結構設計中各種比的定義及調(diào)整方法

1、1、軸壓比：結構形式和抗震等級是直接影響軸壓比 限值的主要因素。在剪力墻的軸壓比計算中，軸力取重力荷載代表設計值，與柱子的不一樣。主要為限制結構的軸壓比，保證結構的延性要求，規(guī)范對墻肢和柱均有相應限值要求，見抗規(guī)6.3.6和6.4.2,.高規(guī)6.4.2和7.2.13及相應的條文說明軸壓比不滿足要求，結構的延性要求無法保證；軸壓比過小，則說明結構的經(jīng)濟 技術指標較差，宜適當減少相應墻、柱的截面面積軸壓比不滿足時的調(diào)整方法：增大該墻、柱截面或提高該樓層墻、柱混凝土強度。2、剪重比：主要為限制各樓層的最小水平地震剪力，確保周期較長結構的安全 見抗規(guī)5.2.5,高規(guī)4.3.12及相應的條文說明。這個要

2、求如同最小配筋率的要求，算出來的水平地震剪力如果達不到規(guī)范的最 低要求，就要人為提高，并按這個最低要求完成后續(xù)的計算。剪重比不滿足時的調(diào)整方法：1、程序調(diào)整：在SATWE "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，SATW酸抗規(guī)5.2.5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，可按下列三種情況進行調(diào)整1）當?shù)卣鸺袅ζ《鴮娱g側移角又偏大時，說明結構過柔，宜適當加大墻，柱截 面，提高剛度。2）當?shù)卣鸺袅ζ蠖鴮娱g側移角又偏小時，說明結構過剛，宜適當減小墻、柱 截

3、面，降低剛度以取得合適的經(jīng)濟技術指標。3）當?shù)卣鸺袅ζ《鴮娱g側移角又恰當時，可在SATWE "調(diào)整信息”中的 “全樓地震作用放人系數(shù)”中輸入大于l的系數(shù)增人地震作用，以滿足剪重比要 求。3、側向剛度比：主要為限制結構豎向布置的不則性，避免結構剛度沿豎向突變 形成薄弱層，見抗規(guī)3.4.3,高規(guī)3.5.2及相應的條文說明；對于形成的薄弱層則按高規(guī)3.5.8予以加強。剛度比小滿足時的調(diào)整力法：。1、程序調(diào)整：如果某樓層剛度比的計算結果不滿足要求，SATWE®動將該樓層 定義為薄弱層，并按高規(guī)3.5.8將該樓層地震剪力放大1.25倍。2、人工調(diào)整：如果還需人工干預，可按以下方法調(diào)

4、整：1）適當降低本層層高，或適當提高上部相關樓層的層高。2）適當加強本層墻、柱和梁的剛度，或適當削弱上部相關樓層墻、柱和梁的剛 度。位移比：主要為限制結構平面布置的不規(guī)則性，以避免產(chǎn)生過大的偏心而導致 結構產(chǎn)生較大的扭轉效應。見抗規(guī) 3.4.3 ,高規(guī)3.4.5及相應的條文說明。位移比不滿足時的調(diào)整方法1、程序調(diào)整:SA TWE程序不能實現(xiàn)2、人工調(diào)整：只能通過人工調(diào)整改變結構平面布置，減小結構剛心與形心的偏 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，最大位移比往往出現(xiàn)在結構的四角 部位；因此應注意調(diào)整結構外圍對應位置抗側力構件的剛度；同時在設計中，應在構造措施上對樓板的剛度

5、予以保證。2）利用程序的節(jié)點搜索功能在 SATWE ”分析結果圖形和文本顯示”中的 “各層配筋構件編號簡圖”中快速找到位移最大的節(jié)點，加強該節(jié)點對應的墻、柱等構件的剛度；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。4、周期比：主要為控制結構扭轉效應，減小扭轉對結構產(chǎn)生的不利影響，要求 見高規(guī)4.3.5。主要為限制結構的抗扭剛度不能太弱，使結構具有必要的抗扭剛度， 減小扭轉對結構產(chǎn)生的不利影響，見高規(guī)3.4.5及相應的條文說明。周期比不滿足要求，說明結構的抗扭剛度相對于側移剛度較小，扭轉效應過大，結構抗側力 構件布置不合理。周期比不滿足時的調(diào)整方法：1、程序調(diào)整：SATWE®

6、;序不能實現(xiàn)。2、人工調(diào)整：只能通過人工調(diào)整改變結構布置，提高結構的抗扭剛度；總的調(diào) 整原則是加強結構外圍墻、柱或梁的剛度，適當削弱結構中間墻、柱的剛度；利用結構剛度與周期的反比關系，合理布置抗側力構件，加強需要減小 周期方向（包括平動方向和扭轉方向）的剛度，或削弱需要增大周期方向的剛度。當結構的第一或第二振型為扭轉時可按以下方法調(diào)整1）SAWTEg序中的振型是以其周期的長短排序的。2）結構的第一、第二振型宜為平動，扭轉周期宜出現(xiàn)在第三振型及以后。結構 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時，說明結構的抗扭剛度相對于其兩個主軸（第二振型轉 角方向和第三振型轉角方向

7、,一般都靠近X軸和Y軸）的抗側移剛度過小，此時宜沿兩主軸適當加強結構外圍的剛度，并適當削弱結構內(nèi)部的剛 度。4）當?shù)诙裥蜑榕まD時，說明結構沿兩個主軸方向的抗側移剛度相差較大 ，結 構的抗扭剛度相對其中一主軸（第一振型轉角方向）的抗側移剛度是合理的；但相對于另一主軸（第三振型轉角方向）的抗側移剛度則過小，此時 宜適當削弱結構內(nèi)部沿“第三振型轉角方向”的剛度，并適當加強結構外圍（主要是沿第一振型轉角方向）的剛度。5）在進行上述調(diào)整的同時，應注意使周期比滿足規(guī)范的要求。6）當?shù)谝徽裥蜑榕まD時，周期比肯定不滿足規(guī)范的要求；當?shù)诙裥蜑榕まD時 周期比較難滿足規(guī)范的要求。5、剛重比：主要為控制結構的穩(wěn)定

8、性，以免結構產(chǎn)生滑移和傾覆，要求見高 規(guī)。主要是控制在風荷載或水平地震作用下，重力荷載產(chǎn)生的二階效應不致過大， 避免結構的失穩(wěn)倒塌，見高規(guī)5.4.1和5.4.4及相應的條文說明剛重比不滿足要求，說明結構的剛度相對于重力荷載過??；但剛重比過分大，則 說明結構的經(jīng)濟技術指標較差，宜適當減少墻、柱等豎向構件的截面面積。剛重比小滿足時的調(diào)整方法：1、程序調(diào)整:SA TWE程序不能實現(xiàn)。2、人工調(diào)整：只能通過人工調(diào)整增強豎向構件，加強墻、柱等豎向構件的剛 度。6、層間受剪承載力比：主要為限制結構豎向布置的不規(guī)則性，避免樓層抗側力 結構的受剪承載能力沿豎向突變,形成薄弱層,見抗規(guī)3.4.3,高規(guī)3.5.3

9、及相應的條文說 明；對于形成的薄弱層應按高規(guī)3.5.8將該樓層地震剪力放大1.25倍。層間受剪承載力比不?f足時的調(diào)整方法：1、程序調(diào)整：在SATWE "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，SATW骸高規(guī)3.5.8將該樓層地震剪力放大1.25倍。2、人工調(diào)整：如果還需人工干預，可適當提高本層構件強度（如增大柱箍筋和 墻水平分布筋、提高混凝上強度或加大截面）以提高本層墻、柱等抗側力構件的抗剪承載力，或適當降低上部相關樓層墻、柱等抗側力構件的抗剪 承載力。如果結構豎向較規(guī)則，第一次試算時可只建一個結構標準層，待結構的周期 比、位移比、剪重比、剛度

10、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修改，加快建模速度。上述幾個參數(shù)的調(diào)整涉及構件截面、剛度及平面位置的改變，在調(diào)整過程中可能相互關聯(lián)，應注意不要顧此失彼。上述調(diào)整方法針對的是一般的高層結構，對于復雜的高層結構還需要更多的經(jīng) 驗和專業(yè)知識才能解決問題。7、層間位移角:主要為限制結構在正常使用狀態(tài),水平荷載作用下水平位移過 大,使人產(chǎn)生不舒適感。見高規(guī)3.7相關要求。1、程序調(diào)整：SATWE®序不能實現(xiàn)。2、人工調(diào)整：只能通過人工調(diào)整改變結構平面布置，整體增大抗側剛度，或者 調(diào)整抗側構件布置，方法如下：當抗側構件較少時，可整體增大抗側剛度，增加墻柱或者增大框架梁和

11、連梁高 度。當抗側構件較多時，可調(diào)整抗側構件布置，增加外圍抗側剛度，減少中部抗側剛 度。6、剪跨比：梁的剪跨比，剪力的位置a與h0的比值。剪跨比影響了剪應力和 正應力之間的相對關系，因此也決定了主應力的大小和方向，也影響著梁的斜截面受 剪承載力和破壞的方式；同時也反映在受剪承載力的公式上。柱的剪跨比:,若反彎 點在柱子層高范圍內(nèi)，可取柱子的剪跨比小于2時，需要全長加密，見混凝土規(guī)范7、剪壓比（梁柱截面上的名義剪應力 V/bh0與混凝土軸心抗壓強度設計值的 比值）：梁塑性校區(qū)的截面剪壓比對梁的延性、耗能能力及保持梁的強度、剛度有明 顯的影響，當剪壓比大于0.15的時候，梁的強度和剛度有明顯的退化現(xiàn)象，此時再增 加箍筋用量，也不能發(fā)揮作用，因此對梁柱的截面尺寸有所要求。8、軸壓比：軸壓比是指有地震作用組合的柱組合軸壓力設計值與柱的全截面 面積和碎軸心受壓抗壓強度設計值乘積的比值，是影響柱子破壞形態(tài)和延性的主要 因素之一。軸壓比限值的依據(jù)是理論分析和試驗研究并參照國外的類似條件確定的 其基準值是對稱配筋柱大小偏心受壓狀態(tài)的軸壓比分界值。9、跨高比：梁的跨高比（梁的凈跨與梁截面高度的比值）對梁的抗震性能有明 顯的影響。梁（非剪力墻的連梁）的跨高比小于5和深