛度， 減小結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形。 檸梅瘦身怎么樣同時在設(shè)計中， 應(yīng)在構(gòu)造措施上對 樓板的剛度予以保證。2）利用程序的節(jié)點搜索功能在 SATWE 的“分析結(jié)果圖形和文本顯示 ”中的 “各層配筋構(gòu) 件編號簡圖 ”中快速找到層間位移角超過規(guī)范限值的節(jié)

6、點，加強該節(jié)點對應(yīng)的墻、柱等構(gòu)件 的剛度。節(jié)點號在 “SATWE位移輸出文件 ”中查找。五、位移比（層間位移比） ：主要為限制結(jié)構(gòu)平面布置的不規(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) ，高規(guī) 及相應(yīng)的條文說明。 位移比 （包括層間位移比， 下同）不滿足規(guī)范要求， 說明結(jié)構(gòu)的剛心偏離質(zhì)心的距離較大，扭轉(zhuǎn)效 應(yīng)過大，結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件布置不合理。位移比不滿足規(guī)范要求時的調(diào)整方法：1、程序調(diào)整： SATWE 程序不能實現(xiàn)。2、結(jié)構(gòu)調(diào)整：只能通過調(diào)整改變結(jié)構(gòu)平面布置，減小結(jié)構(gòu)剛心與質(zhì)心的偏心距；調(diào)整 方法如下：1）由于位移比是在剛性樓板假定下計算的，結(jié)構(gòu)最大水平位移與層間位移往

7、往出現(xiàn)在 結(jié)構(gòu)的邊角部位； 因此應(yīng)注意調(diào)整結(jié)構(gòu)外圍對應(yīng)位置抗側(cè)力構(gòu)件的剛度， 減小結(jié)構(gòu)剛心與質(zhì) 心的偏心距。同時在設(shè)計中，應(yīng)在構(gòu)造措施上對樓板的剛度予以保證。2）對于位移比不滿足規(guī)范要求的樓層，也可利用程序的節(jié)點搜索功能在 SATWE 的 “分 析結(jié)果圖形和文本顯示 ”中的 “各層配筋構(gòu)件編號簡圖 ”中，快速找到位移最大的節(jié)點，加強該節(jié)點對應(yīng)的墻、柱等構(gòu)件的剛度。節(jié)點號在“SATWE 位移輸出文件 ”中查找。也可找出位移最小的節(jié)點削弱其剛度，直到位移比滿足要求。六、周期比：主要為限制結(jié)構(gòu)的抗扭剛度不能太弱， 使結(jié)構(gòu)具有必要的抗扭剛度， 減小 扭轉(zhuǎn)對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響。見高規(guī) 及相應(yīng)的條文說明。

8、周期比不滿足規(guī)范要求，說 明結(jié)構(gòu)的抗扭剛度相對于側(cè)移剛度較小，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)過大，結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件布置不合理。周期比不滿足規(guī)范要求時的調(diào)整方法：1、程序調(diào)整： SATWE 程序不能實現(xiàn)。2、結(jié)構(gòu)調(diào)整：只能通過調(diào)整改變結(jié)構(gòu)布置，提高結(jié)構(gòu)的抗扭剛度。由于結(jié)構(gòu)外圍的抗 側(cè)力構(gòu)件對結(jié)構(gòu)的抗扭剛度貢獻最大， 所以總的調(diào)整原則是加強結(jié)構(gòu)外圍墻、 柱或梁的剛度， 或適當削弱結(jié)構(gòu)中間墻、 柱的剛度。 檸梅瘦身怎么樣利用結(jié)構(gòu)剛度與周期的反比關(guān)系， 合理 布置抗側(cè)力構(gòu)件，加強需要減小周期方向 （包括平動方向和扭轉(zhuǎn)方向） 的剛度，削弱需要增 大周期方向的剛度。當結(jié)構(gòu)的第一或第二振型為扭轉(zhuǎn)時，可按以下方法調(diào)整：1） SATW

9、E 程序中的振型是以其周期的長短排序的。2）結(jié)構(gòu)的第一、第二振型宜為平動，扭轉(zhuǎn)周期宜出現(xiàn)在第三振型及以后。見抗規(guī)條 3 款及條文說明 “結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特性 （周期和振型 ） 宜相近 ”。3）當?shù)谝徽裥蜑榕まD(zhuǎn)時，說明結(jié)構(gòu)的抗扭剛度相對于其兩個主軸（第二振型轉(zhuǎn)角方向 和第三振型轉(zhuǎn)角方向，一般都靠近 X 軸和 Y 軸）的抗側(cè)移剛度過小，此時宜沿兩主軸適當 加強結(jié)構(gòu)外圍的剛度，并適當削弱結(jié)構(gòu)內(nèi)部的剛度。4）當?shù)诙裥蜑榕まD(zhuǎn)時，說明結(jié)構(gòu)沿兩個主軸方向的抗側(cè)移剛度相差較大，結(jié)構(gòu)的抗 扭剛度相對其中一主軸 （第一振型轉(zhuǎn)角方向） 的抗側(cè)移剛度是合理的； 但相對于另一主軸 （第 三振型轉(zhuǎn)角方向）的抗側(cè)

10、移剛度則過小，此時宜適當削弱結(jié)構(gòu)內(nèi)部沿 “第三振型轉(zhuǎn)角方向 的剛度，并適當加強結(jié)構(gòu)外圍（主要是沿第一振型轉(zhuǎn)角方向）的剛度。5）在進行上述調(diào)整的同時，應(yīng)注意使周期比滿足規(guī)范的要求。6）當?shù)谝徽裥蜑榕まD(zhuǎn)時，周期比肯定不滿足規(guī)范的要求；當?shù)诙裥蜑榕まD(zhuǎn)時，周期 比較難滿足規(guī)范的要求。七、剛度比：主要為限制結(jié)構(gòu)豎向布置的不規(guī)則性， 避免結(jié)構(gòu)剛度沿豎向突變，形成薄 弱層。見抗規(guī) ，高規(guī) 及相應(yīng)的條文說明；對于形成的薄弱層則按高規(guī) 予以 加強。剛度比不滿足規(guī)范要求時的調(diào)整方法：1、程序調(diào)整：如果某樓層剛度比的計算結(jié)果不滿足要求，SATWE 自動將該樓層定義為薄弱層，并按高規(guī) 將該樓層地震剪力放大 1.15

11、 倍。2、結(jié)構(gòu)調(diào)整：如果還需人工干預(yù)，可按以下方法調(diào)整：1）適當降低本層層高，或適當提高上部相關(guān)樓層的層高。2）適當加強本層墻、柱和梁的剛度，或適當削弱上部相關(guān)樓層墻、柱和梁的剛度。八、層間受剪承載力比： 主要為限制結(jié)構(gòu)豎向布置的不規(guī)則性， 避免樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的 受剪承載能力沿豎向突變，形成薄弱層。見抗規(guī)，高規(guī) 及相應(yīng)的條文說明；對于形成的薄弱層應(yīng)按高規(guī) 予以加強。層間受剪承載力比不滿足規(guī)范要求時的調(diào)整方法：1、程序調(diào)整：在 SATWE 的“調(diào)整信息 ”中的 “指定薄弱層個數(shù) ”中填入該樓層層號，將 該樓層強制定義為薄弱層， SATWE 按高規(guī) 將該樓層地震剪力放大 1.15 倍。2、結(jié)構(gòu)調(diào)整

12、：如果還需人工干預(yù)，可適當提高本層構(gòu)件強度（如增大配筋、提高混凝 土強度或加大截面） 以提高本層墻、 柱等抗側(cè)力構(gòu)件的抗剪承載力， 或適當降低上部相關(guān)樓 層墻、柱等抗側(cè)力構(gòu)件的抗剪承載力。幾個參數(shù)的調(diào)整涉及構(gòu)件截面、剛度及平面位置的改變，在調(diào)整過程中可能相互關(guān)聯(lián)， 應(yīng)注意不要顧此失彼。應(yīng)該注意， 對于類似于框剪結(jié)構(gòu)的組合體系， 有個彼此剛度適宜的問題。 分析框架的剪 切型變形曲線和剪力墻的彎曲型變形曲線，可以發(fā)現(xiàn)，在下部樓層，剪力墻的位移較小，框 架的位移較大， 是剪力墻拉著框架來限制其層間位移角； 上部幾層則相反， 剪力墻的層間位 移角逐漸增大，框架的層間位移角逐漸減小，框架反過來拉著剪力墻

13、以限制其層間位移角。 而改變剪力墻的剛度與部置是控制框剪結(jié)構(gòu)的位移和周期的主要手段， 所以當框剪結(jié)構(gòu)上部 幾層的層間位移角較大時，適當削弱這幾層的剪力墻剛度應(yīng)該更為有效。如果結(jié)構(gòu)豎向較規(guī)則， 第一次試算時可只建一個結(jié)構(gòu)標準層， 待結(jié)構(gòu)的周期比、 位移比、 剪重比、 剛重比等滿足之后再添加其它標準層； 這樣可以減少建模過程中的重復(fù)修改， 加快 建模速度。未完成高層結(jié)構(gòu)整體控制參數(shù)的關(guān)聯(lián)性及剛度控制結(jié)構(gòu)整體控制是高層結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的重要環(huán)節(jié)， 各控制參數(shù)與結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件的剛度都 有著直接的或間接的關(guān)系，因此也就不可避免地相互關(guān)聯(lián)。認識各控制參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)性， 有助于提高結(jié)構(gòu)整體控制的效率，也有助于使

14、結(jié)構(gòu)設(shè)計更加經(jīng)濟合理。本文就此拋磚引玉， 和大家共同探討這一課題。位移比和結(jié)構(gòu)整體控制的過程，也就是對結(jié)構(gòu)的剛度控制、調(diào)整的過程?？刂茀?shù)中， 周期比不僅與結(jié)構(gòu)的剛度有關(guān)， 也與結(jié)構(gòu)剛度的分布狀況有關(guān)。 這兩個參數(shù)反映了結(jié)構(gòu)的扭 轉(zhuǎn)效應(yīng)，是結(jié)構(gòu)整體控制的難點，也是結(jié)構(gòu)整體控制的入手之處。位移比 & 周期比：由于位移比是在 “全樓剛性樓板 ”的假定下計算的，這時的每層樓板在 樓層平面內(nèi)被假定為剛度無限大。 因為位移比的計算要考慮偶然偏心， 這樣在水平地震力的 作用下， 即使是規(guī)則對稱的結(jié)構(gòu)也不可能是純粹的平動， 檸梅瘦身怎么樣其最大水平位移與 層間位移一定是發(fā)生在樓層邊角部位的某處。 所以一般情

15、況下位移比是由結(jié)構(gòu)邊角部位的水 平位移與層間位移決定的。 因此調(diào)整結(jié)構(gòu)外圍抗側(cè)力構(gòu)件的剛度是控制位移比的最為有效的 方法。周期比的控制在于結(jié)構(gòu)具備足夠的抗扭轉(zhuǎn)剛度， 而結(jié)構(gòu)外圍抗側(cè)力構(gòu)件對結(jié)構(gòu)的抗扭 轉(zhuǎn)剛度貢獻最大。 因此調(diào)整結(jié)構(gòu)外圍抗側(cè)力構(gòu)件剛度以控制位移比時， 必然對周期比產(chǎn)生較 大影響。 考慮到對周期比的影檸梅瘦身怎么樣響， 調(diào)整位移比時， 特別是當周期比接近規(guī)范 限值時， 應(yīng)注意不要削弱結(jié)構(gòu)外圍抗側(cè)力構(gòu)件的剛度。同樣， 對周期比的調(diào)整也可能影響位移比。特別是當某主軸方向的位移比接近規(guī)范限值時， 此時對抗側(cè)力構(gòu)件剛度的調(diào)整應(yīng)以結(jié) 構(gòu)的質(zhì)心為中心盡量對稱。周期比 & 剪重比：分析反應(yīng)譜曲線

16、（地震影響系數(shù)曲線）可以發(fā)現(xiàn)，當結(jié)構(gòu)的自振周期 超過特征周期后，地震影響系數(shù)呈減小趨勢，并且在自振周期較小的情況下，減小的較快。 也就是說，結(jié)構(gòu)的周期越大，地震的作用越小；結(jié)構(gòu)的周期越小，地震的作用越大。利用這 個規(guī)律， 當結(jié)構(gòu)某主軸方向的剪重比不滿足規(guī)范要求時， 可通過加強該主軸方向的剛度來減 小結(jié)構(gòu)的自振周期， 以增大結(jié)構(gòu)的地震作用， 進而增大剪重比。 還可以根據(jù)反應(yīng)譜曲線將結(jié) 構(gòu)的自振周期控制在適當?shù)姆秶鷥?nèi)， 以獲得更大的地震作用或減小地震作用。 同樣， 在調(diào)整 周期比時，也應(yīng)根據(jù)剪重比的大小區(qū)別對待， 當某主軸方向的剪重比小于或接近規(guī)范限值時， 宜加檸梅瘦身怎么樣強該主軸方向結(jié)構(gòu)外圍抗

17、側(cè)力構(gòu)件的剛度； 當某主軸方向的剪重比大于 規(guī)范限值較多時， 宜削弱該主軸方向結(jié)構(gòu)內(nèi)部抗側(cè)力構(gòu)件的剛度， 以取得較好的經(jīng)濟技術(shù)指 標。位移比 & 剪重比：如前面所述，位移比的調(diào)整將影響到結(jié)構(gòu)的自振周期，進而對結(jié)構(gòu)的 地震作用產(chǎn)生影響， 使結(jié)構(gòu)的剪重比發(fā)生變化。 因此調(diào)整位移比時應(yīng)根據(jù)剪重比的大小區(qū)別 對待，當某主軸方向的剪重檸梅瘦身怎么樣比小于或接近規(guī)范限值時， 宜在結(jié)構(gòu)剛心相對于 質(zhì)心偏心的一側(cè)加強抗側(cè)力構(gòu)件的剛度； 當某主軸方向剪重比大于規(guī)范限值較多時， 宜在結(jié) 構(gòu)剛心相對于質(zhì)心偏心的另一側(cè)削弱抗側(cè)力構(gòu)件的剛度。同樣， 對剪重比的調(diào)整也可能影響位移比。 特別是當某主軸方向的位移比接近規(guī)范限

18、值時， 此時對該主軸方向抗側(cè)力構(gòu)件剛度 的調(diào)整應(yīng)以結(jié)構(gòu)的質(zhì)心為中心盡量對稱。位移比 & 剛重比：分析剛重比的定義可以發(fā)現(xiàn)，剛重比與結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛度成正比關(guān)系。 即在結(jié)構(gòu)的質(zhì)量基本保持不變的情況下， 結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛度越大， 剛重比越大； 結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛 度越小，剛重比越小。如前面所述， 位移比的調(diào)整將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)側(cè)移剛度的變化，從而影響到 剛重比。 因此調(diào)整位移比時應(yīng)根據(jù)剛重比的大小區(qū)別對待， 當某主軸方向的剛重比小于或接 近規(guī)范限值時， 宜在結(jié)構(gòu)剛心相對于質(zhì)心偏心的一側(cè)加強抗側(cè)力構(gòu)件的剛度； 當某主軸方向 剛重比大于規(guī)范限值較多時， 宜在檸梅瘦身怎么樣結(jié)構(gòu)剛心相對于質(zhì)心偏心的另一側(cè)削弱抗 側(cè)力構(gòu)件的剛度。 同樣， 對剛重比的調(diào)整也可能影響位移比。 特別是當某主軸方向的位移比 接近規(guī)范限值時，此時對該主軸方向抗側(cè)力構(gòu)件剛度的調(diào)整應(yīng)以結(jié)構(gòu)的質(zhì)心為中心盡量對 稱。周期比 & 剛重比：如前面所述，剛重比與結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛度成正比關(guān)系；周期比的調(diào)整將 導(dǎo)致結(jié)構(gòu)側(cè)移剛度的變化， 從而影響到剛重比。 因此調(diào)整周期比時應(yīng)根據(jù)剛重比的大小區(qū)別 對待，當某主軸方向的剛重比小于或接近