2022年PKPM计算结果分析及注意的问题-讲义.docx

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1、第一节 结构整体性能掌握I、轴压比 一、标准要求轴压比：柱 墙轴压比 N/fcA指柱 墙 轴压力设计值与柱 墙 的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比； 它是影响墙柱抗震性能的主要因素之一，为了使柱墙具有很好的延性和耗能才能， 标准实行的措施之一就是限制轴压比；标准对墙肢和柱均有相应限值要求，见10 版高规 6.4.2 和 7.2.13；抗震设计时，钢筋混凝土柱轴压比不宜超过表6.3.6 的规定；对于类场地上较高的高层建筑，其轴压比限值应适当减小；二、电算结果的判别与调整要点:混凝土构件配筋、钢构件验算输出文件WPJ*.OUTUc - 轴压比 N/Afc1. 抗震等级越高的建筑结构，其

2、延性要求也越高，因此对轴压比的限制也越严格；对于框支柱、一字形剪力墙等情形而言，就要求更严格；抗震等级低或非抗震时可适当放松， 但任何情形下不得小于1.05；2. 限制墙柱的轴压比，通常取底截面 最大轴力处 进行验算，假设截面尺寸或混凝土强度等级变化时 ,仍验算该位置的轴压比； SATWE 验算结果，当运算结果与标准不符时，轴压比数值会自动以红色字符显示；3. 需要说明的是，对于墙肢轴压比的运算时，标准取用重力荷载代表值作用 下产生的轴压力设计值即恒载分项系数取1.2,活载分项系数取 1.4来运算其名义轴压比 ,是为了保证地震作用下的墙肢具有足够的延性,防止受压区过大而显现小偏压的情形 ,而对

3、于截面复杂的墙肢来说 ,运算受压区高度特别困难 ,故作以上简化运算；4. 试验证明，混凝土强度等级，箍筋配置的形式与数量，均与柱的轴压比有亲密的关系，因此，标准针对情形的不同， 对柱的轴压比限值作了适当的调整 抗规 6.3.6 条注；5. 当墙肢的轴压比虽未超过上表中限值，但又数值较大时，可在墙肢边缘应 力较大的部位设置边缘构件， 以提高墙肢端部混凝土极限压应变， 改善剪力墙的延性；当为一级抗震 9 度时的墙肢轴压比大于 0.3,一级8 度大于 0.2,二级大于0.1 时,应设置约束边缘构件 ,否就可设置构造边缘构件 ,程序对底部加强部位及其上一层全部墙肢端部均按约束边缘构件考虑；三、轴压比不

4、满意简便的调整方法：1. 程序调整： SATWE 程序不能实现；2. 人工调整：增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度；17II 、位移和位移比一、位移和位移比掌握位移比掌握是层扭转效应掌握，限制结构平面布置的不规章性，防止产 生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应；位移角掌握室整体平动刚度掌握；1. 标准条文及程序处理楼层的层间位移角就是楼层层间最大位移与层高的比值，抗震标准结构类型钢筋混泥土框架钢筋混泥土框架 -抗震墙、板柱-抗震墙、框架-核心筒层间位移角1/5501/800程序在 WDISP.OUT 中输出楼层的最大层间位移角；5.5.1 条及高规 3.7.3 条规定不同结构的弹

5、性层间位移角限值，按下表采纳钢筋混泥土抗震墙、筒中筒1/1000钢筋混凝土框支层1/1000多、高层钢结构1/300即要求：Ratio-X= Max-X/ Ave-X最好1.2不能超过 1.5Ratio-Dx= Max-Dx/ Ave-DxY 方向相同最好1.2不能超过 1.5对于位移比，高规 3.4.5 条规定：在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角，A、B 级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的 1.2 倍；且 A 级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5 倍， B 级高度高层建筑、 混合结构高层建筑及复杂高层建筑， 不应大于该楼层平均值的1.4 倍；程序

6、中对每一层都运算输出最大水平位移、 最大层间位移角、平均水平位移、平均层间位移角及相应的比值，用户可以一目了然地判定是否满意标准要求；2. 最大位移和平均位移运算最大位移：本层墙顶、柱顶节点的最大水平位移；平均位移：本层墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和的一半； 最大层间位移：本层墙、柱水平层间位移的最大值；平均层间位移：本层墙、柱水平层间位移的最大值与最小值之和的一半；运算位移时某些情形的说明：当本楼层没有柱和墙， 而仅布置有支撑时， 位移的运算取支撑的两端节点的水平位移；位移角的运算取支撑的两端节点的水平位移差与竖向高差之比值；对于包含越层柱的结构， 位移的运算也是取柱的两端节

7、点的水平位移， 由于柱两端节点超出本层高度范畴， 由此可能导致运算的最大位移偏大， 从数值上看位移比可能不能满意标准要求，用户应酌情处理；3. 位移、位移比掌握原就1依据高规 3.4.5 条，高层建筑验算 位移比 时需要考虑偶然偏心 的影响，但验算 层间位移角 就不需要考虑偶然偏心 ；对于复杂结构， 依据抗震标准5.1.1 条，在进行位移，位移比验算时需要考虑双向地震作用；2验算位移比应挑选 强制刚性楼板假定 ，依据标准要求的定义，位移比表示为“最大位移 /平均位移”，而平均位移表示为“ 最大位移 +最小位移 /2” 所以应挑选“强制刚性楼板假定” 来运算；但当凸凹不规章或楼板局部不连续时，

8、应采纳符合楼板平面内实际刚度变化的运算模型， 当平面不对称时尚应计及扭转影响；3最大层间位移、位移比是在刚性楼板假设下的掌握参数；构件设计与位移信息不是在同一条件下的结果 即构件设计可以采纳弹性楼板运算 ，而位移运算必需在刚性楼板假设下获得 ，故可先采纳刚性楼板算出位移，而后采纳弹性楼板进行构件分析；4由于高层建筑在水平力作用下 ,几乎都会产生扭转 ,故楼层最大位移一般都发生在结构单元的边角部位；5抗震标准 3.4.4 条规定，凹凸不规章或楼板局部不连续时，应采纳符合楼板平面内实际刚度变化的运算模型，当平面不对称时尚应计及扭转影响；依据高规 5.1.5 条，进行高层建筑内力与位移运算时，可假定

9、楼板在其自身平面内为无限刚性，相应地设计时应实行必要措施保证楼板平面内的整体刚度；二、结构位移、位移比验算的适用范畴位移比验算也应勾选刚性楼板假定，但是对于复杂结构， 如坡屋顶层、 体育馆、看台、工业建筑等， 这些结构或者柱、 墙不在同一标高， 或者本层没有楼板， 此时假如采纳“强制刚性楼板假定” ，结构分析可能失真，位移比也不肯定有意义；所以这类结构可以通过位移的“具体输出”或者观看结构的变形示意图，来考察结构的扭转效应；对于错层结构或者带有夹层的结构， 这类结构总是伴有大量的越层柱， 当选择“强制刚性楼板假定”后，越层柱将受到楼层的约束，假如越层柱许多，运算也可能失真；三、位移比不满意时的

10、调整方法：1. 程序调整： SATWE 程序不能实现；2. 人工调整：只能通过人工调整转变结构平面布置，减小结构刚心与形心的偏心距；可利用程序的节点搜寻功能在SATWE 的“分析结果图形和文本显示 ”中的“各层配筋构件编号简图 ”中快速找到位移最大的节点，加强该节点对应的墙、柱等构件的刚度；也可找出位移最小的节点减弱其刚度；直到位移比满意要求；III 、周期比一、高规对周期比的掌握要求高规 3.4.5 条规定：结构扭转为主的第一自振周期Tt 与平动为主的第一自振周期 T1 之比， A 级高度高层建筑不应大于 0.9，B 级高度高层建筑、超过A 级高度的混合结构及本规程第 10 章所指复杂高层建

11、筑不应大于 0.85；二、周期比验算验算周期比的目的主要是为了掌握结构在罕遇大震下的扭转效应；1. 程序运算出每个振型的侧振成分和扭振成分，通过平动系数和扭转系数可以明确地区分振型的特点，依据各振型的平动系数大于0.5 ，仍是扭转系数大于0.5 ，区分出各振型是扭转振型仍是平动振型；2. 周期最长的扭振振型对应的就是第一扭转周期Tt，周期最长的侧振振型对应的就是第一侧振周期T1留意：在某些情形下，仍要结合主振型信息来进行 判定；3. 对比 “结构整体空间振动简图”，考察第一扭转 /平动周期是否引起整体振动，假如仅是局部振动，不是第一扭转/平动周期；再考察下一个次长周期；4. 考察第一平动周期的

12、基底剪力比是否为最大；5.运算 Tt/T1 ，看是否超过 0.9 0.85周期比侧重掌握的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种对应关系，而不是肯定大小；目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、 更合理， 使结构不至于显现过大相对于侧移的扭转效应；周期、地震力与振型输出文件WZQ.OUT 即要求： Tt/T1=0.1579/0.3203=0.490.9三、周期比验算的留意事项进行周期比验算应挑选 刚性楼板假定 ；（1） 多塔楼结构不能直接按整体模型进行周期比验算，而必需按各塔楼分开的模型分别运算周期比与验算；（2） 当高层建筑楼层开洞较复杂，或为错层结构时，结构往往会产生局部振动，此时要留意过滤掉局部振动

13、产生的周期；（3） 对于体育馆、空旷结构和特殊的工业建筑结构，假设没有特殊要求的，一般不需要掌握周期比；（4） 多层建筑结构不需要掌握周期比；四、周期比不满意时的调整周期比反映结构整体的扭转刚度与平动刚度的某种比例关系；当周期比不满意标准要求时，不要急于加大剪力墙截面或其他构件截面，要查出关键 所在，实行相应的措施，才能有效地解决问题；一般来说，周期比不满意要求，说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小，调整原就是加强结构外围刚度，或者减弱内部刚度；参考一些工程设计中的体会，扭转周期大小与刚心与形心的偏心距大小有关，与全楼平均扭转刚度关系大；剪力墙全部按主轴正交布置时，较易满意；周边墙与核心筒墙成

14、斜交布置时较难满意；当不满意扭转周期限制且层位移角掌握潜力较大时，宜减小结构上部竖向构件刚度， 增大平动周期； 当不满意扭转周期限制， 且层位移角掌握潜力不大时，应检查是否存在扭转刚度特殊小的层，假设存在，就应加强该层的抗扭刚度；当上述措施均无效时，可以考虑在结构边缘加斜撑；竖向构件断面及布置的转变，同时影响平动刚度和扭转刚度，应掌握转变向有利于周期比方向进展；加强周边竖向构件，减弱中间竖向构件，对转变周期比有利；当周期比和标准要求相差不多时，可适当加大周边梁的刚度，等等；IV 、剪重比一、剪重比的掌握抗震标准 第 5.2.5 条，高规第 4.3.12 条明确要求了楼层剪重比不应小于剪力系数

15、，而 与结构的基本周期及地震烈度有关，其值按下表采纳；楼层最小剪力系数 类别6 度7 度8 度9 度扭转效应明显或基本周期小于 3.5s 的结构0.0080.0160.024 0.0320.048 0.064基本周期大于 5s 的结构0.0060.0120.018 0.0240.036 0.048注： 1、基本周期介于 3.5s 和 5.0s 之间的结构，应答应线性插入取值；2、7、8 度时括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g 和 0.30g 的地区；剪重比是抗震设计中特别重要的参数；标准之所以规定剪重比， 主要是由于长周期作用下， 地震影响下降较快， 由此运算出来的水平地震作用下

16、的结构效应可能太小；而对于长周期结构， 地震惊态作用下的地面加速度和位移可能对结构具有更大的破坏作用，但采纳振型分解法时无法对此作用做出精确运算；因此， 处于安全考虑，标准规定了个楼层水平地震剪力的最小值的要求；在 SATWE 的结果文件 WZQ.OUT 文件中，给出了各层剪重比的运算结果和相应的调整信息；二、剪重比掌握的基本条件 有效质量系数当有效质量系数大于0.8 时，基底剪力误差一般小于 5%；在这个意义上称有效质量系数大于 0.8 的情形为振型数足够，否就称振型数不够； 高规 5.1.13 条规定对 B 级高度高层建筑结构、混合结构及复杂高层建筑结构有效质量系数不小于 0.9，程序可以

17、自动运算该参数并输出；当剪重比不满意标准要求时， 除地下室不受最小剪重比掌握外， 其他楼层程序将自动调整地震作用；剪重比调整系数将直接乘在该层构件的地震内力上；SATWE 程序中是依据标准调整， 不能人工掌握， 具体的调整系数可在 WZQ.OUT 中查询；三、剪重比不满意时的调整剪重比不满意时可按以下两种方法调整：1. 程序调整在 SATWE 的“调整信息”中勾选“按抗规 5.2.5 调整各楼层地震内力”后， SATWE 按抗震标准 5.2.5 条自动将楼层最小剪力系数直接乘以该层以及上重力荷载代表值之和，用以调整该楼层地震剪力，以满意剪重比要求；2. 人工调整假如仍需要人工干预，可按以下两种

18、情形进行调整：1当地震剪力偏小而层间角又偏大时，说明结构过柔，宜适当加大墙、柱截面，提高刚度；2当地震剪力偏大而层间角又偏小时，说明结构过刚，宜适当减小墙、柱截面，降低刚度以取得合适的经济技术指标；3当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时，可在SATWE 的“调整信息 ” 中的“全楼地震作用放大系数 ”中输入大于 1 的系数增大地震作用， 以满意剪重比 要求；V、层刚度比一、为什么要运算刚度比刚度比的运算是用来确定结构中的薄弱层掌握结构竖向布置不规章，或用于判定地下室结构刚度是否满意嵌固要求；抗震标准附录 E2.1 规定：筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于 2；抗震标准 3.4.3 条表 3

19、.4.3-2 规定：侧向竖向刚度不规章：该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%，或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%；高规 3.5.2 条规定：抗震设计时，高层建筑相邻楼层的侧向刚度变化应符合以下规定：1. 对框架结构， 楼层与其相邻上层的侧向刚度比1 可以按式3.5.2-1运算，且本层与相邻上层的比值不宜小于0.7，与相邻上部三层刚度平均值不宜小于0.8.对于框架剪力墙、板柱剪力墙、剪力墙、框架核心筒、筒中筒结构， 楼层与其相邻上层的侧向刚度比2 可按式3.5.2-2运算，且本层与相邻上层的比值不宜小于 0.9；当本层层高大于相邻上层层高的1.5 倍时，该比值不宜小于1.1；对结构底部

20、嵌固层，该比值不宜小于1.5；2. 抗震标准 6.1.14-2 地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，结构地上一层的侧向刚度，不宜大于相关范畴地下一层侧向刚度的 0.5 倍；高规 5.3.7 条规定：高层建筑结构整体运算中， 当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时， 地下一层与首层侧向刚度比不宜小于 2；高规10.2.3 条规定：转换层上部结构与下部结构的侧向刚度变化应符合本规程附录 E 的规定：E.0.1 当转换层设在 1、2 层时可近似采纳转换层与其相邻上层结构等效剪切刚度比 e1 表示转换上、下层结构刚度的变化， e1 宜接近 1，非抗震设计时 e1不应小于 0.4，抗震设计时 e1 不应小于

21、0.5；E.0.2 当转换层设置在其次层以上时，按高规式3.5.2-1运算的转换层与其相邻上层的侧向刚度比不应小于0.6；E.0.3 当转换层设置在其次层以上时，尚宜按公式E.0.3运算，转换层下部结构与上部结构的等效侧向刚度比e2；e2 宜接近 1，非抗震设计时 e2 不应小于 0.5，抗震设计时 e2 不应小于 0.8；3. 侧向刚度变化、 承载力变化、 竖向抗侧力构件连续性不符合高规第3.5.2、3.5.3、3.5.4 条要求的楼层，其对应于地震作用标准值的剪力应按3.5.8 乘以 1.25 的增大系数抗规 3.4.4-2 增大系数为 1.15；二、层刚度的三种运算方法1. 剪切刚度：是

22、依据抗震标准 2021 年版 6.1.14 条文说明中给出的运算方法运算的2. 剪弯刚度：是按有限元方法，通过加单位力来运算的3. 地震剪力与地震层间位移比方法是抗震标准3.4.3 条文说明中给出的；由于运算理论不同， 三种方法可能给出差异比较大的刚度比结果， 依据 2021版标准， SATWE 对层刚度比运算的三种方法进行了调整，取消用户选项功能， 在运算地震作用下， 始终采纳第三种方法进行薄弱层判定，并始终给出剪切刚度的运算结果， 当结构中存在转换层时， 依据转换层所在层号， 当 2 层以下转换时采纳剪切刚度运算转换层上下的等效刚度比， 对于 3 层以上高位转换就自动进行剪弯刚度运算，并采

23、纳剪弯刚度运算等效刚度比；三、电算结果的判别与调整要点：1. 标准对结构层刚度比和位移比的掌握一样，也要求在 刚性楼板假定 条件下运算；对于有弹性板或板厚为零的工程，应运算两次， 在刚性楼板假定条件下运算层刚度比并找出薄弱层，然后在真实条件下完成其它结构运算；2. 层刚比运算及薄弱层地震剪力放大系数的结果详建筑结构的总信息WMASS.OUT；一般来说，结构的抗侧刚度应当是沿高度匀称或沿高度逐步减 少，但对于框支层或抽空墙柱的中间楼层通常表现为薄弱层，由于薄弱层简单遭受严峻震害，故程序依据刚度比的运算结果或层间剪力的大小自动判定薄弱层， 并乘以放大系数， 以保证结构安全； 当然， 薄弱层也可在调

24、整信息中通过人工强制指定；3. 对于上述三种运算层刚度的方法，我们应依据实际情形进行挑选：对于底 部大空间为一层时或多层建筑及砖混结构应挑选“剪切刚度 ”；对于底部大空间为多层时或有支撑的钢结构应挑选 “剪弯刚度 ”；而对于通常工程来说， 就可选用第三种标准建议方法，此法也是 SATWE 程序的默认方法；四、刚度比不满意时的调整方法：1. 程序调整：假如某楼层刚度比的运算结果不满意要求，SATWE 自动将该楼层定义为薄弱层，并按 10 版高规 3.5.8 将该楼层地震剪力放大 1.25 倍；2. 人工调整：假如仍需人工干预，可适当降低本层层高和加强本层墙、柱或梁的刚度，适当提高上部相关楼层的层

25、高和减弱上部相关楼层墙、柱或梁的刚度；VI 、楼层受剪承载力比一、为什么要运算楼层受剪承载力楼层的实际承载力而非承载力设计值是判定薄弱层的依据之一，抗震标准 3.4.3、3.4.4 条与高规 3.5.3 条指出“ A 级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不宜小于其相邻上一层受剪承载力的80，不应小于其 相邻上一层受剪承载力的65； B 级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不应小于其相邻上一层受剪承载力的75”；3.5.8 条“侧向刚度变化、承载力变化、竖向抗侧力构件连续性不符合本规程第3.5.2、3.5.3、3.5.4 条要求的楼层，其对应于地震作用标准值的剪力应乘以1.2

26、5 的增大系数”抗规1.15， 使薄弱层适当加强， 使其既有足够的变形才能， 又不使薄弱层位置发生转移， 是提高结构总体抗震性能的有效手段；楼层受剪承载力及承载力比值在SATWE 的运算结果文本文件的 “结构设计总信息 WMASS.OUT ”文件中输出；当 Ratio Bu：xy小于 0.8 时， XY向承载力不满意标准要求，应在SATWE 前处理的“分析与设计参数补充定义”的调整信息选项卡中人工指定薄弱层可指定多个薄弱层 ；二、楼层受剪承载力运算应留意的问题在钢柱的受剪承载力运算中， 软件是取用采纳的极限强度来运算各种截面形式构件的上下两端的全塑性抗击弯矩，然后运算其受剪承载力；由于越层柱有

27、两种建模方式分层分段输入与柱底标高输入，在统计楼层竖向构件总数时是有区分的； 以柱底标高输入的越层柱只属于一个标准层， 而分段输入的越层柱属于多个标准层， 所以两种建模方式得出的楼层受剪承载力比值是不同的，可以在 SATWE 运算书输出的每根柱的受剪承载力中，敏捷采纳此结果进行手工补充运算；对于在建模时按斜杆输入的构件， 考虑到其对楼层受剪承载力影响很大，依据其与 Z 轴的夹角大小，采纳了三种方式来考虑其受剪承载力贡献，即按住考虑、按斜杆考虑和不考虑其贡献；具体运算规章如下：1. 混凝土含钢管 /型钢混凝土构件，当其与Z 轴夹角小于 20时， 按上文中一般柱的方式运算其受剪承载力；大于20且小

28、于 70时，按斜杆运算受剪承载力，此时只考虑混凝土截面内的钢筋、型钢或钢管的受拉承载力， 再向平面相应方向 x 或 y投影；大于 70时，此时其受力性能与梁类似，不考虑其受剪承载力贡献；2. 钢构件，当其与 Z 轴的夹角小于 20时，按上文中的钢柱的运算方法运算受剪承载力；大于 20且小于 70时，依据斜杆运算受剪承载力，此时欧拉临界力起掌握作用，所以取欧拉临界力向平面相应方向x 或 y投影，且考虑拉压的成对作用，承载力再减半；大于70时，与混凝构件处理方式相同；仍需要留意的是， 在统计楼层指标的时候， 程序是依据斜杆建模时所在的楼层进行统计的与上文中柱底标高输入越层柱的处理方式相同，也就是跃

29、层斜杆职能统计到某一楼层的受剪承载力中取， 而不是其跨过的全部楼层； 对于楼层斜梁、层间梁不管与 Z 轴夹角多少都不考虑其受剪承载力贡献；3. 以上楼层受剪承载力的简化运算，只与竖向构件的尺寸、配筋有关，与 它们的连接关系无关； 同时由于 SATWE 软件在施工图设计之前无法得到实际钢筋面积，所以承载力运算时采纳运算面积配筋乘以超配筋系数来近似实际配筋面积；但在抗震鉴定加固设计软件 JDJG 里，用户可以输入每根梁、 柱的实配钢筋， 软件按实配钢筋运算构件的实际受剪承载力；三、层间受剪承载力比不满意时的调整方法1. 程序调整： 软件在完成构件的配筋运算后自动运算楼层的受剪承载力和承载力之比，由

30、设计人员查看结构设计信息WMASS.OUT ，自行判定是否存在承载力突变引起的薄弱层， 假如有薄弱层就需要在参数设置人工指定薄弱层号答应指定多个薄弱层重新运算，程序将依据规定调整薄弱层的地震剪力；2. 人工调整：假如仍需人工干预，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、柱等抗侧力构件的承载力，或适当降低上部相关楼层墙、柱等抗侧力构件的承载力；假如结构竖向较规章，第一次试算时可只建一个结构标准层，待结构的周期比、位移比、剪重比、刚度比等满意之后再添加其它标准层，这样可以削减建模过程中的重复修改，加快建模速度；VII 、刚重比结构稳固和重力二阶效应运算一、高层建筑的

31、稳固性验算重力二阶效应， 在建筑结构分析中指的是重力荷载在水平作用位移效应上引起的二阶效应； 当结构发生水平位移时， 竖向荷载就会显现垂直于变形后的结构竖向轴线的重量， 这个重量将加大水平位移量， 同时也会加大相应的内力； 当结构侧移越来越大时， 重力产生的重力二阶效应将越来越大，从而降低构件性能直至最终失稳；结构的侧向刚度与重力荷载设计值之比称为刚重比，它是影响重力二阶效应的主要参数 , 且重力二阶效应随着结构刚重比的降低呈双曲线关系增加；高层建筑在风荷载或水平地震作用下,假设重力二阶效应过大就会引起结构的失稳倒塌，故掌握好结构的刚重比， 就可以掌握结构不失去稳固； 主要为掌握结构的稳固性，

32、防止结构在风载或地震力的作用下整体失稳，见高规5.4.1 和 5.4.4；刚重比不满意要求， 说明结构的刚度相对于重力荷载过小； 但刚重比过大， 就说明结构的经济技术指标较差，宜适当削减墙、柱等竖向构件的截面面积；高规第 5.4.4 条规定：高层建筑结构的稳固性应符合以下规定：n1. 剪力墙结构、框架剪力墙结构，筒体结构应符合下式要求：2. 框架结构应符合下式要求结构刚重比是影响重力 P效应的主要参数；假如结构的刚重比满意高规5.4.4 条规定，就重力 P 效应可掌握在 20%之内，结构的稳固具有相宜的安全储备；假设结构的刚重比进一步减小，就重力P 效应将会呈非线性关系急剧增长，直至引起结构的

33、整体失稳；当结构的设计水平力较小， 如运算的楼层剪重比 楼层剪力与其上各层重力荷载代表值之和的比值小于0.02 时，结构刚度虽能满意水平位移限值要求， 但往往不能满意本条规定的稳固要求；SATWE、TAT、PMSAP 等软件都是依据标准的方法进行结构的稳固性验算， 并在总信息文本中输出，如 SATWE 在 WMASS.OUT 中输出；当结构整体稳固验算不满意高规 5.4.4 条，或通过考虑 P后不能满意整体稳固的结构， 必需调整结构布置， 应调整并增大结构的侧向刚度 一般是有高宽比很大的结构才有可能发生 ；二、重力二阶效应运算高规 5.4.1 条规定：当高层建筑满意以下规定时，弹性运算分析时可

34、不考虑重力二阶效应的不利影响；1. 剪力墙、框架 -剪力墙、筒体结构2. 框架结构高规第 5.4.2 条规定 :高层建筑假如不满意 5.4.1 条的规定时，应考虑重力二阶效应对水平力作用下结构内力和位移的不利影响；高规第 5.4.3 条规定：高层建筑结构重力二阶效应，可采纳弹性方法进行运算啊，也可以采纳对未考虑重力二阶效应的运算结果乘以增大系数的方法近似考虑；结构满意高规 5.4.1 条时，弹性分析的二阶效应对结构内力、位移的增量一般能掌握在 5%左右；考虑实际刚度折减 50%时，结构内力增量掌握在10% 以内，重力二阶效应的影响相对较小，可忽视不计；对于大多数高层结构，P 效应将在 5%10

35、%之间，对于超高层结构， P 效应将在 10%以上，并随着结构刚重比的降低， 重力二阶效应的不利影响呈非线性增长； 所以在分析超高层结构时，应当考虑 P效应影响；在 SATWE、TAT、PMSAP 等软件中供应了运算 P 效应的开关，用户可依据需要挑选是否考虑P 效应；具体实现时，软件都采纳高规 5.4.3 条中的“弹性方法”进行 P效应的近似运算；我们第一运算竖向荷载引起的整个结构的几何刚度，以此修改原有结构总刚，从而实现P 效应的近似运算；这种 P效应的实现方法具有一般性，它既适用于采纳刚性楼板假定的结构，也适用于存在独立弹性节点的结构，没有人为的限制；三、刚重比不满意时的调整方法：1程序

36、调整： SATWE 程序不能实现；2人工调整： 只能通过人工调整转变结构布置， 加强墙、柱等竖向构件的刚度；VIII 、抗倾覆力矩与倾覆力矩之比 结构整体抗倾覆验算一、标准要求高规第 12.1.7 条，“在重力荷载与水平荷载标准值或重力荷载代表值与多遇水平地震标准值共同作用下， 高宽比大于 4 的高层建筑， 基础底面不宜显现零应力区； 高宽比不大于 4 的高层建筑， 基础底面与地基之间零应力区面积不应超过基础底面面积的 15%；运算时，质量偏心较大的裙楼和主楼可分开考虑； ”当高层、超高层建筑高宽比较大， 水平风、地震作用较大， 地基刚度较弱时， 结构整体倾覆验算很重要，它直接关系到结构安全度

37、得掌握；二、程序的结构整体抗倾覆验算方法；设 M ov倾覆力矩标准值Mr抗倾覆力矩标准值对于高宽比大于 4 的高层建筑， 需要满意 M R/M ov3.0 才能保证底面不显现零应力区，高宽比不大于 4 的高层建筑，需要满意 M R/M ov2.308，零应力区面积就不会超过基础地面面积的 15%；同理，对于其他标准的要求同样也可以依据此表求得相应的抗倾覆安全度限值；三、抗倾覆验算应用在运算的结果文件 WMASS.OUT 中给出了水平力作用下的抗倾覆力矩Mr， 倾覆力矩 M ov，抗倾覆安全度及零应力区比例等指标，依据结果自行判定是否满足要求；在进行结构的抗倾覆验算时， 假定基础及地基均具有足够

38、的刚度， 基底反力呈线性分布， 需要重力荷载合力中心与基底形心基本重合 一般要求偏心距不大于 B/60，其中 B基础地下室底面宽度 ；当地基具有足够刚度时，如基岩， Mr/M ov 要求可适当放松；如为中软土地基， M r/M ov 要求仍应适当从严；以上仅从标准条文及软件运用的角度对高层结构设计中特别重要的“八个比”进行对比懂得， 然而标准条文终究有其局限性， 只能针对一些一般、 典型的情形提出要求， 软件的模拟运算与实际情形也有肯定的差距，因此， 对于千变万化的实际工程， 需要结构工程师运用概念设计的要求，做出具体分析和实行具体措施，防止采纳严峻不规章结构； 对于某些建筑功能极其复杂， 结

39、构平面或竖向不规章的高层结构， 以上比值可能会显现超过标准限制的情形， 这时必需进行概念设计，尽可能对原结构方案作出调整或实行有效措施予以补偿；其实, 高层结构设计除上述“八个比”需很好掌握以外, 仍有许多“比值” 需要结构设计人员在具体工程的设计中仔细的去对待，很好的加以掌握， 如高层建筑高宽比，结构与构件的延性比，梁柱的剪跨比、剪压比，柱倾覆力矩与总倾覆力矩之比等等； 它们对于实现“强剪弱弯”， “强墙弱梁”“小震不坏， 中震可修，大震不倒”的设计理念均起着重要作用其次节 设计中的几个问题一、业主反映的几个风电项目的问题1梁柱断面尺寸大、配筋大；调整方法：1梁高按跨度一般取为l/10l/1

40、2，柱断面尺寸应按纵、横向柱距和弯矩值分别确定，不要一律取为方形；2符合荷载标准折减条件的建筑，如：宿舍楼、办公楼等应按规定进行荷载折减；3对于少层民用建筑，柱配筋建议按双偏压运算，但由于双偏压运算的配筋结果并非唯独， 程序算出结果亦非最优， 因此要与单偏压结果比较， 假设大于单偏压结果要进行调整，输入配筋结果进行验算，一到达削减配筋的目的；4结构位移值掌握不宜过小，满意标准要求就行了，由于位移越小，就说明刚度越大，抗侧力构件断面越大，同时周期越短，因而地震力也越大；5不要任凭放大荷载、地震力和配筋；6柱断面尺寸确定时主要考虑因素： a. 轴压比； b. 有抗震要求时的层间位移角；梁断面尺寸确

41、定时主要考虑因素： a.跨度； b.挠度； c.经济配筋率参考值，梁端上部钢筋 1.21.6%，跨中下部钢筋 0.60.8%；2基础尺寸大、埋深不合理；调整方法：1基础尺寸应按纵、横向柱距和弯矩值分别确定，不要一律取为方形；2在地质资料不够具体的情形下，基础埋深依据现场反馈的基坑地质条件进行调整，同一建筑基础不肯定标高，特殊是在山区； 3高海拔地区设计考虑应急储备物资、考虑雪荷载；1业主提出在高海拔如3000m 以上地区等恶劣条件下，可能由于降雪等导致交通中断， 应考虑必要的生活物资储备， 以备应急，提出来让大家有个概念， 具体设计时应与业主沟通；2有的地区虽然一般不用考虑雪荷载，但由于地势影响实际常常降雪，设计中应当考虑这种特殊情形；二、PKPM 建模的几个问题： 1次梁输入问题：次梁建议按主梁输入，至少一级次梁按主梁输入，在运算模型中考虑其刚度； 2层间梁输入：只沿外圈布置、没有楼板的梁建议按层间梁输入，不按标准层输入；没有形成封闭房间的梁应按层间梁输入；3按抗规 3.6.6-1 条要求，运算模型应考虑楼梯构件的影响，否就应做成滑动式楼梯；