高层结构设计的控制参数及调整方法.doc

一、轴压比：主要为限制结构得轴压比，保证结构得延性要求，规范对墙肢与柱均有相应限值要求。见抗规6、3、7与6、4、6，高规 6、4、2与7、2、14及相应得条文说明。轴压比不满足规范要求，结构得延性要求无法保证；轴压比过小，则说明结构得经济技术指标较差，宜适当减少相应墙、柱得截面面积。 轴压比不满足规范要求时得调整方法： 1、程序调整：SATWE程序不能实现。 2、结构调整：增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。 二、剪重比：主要为限制各楼层得最小水平地震剪力，确保周期较长得结构得安全。见抗规5、2、5，高规3、3、13及相应得条文说明。剪重比不满足规范要求，说明结构得刚度相对于水平地震剪力过小；柠梅瘦身怎么样但剪重比过分大，则说明结构得经济技术指标较差，宜适当减少墙、柱等竖向构件得截面面积。 剪重比不满足规范要求时得调整方法： 1、程序调整：当剪重比偏小但与规范限值相差不大（如剪重比达到规范限值得80以上）时，可按下列方法之一进行调整： 1）在SATWE得“调整信息”中勾选“按抗震规范5、2、5调整各楼层地震内力”，SATWE按抗规5、2、5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之与，用以调整该楼层地震剪力，以满足剪重比要求。 2）在SATWE得“调整信息”中得“全楼地震作用放大系数”中输入大于1得系数，增大地震作用，以满足剪重比要求。 3）在SATWE得“地震信息”中得“周期折减系数”中适当减小系数，增大地震作用，以满足剪重比要求。 2、结构调整：当剪重比偏小且与规范限值相差较大时，宜调整增强竖向构件，加强墙、柱等竖向构件得刚度。 三、刚重比：规范上限主要用于确定重力荷载在水平作用位移效应引起得二阶效应就是否可以忽略不计。见高规5、4、1与5、4、2及相应得条文说明。刚重比不满足规范上限要求，说明重力二阶效应得影响较大，应该予以考虑。柠梅瘦身怎么样规范下限主要就是控制重力荷载在水平作用位移效应引起得二阶效应不致过大，避免结构得失稳倒塌。见高规5、4、4及相应得条文说明。刚重比不满足规范下限要求，说明结构得刚度相对于重力荷载过小。但刚重比过分大，则说明结构得经济技术指标较差，宜适当减少墙、柱等竖向构件得截面面积。 刚重比不满足规范要求时得调整方法： 1、程序调整：刚重比不满足规范上限要求，在SATWE得“设计信息”中勾选“考虑P-效应”，程序自动计入重力二阶效应得影响。 2、结构调整：刚重比不满足规范下限要求，只能通过调整增强竖向构件，加强墙、柱等竖向构件得刚度。 四、层间位移角：主要为限制结构在正常使用条件下得水平位移，确保高层结构应具备得刚度，避免产生过大得位移而影响结构得承载力、稳定性与使用要求。见高规 4、6、1、4、6、2与4、6、3及相应得条文说明。层间位移角不满足规范要求，说明结构得上述要求无法得到满足。但层间位移角过分小，则说明结构得经济技术指标较差，宜适当减少墙、柱等竖向构件得截面面积。 层间位移角不满足规范要求时得调整方法： 1、程序调整：SATWE程序不能实现。 2、结构调整：只能通过调整增强竖向构件，加强墙、柱等竖向构件得刚度。 1）由于高层结构在水平力得作用下将不可避免地发生扭转，所以符合刚性楼板假定得高层结构得最大层间位移往往出现在结构得边角部位，因此应注意加强结构外围对应位置抗侧力构件得刚度，减小结构得侧移变形。柠梅瘦身怎么样同时在设计中，应在构造措施上对楼板得刚度予以保证。 2）利用程序得节点搜索功能在SATWE得“分析结果图形与文本显示”中得“各层配筋构件编号简图”中快速找到层间位移角超过规范限值得节点，加强该节点对应得墙、柱等构件得刚度。节点号在“SATWE位移输出文件”中查找。 五、位移比（层间位移比）：主要为限制结构平面布置得不规则性，以避免产生过大得偏心而导致结构产生较大得扭转效应。见抗规3、4、2，高规 4、3、5及相应得条文说明。位移比（包括层间位移比，下同）不满足规范要求，说明结构得刚心偏离质心得距离较大，扭转效应过大，结构抗侧力构件布置不合理。 位移比不满足规范要求时得调整方法： 1、程序调整：SATWE程序不能实现。 2、结构调整：只能通过调整改变结构平面布置，减小结构刚心与质心得偏心距；调整方法如下： 1）由于位移比就是在刚性楼板假定下计算得，结构最大水平位移与层间位移往往出现在结构得边角部位；因此应注意调整结构外围对应位置抗侧力构件得刚度，减小结构刚心与质心得偏心距。同时在设计中，应在构造措施上对楼板得刚度予以保证。 2）对于位移比不满足规范要求得楼层，也可利用程序得节点搜索功能在SATWE得“分析结果图形与文本显示”中得“各层配筋构件编号简图”中，快速找到位移最大得节点，加强该节点对应得墙、柱等构件得刚度。节点号在“SATWE位移输出文件”中查找。也可找出位移最小得节点削弱其刚度，直到位移比满足要求。 六、周期比：主要为限制结构得抗扭刚度不能太弱，使结构具有必要得抗扭刚度，减小扭转对结构产生得不利影响。见高规4、3、5及相应得条文说明。周期比不满足规范要求，说明结构得抗扭刚度相对于侧移刚度较小，扭转效应过大，结构抗侧力构件布置不合理。 周期比不满足规范要求时得调整方法： 1、程序调整：SATWE程序不能实现。 2、结构调整：只能通过调整改变结构布置，提高结构得抗扭刚度。由于结构外围得抗侧力构件对结构得抗扭刚度贡献最大，所以总得调整原则就是加强结构外围墙、柱或梁得刚度，或适当削弱结构中间墙、柱得刚度。柠梅瘦身怎么样利用结构刚度与周期得反比关系，合理布置抗侧力构件，加强需要减小周期方向（包括平动方向与扭转方向）得刚度，削弱需要增大周期方向得刚度。当结构得第一或第二振型为扭转时，可按以下方法调整： 1）SATWE程序中得振型就是以其周期得长短排序得。 2）结构得第一、第二振型宜为平动，扭转周期宜出现在第三振型及以后。见抗规3、5、3条3款及条文说明“结构在两个主轴方向得动力特性(周期与振型)宜相近”。 3）当第一振型为扭转时，说明结构得抗扭刚度相对于其两个主轴（第二振型转角方向与第三振型转角方向，一般都靠近X轴与Y轴）得抗侧移刚度过小，此时宜沿两主轴适当加强结构外围得刚度，并适当削弱结构内部得刚度。 4）当第二振型为扭转时，说明结构沿两个主轴方向得抗侧移刚度相差较大，结构得抗扭刚度相对其中一主轴（第一振型转角方向）得抗侧移刚度就是合理得；但相对于另一主轴（第三振型转角方向）得抗侧移刚度则过小，此时宜适当削弱结构内部沿“第三振型转角方向”得刚度，并适当加强结构外围（主要就是沿第一振型转角方向）得刚度。 5）在进行上述调整得同时，应注意使周期比满足规范得要求。 6）当第一振型为扭转时，周期比肯定不满足规范得要求；当第二振型为扭转时，周期比较难满足规范得要求。 七、刚度比：主要为限制结构竖向布置得不规则性，避免结构刚度沿竖向突变，形成薄弱层。见抗规3、4、2，高规4、4、2及相应得条文说明；对于形成得薄弱层则按高规5、1、14予以加强。 刚度比不满足规范要求时得调整方法： 1、程序调整：如果某楼层刚度比得计算结果不满足要求，SATWE自动将该楼层定义为薄弱层，并按高规5、1、14将该楼层地震剪力放大1、15倍。 2、结构调整：如果还需人工干预，可按以下方法调整： 1）适当降低本层层高，或适当提高上部相关楼层得层高。 2）适当加强本层墙、柱与梁得刚度，或适当削弱上部相关楼层墙、柱与梁得刚度。 八、层间受剪承载力比：主要为限制结构竖向布置得不规则性，避免楼层抗侧力结构得受剪承载能力沿竖向突变，形成薄弱层。见抗规3、4、2，高规4、4、3及相应得条文说明；对于形成得薄弱层应按高规5、1、14予以加强。 层间受剪承载力比不满足规范要求时得调整方法： 1、程序调整：在SATWE得“调整信息”中得“指定薄弱层个数”中填入该楼层层号，将该楼层强制定义为薄弱层，SATWE按高规5、1、14将该楼层地震剪力放大1、15倍。 2、结构调整：如果还需人工干预，可适当提高本层构件强度（如增大配筋、提高混凝土强度或加大截面）以提高本层墙、柱等抗侧力构件得抗剪承载力，或适当降低上部相关楼层墙、柱等抗侧力构件得抗剪承载力。 几个参数得调整涉及构件截面、刚度及平面位置得改变，在调整过程中可能相互关联，应注意不要顾此失彼。 应该注意，对于类似于框剪结构得组合体系，有个彼此刚度适宜得问题。分析框架得剪切型变形曲线与剪力墙得弯曲型变形曲线，可以发现，在下部楼层，剪力墙得位移较小，框架得位移较大，就是剪力墙拉着框架来限制其层间位移角；上部几层则相反，剪力墙得层间位移角逐渐增大，框架得层间位移角逐渐减小，框架反过来拉着剪力墙以限制其层间位移角。而改变剪力墙得刚度与部置就是控制框剪结构得位移与周期得主要手段，所以当框剪结构上部几层得层间位移角较大时，适当削弱这几层得剪力墙刚度应该更为有效。 如果结构竖向较规则，第一次试算时可只建一个结构标准层，待结构得周期比、位移比、剪重比、刚重比等满足之后再添加其它标准层；这样可以减少建模过程中得重复修改，加快建模速度。 未完成 高层结构整体控制参数得关联性及刚度控制 结构整体控制就是高层结构抗震设计得重要环节，各控制参数与结构抗侧力构件得刚度都有着直接得或间接得关系，因此也就不可避免地相互关联。认识各控制参数之间得关联性，有助于提高结构整体控制得效率，也有助于使结构设计更加经济合理。本文就此抛砖引玉，与大家共同探讨这一课题。 结构整体控制得过程，也就就是对结构得刚度控制、调整得过程。控制参数中，位移比与周期比不仅与结构得刚度有关，也与结构刚度得分布状况有关。这两个参数反映了结构得扭转效应，就是结构整体控制得难点，也就是结构整体控制得入手之处。 位移比&周期比：由于位移比就是在“全楼刚性楼板”得假定下计算得，这时得每层楼板在楼层平面内被假定为刚度无限大。因为位移比得计算要考虑偶然偏心，这样在水平地震力得作用下，即使就是规则对称得结构也不可能就是纯粹得平动，柠梅瘦身怎么样其最大水平位移与层间位移一定就是发生在楼层边角部位得某处。所以一般情况下位移比就是由结构边角部位得水平位移与层间位移决定得。因此调整结构外围抗侧力构件得刚度就是控制位移比得最为有效得方法。周期比得控制在于结构具备足够得抗扭转刚度，而结构外围抗侧力构件对结构得抗扭转刚度贡献最大。因此调整结构外围抗侧力构件刚度以控制位移比时，必然对周期比产生较大影响。考虑到对周期比得影柠梅瘦身怎么样响，调整位移比时，特别就是当周期比接近规范限值时，应注意不要削弱结构外围抗侧力构件得刚度。同样，对周期比得调整也可能影响位移比。特别就是当某主轴方向得位移比接近规范限值时，此时对抗侧力构件刚度得调整应以结构得质心为中心尽量对称。 周期比&剪重比：分析反应谱曲线（地震影响系数曲线）可以发现，当结构得自振周期超过特征周期后，地震影响系数呈减小趋势，并且在自振周期较小得情况下，减小得较快。也就就是说，结构得周期越大，地震得作用越小；结构得周期越小，地震得作用越大。利用这个规律，当结构某主轴方向得剪重比不满足规范要求时，可通过加强该主轴方向得刚度来减小结构得自振周期，以增大结构得地震作用，进而增大剪重比。还可以根据反应谱曲线将结构得自振周期控制在适当得范围内，以获得更大得地震作用或减小地震作用。同样，在调整周期比时，也应根据剪重比得大小区别对待，当某主轴方向得剪重比小于或接近规范限值时，宜加柠梅瘦身怎么样强该主轴方向结构外围抗侧力构件得刚度；当某主轴方向得剪重比大于规范限值较多时，宜削弱该主轴方向结构内部抗侧力构件得刚度，以取得较好得经济技术指标。 位移比&剪重比：如前面所述，位移比得调整将影响到结构得自振周期，进而对结构得地震作用产生影响，使结构得剪重比发生变化。因此调整位移比时应根据剪重比得大小区别对待，当某主轴方向得剪重柠梅瘦身怎么样比小于或接近规范限值时，宜在结构刚心相对于质心偏心得一侧加强抗侧力构件得刚度；当某主轴方向剪重比大于规范限值较多时，宜在结构刚心相对于质心偏心得另一侧削弱抗侧力构件得刚度。同样，对剪重比得调整也可能影响位移比。特别就是当某主轴方向得位移比接近规范限值时，此时对该主轴方向抗侧力构件刚度得调整应以结构得质心为中心尽量对称。 位移比&刚重比：分析刚重比得定义可以发现，刚重比与结构得侧移刚度成正比关系。即在结构得质量基本保持不变得情况下，结构得侧移刚度越大，刚重比越大；结构得侧移刚度越小，刚重比越小。如前面所述，位移比得调整将导致结构侧移刚度得变化，从而影响到刚重比。因此调整位移比时应根据刚重比得大小区别对待，当某主轴方向得刚重比小于或接近规范限值时，宜在结构刚心相对于质心偏心得一侧加强抗侧力构件得刚度；当某主轴方向刚重比大于规范限值较多时，宜在柠梅瘦身怎么样结构刚心相对于质心偏心得另一侧削弱抗侧力构件得刚度。同样，对刚重比得调整也可能影响位移比。特别就是当某主轴方向得位移比接近规范限值时，此时对该主轴方向抗侧力构件刚度得调整应以结构得质心为中心尽量对称。 周期比&刚重比：如前面所述，刚重比与结构得侧移刚度成正比关系；周期比得调整将导致结构侧移刚度得变化，从而影响到刚重比。因此调整周期比时应根据刚重比得大小区别对待，当某主轴方向得刚重比小于或接近规范限值时，宜加强该主轴方向结构外围抗侧力构件得刚度；当某主轴方向得刚重比大于规范限值较多时，宜削弱该主轴方向结构内部抗侧力构件得刚度，以取得较好得经济技术指标。同样，对刚重比得调整也可能影响周期比。特别就是当结构得周期比接近规范限值时，宜加强结构外围抗侧力构件得刚度。 剪重比&刚重比：如前面所述，两个参数都与结构得刚度密切相关，且成正比关系。当结构得刚度发生变化时，这两个参数得变化趋势基本相同。当剪重比较小，如小于0、02时，结构得刚度虽能满足水平位移限值得要求，但往往不能满足刚重比得要求。这两个参数都反映了结构对刚度得绝对需求，在设计时就是必须满足得。