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word 第一节 结构整体性能控制I、轴压比一、规X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能力，规X采取的措施之一就是限制轴压比。规X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.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/Afc)1.抗震等级越高的建筑结构，其延性要求也越高，因此对轴压比的限制也越严格。对于框支柱、一字形剪力墙等情况而言，如此要求更严格。抗震等级低或非抗震时可适当放松，但任何情况下不得小于1.05。2.限制墙柱的轴压比，通常取底截面(最大轴力处)进展验算，假如截面尺寸或混凝土强度等级变化时,还验算该位置的轴压比。SATWE验算结果，当计算结果与规X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，对于墙肢轴压比的计算时，规X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来计算其名义轴压比,是为了保证地震作用下的墙肢具有足够的延性,防止受压区过大而出现小偏压的情况,而对于截面复杂的墙肢来说,计算受压区高度非常困难,故作以上简化计算。4.试验证明，混凝土强度等级，箍筋配置的形式与数量，均与柱的轴压比有密切的关系，因此，规X针对情况的不同，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,否如此可设置构造边缘构件,程序对底部加强部位与其上一层所有墙肢端部均按约束边缘构件考虑。三、轴压比不满足简便的调整方法：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。II、位移和位移比一、 位移和位移比控制位移比控制是层扭转效应控制，限制结构平面布置的不规如此性，防止产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应；位移角控制室整体平动刚度控制。1规X条文与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，抗震规X5.5.1条与高规3.7.3条规定不同结构的弹性层间位移角限值，按下表采用结构类型层间位移角钢筋混泥土框架1/550钢筋混泥土框架-抗震墙、板柱-抗震墙、框架-核心筒1/800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程序在WDISP.OUT中输出楼层的最大层间位移角。即要求：Y方向一样对于位移比，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、混合结构高层建筑与复杂高层建筑，不应大于该楼层平均值的1.4倍。程序中对每一层都计算输出最大水平位移、最大层间位移角、平均水平位移、平均层间位移角与相应的比值，用户可以一目了然地判断是否满足规X要求。2最大位移和平均位移计算最大位移：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。计算位移时某些情况的说明：当本楼层没有柱和墙，而仅布置有支撑时，位移的计算取支撑的两端节点的水平位移。位移角的计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，位移的计算也是取柱的两端节点的水平位移，由于柱两端节点超出本层高度X围，由此可能导致计算的最大位移偏大，从数值上看位移比可能不能满足规X要求，用户应酌情处理。3 位移、位移比控制原如此1根据高规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，但验算层间位移角如此不需要考虑偶然偏心。对于复杂结构，根据抗震规X5.1.1条，在进展位移，位移比验算时需要考虑双向地震作用。2验算位移比应选择强制刚性楼板假定，按照规X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所以应选择“强制刚性楼板假定来计算。但当凸凹不规如此或楼板局部不连续时，应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型，当平面不对称时尚应计与扭转影响。3最大层间位移、位移比是在刚性楼板假设下的控制参数。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用弹性楼板计算，而位移计算必须在刚性楼板假设下获得，故可先采用刚性楼板算出位移，而后采用弹性楼板进展构件分析。4因为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抗震规X3.4.4条规定，凹凸不规如此或楼板局部不连续时，应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型，当平面不对称时尚应计与扭转影响。根据高规5.1.5条，进展高层建筑内力与位移计算时，可假定楼板在其自身平面内为无限刚性，相应地设计时应采取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X围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，此时如果采用“强制刚性楼板假定，结构分析可能失真，位移比也不一定有意义。所以这类结构可以通过位移的“详细输出或者观察结构的变形示意图，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，如果越层柱很多，计算也可能失真。三、位移比不满足时的调整方法：1.程序调整：SATWE程序不能实现。2.人工调整：只能通过人工调整改变结构平面布置，减小结构刚心与形心的偏心距；可利用程序的节点搜索功能在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削弱其刚度；直到位移比满足要求。III、周期比一、 高规对周期比的控制要求高规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级高度的混合结构与本规程第10章所指复杂高层建筑不应大于0.85。二、 周期比验算验算周期比的目的主要是为了控制结构在罕遇大震下的扭转效应。1.程序计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征，根据各振型的平动系数大于0.5，还是扭转系数大于0.5，区分出各振型是扭转振型还是平动振型。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注意：在某些情况下，还要结合主振型信息来进展判断。3.对照“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，如果仅是局部振动，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基底剪力比是否为最大。5.计算Tt/T1，看是否超过0.9 (0.85)周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种对应关系，而不是绝对大小。目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理，使结构不至于出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三、 周期比验算的须知事项进展周期比验算应选择刚性楼板假定。（1） 多塔楼结构不能直接按整体模型进展周期比验算，而必须按各塔楼分开的模型分别计算周期比与验算；（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，此时要注意过滤掉局部振动产生的周期；（3） 对于体育馆、空旷结构和特殊的工业建筑结构，假如没有特殊要求的，一般不需要控制周期比；（4） 多层建筑结构不需要控制周期比。四、 周期比不满足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。当周期比不满足规X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，采取相应的措施，才能有效地解决问题。一般来说，周期比不满足要求，说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小，调整原如此是加强结构外围刚度，或者削弱内部刚度。参考一些工程设计中的经验，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，较易满足；周边墙与核心筒墙成斜交布置时较难满足；当不满足扭转周期限制且层位移角控制潜力较大时，宜减小结构上部竖向构件刚度，增大平动周期；当不满足扭转周期限制，且层位移角控制潜力不大时，应检查是否存在扭转刚度特别小的层，假如存在，如此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；竖向构件断面与布置的改变，同时影响平动刚度和扭转刚度，应控制改变向有利于周期比方向开展；加强周边竖向构件，减弱中间竖向构件，对改变周期比有利；当周期比和规X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、 剪重比的控制，而与结构的根本周期与地震烈度有关，其值按下表采用。楼层最小剪力系数类别6度7度8度9度0.0160.0240.0320.048根本周期大于5s的结构0.0120.0180.0240.036注：1、根本周期介于3.5s和5.0s之间的结构，应允许线性插入取值；2、7、8度时括号内数值分别用于设计根本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。剪重比是抗震设计中非常重要的参数。规X之所以规定剪重比，主要是因为长周期作用下，地震影响下降较快，由此计算出来的水平地震作用下的结构效应可能太小。而对于长周期结构，地震动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，但采用振型分解法时无法对此作用做出准确计算。因此，处于安全考虑，规X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计算结果和相应的调整信息。二、 剪重比控制的根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，否如此称振型数不够。高规5.1.13条规定对B级高度高层建筑结构、混合结构与复杂高层建筑结构有效质量系数不小于0.9，程序可以自动计算该参数并输出。当剪重比不满足规X要求时，除地下室不受最小剪重比控制外，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程序中是按照规X调整，不能人工控制，具体的调整系数可在WZQ.OUT中查询。三、 剪重比不满足时的调整剪重比不满足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“后，SATWE按抗震规X5.2.5条自动将楼层最小剪力系数直接乘以该层以与上重力荷载代表值之和，用以调整该楼层地震剪力，以满足剪重比要求。2. 人工调整如果还需要人工干预，可按如下两种情况进展调整：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，降低刚度以取得适宜的经济技术指标。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，以满足剪重比要求。V、层刚度比一、 为什么要计算刚度比刚度比的计算是用来确定结构中的薄弱层控制结构竖向布置不规如此，或用于判断地下室结构刚度是否满足嵌固要求。抗震规X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。抗震规X3.4.3条表3.4.3-2规定：侧向竖向刚度不规如此：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如下规定：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计算，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计算，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；对结构底部嵌固层，该比值不宜小于1.5。2.抗震规X6.1.14-2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X围地下一层侧向刚度的0.5倍。高规5.3.7条规定：高层建筑结构整体计算中，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层时可近似采用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0.5。E.0.2当转换层设置在第二层以上时，按高规式3.5.2-1计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当转换层设置在第二层以上时，尚宜按公式E.0.3计算，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抗规3.4.4-2增大系数为1.15。二、层刚度的三种计算方法2.剪弯刚度：是按有限元方法，通过加单位力来计算的3.地震剪力与地震层间位移比方法是抗震规X3.4.3条文说明中给出的。由于计算理论不同，三种方法可能给出差异比拟大的刚度比结果，根据2010版规X，SATWE对层刚度比计算的三种方法进展了调整，取消用户选项功能，在计算地震作用下，始终采用第三种方法进展薄弱层判断，并始终给出剪切刚度的计算结果，当结构中存在转换层时，根据转换层所在层号，当2层以下转换时采用剪切刚度计算转换层上下的等效刚度比，对于3层以上高位转换如此自动进展剪弯刚度计算，并采用剪弯刚度计算等效刚度比。三、电算结果的判别与调整要点：1.规X对结构层刚度比和位移比的控制一样，也要求在刚性楼板假定条件下计算。对于有弹性板或板厚为零的工程，应计算两次，在刚性楼板假定条件下计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计算。2.层刚比计算与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，结构的抗侧刚度应该是沿高度均匀或沿高度逐渐减少，但对于框支层或抽空墙柱的中间楼层通常表现为薄弱层，由于薄弱层容易遭受严重震害，故程序根据刚度比的计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，薄弱层也可在调整信息中通过人工强制指定。3.对于上述三种计算层刚度的方法，我们应根据实际情况进展选择：对于底部大空间为一层时或多层建筑与砖混结构应选择“剪切刚度；对于底部大空间为多层时或有支撑的钢结构应选择“剪弯刚度；而对于通常工程来说，如此可选用第三种规X建议方法，此法也是SATWE程序的默认方法。四、刚度比不满足时的调整方法：1.程序调整：如果某楼层刚度比的计算结果不满足要求，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：如果还需人工干预，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高和削弱上部相关楼层墙、柱或梁的刚度。VI、楼层受剪承载力比一、 为什么要计算楼层受剪承载力“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。“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.抗规1.15，使薄弱层适当加强，使其既有足够的变形能力，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。楼层受剪承载力与承载力比值在SATWE的计算结果文本文件的“结构设计总信息WMASS.OUT文件中输出。当RatioBu：xy小于0.8时，XY向承载力不满足规X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、楼层受剪承载力计算应注意的问题在钢柱的受剪承载力计算中，软件是取用采用的极限强度来计算各种截面形式构件的上下两端的全塑性抵抗弯矩，然后计算其受剪承载力。由于越层柱有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别的。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计算书输出的每根柱的受剪承载力中，灵活采用此结果进展手工补充计算。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，按照其与Z轴的夹角大小，采用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。详细计算规如此如下：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，按上文中普通柱的方式计算其受剪承载力；大于20且小于70时，按斜杆计算受剪承载力，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，按上文中的钢柱的计算方法计算受剪承载力；大于20且小于70时，按照斜杆计算受剪承载力，此时欧拉临界力起控制作用，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一样。还需要注意的是，在统计楼层指标的时候，程序是根据斜杆建模时所在的楼层进展统计的与上文中柱底标高输入越层柱的处理方式一样，也就是跃层斜杆职能统计到某一楼层的受剪承载力中取，而不是其跨越的所有楼层。对于楼层斜梁、层间梁不论与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计算，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，所以承载力计算时采用计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，软件按实配钢筋计算构件的实际受剪承载力。三、层间受剪承载力比不满足时的调整方法1程序调整：软件在完成构件的配筋计算后自动计算楼层的受剪承载力和承载力之比，由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，如果有薄弱层如此需要在参数设置人工指定薄弱层号允许指定多个薄弱层重新计算，程序将按照规定调整薄弱层的地震剪力。2人工调整：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。如果结构竖向较规如此，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、刚度比等满足之后再添加其它标准层，这样可以减少建模过程中的重复修改，加快建模速度。VII、刚重比结构稳定和重力二阶效应计算 一、 高层建筑的稳定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，竖向荷载就会出现垂直于变形后的结构竖向轴线的分量，这个分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,假如重力二阶效应过大如此会引起结构的失稳倒塌，故控制好结构的刚重比，如此可以控制结构不失去稳定。主要为控制结构的稳定性，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。刚重比不满足要求，说明结构的刚度相对于重力荷载过小；但刚重比过大，如此说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少墙、柱等竖向构件的截面面积。高规第5.4.4条规定：高层建筑结构的稳定性应符合如下规定：1. 剪力墙结构、框架剪力墙结构，筒体结构应符合下式要求： n2. 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。如果结构的刚重比满足高规5.4.4条规定，如此重力P 效应可控制在20%之内，结构的稳定具有适宜的安全储藏。假如结构的刚重比进一步减小，如此重力P效应将会呈非线性关系急剧增长，直至引起结构的整体失稳。当结构的设计水平力较小，如计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，结构刚度虽能满足水平位移限值要求，但往往不能满足本条规定的稳定要求。SATWE、TAT、PMSAP等软件都是按照规X的方法进展结构的稳定性验算，并在总信息文本中输出，如SATWE在WMASS.OUT中输出。当结构整体稳定验算不满足高规5.4.4条，或通过考虑P后不能满足整体稳定的结构，必须调整结构布置，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、重力二阶效应计算高规5.4.1条规定：当高层建筑满足如下规定时，弹性计算分析时可不考虑重力二阶效应的不利影响。1.剪力墙、框架-剪力墙、筒体结构高规第5.4.2条规定:高层建筑如果不满足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，可采用弹性方法进展计算啊，也可以采用对未考虑重力二阶效应的计算结果乘以增大系数的方法近似考虑。结构满足高规5.4.1条时，弹性分析的二阶效应对结构内力、位移的增量一般能控制在5%左右；考虑实际刚度折减50%时，结构内力增量控制在10%以内，重力二阶效应的影响相对较小，可忽略不计。对于大多数高层结构，P效应将在5%10%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，应该考虑P效应影响。在SATWE、TAT、PMSAP等软件中提供了计算P效应的开关，用户可根据需要选择是否考虑P“弹性方法进展P效应的近似计算。我们首先计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效应的近似计算。这种P效应的实现方法具有一般性，它既适用于采用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、刚重比不满足时的调整方法：1程序调整：SATWE程序不能实现。2人工调整：只能通过人工调整改变结构布置，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、 规X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，根底底面不宜出现零应力区；高宽比不大于4的高层建筑，根底底面与地基之间零应力区面积不应超过根底底面面积的15%。计算时，质量偏心较大的裙楼和主楼可分开考虑。当高层、超高层建筑高宽比拟大，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得控制。二、程序的结构整体抗倾覆验算方法。设Mov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，需要满足MR/Mov3.0才能保证底面不出现零应力区，高宽比不大于4的高层建筑，需要满足MR/Mov2.308，零应力区面积就不会超过根底地面面积的15%。同理，对于其他规X的要求同样也可以按照此表求得相应的抗倾覆安全度限值。三、抗倾覆验算应用r，倾覆力矩Mov，抗倾覆安全度与零应力区比例等指标，根据结果自行判断是否满足要求。在进展结构的抗倾覆验算时，假定根底与地基均具有足够的刚度，基底反力呈线性分布，需要重力荷载合力中心与基底形心根本重合一般要求偏心距不大于B/60，其中B根底地下室底面宽度。当地基具有足够刚度时，如基岩，Mr/Mov要求可适当放松；如为中软土地基，Mr/Mov要求还应适当从严。 以上仅从规X条文与软件运用的角度对高层结构设计中非常重要的“八个比进展对照理解，然而规X条文终究有其局限性，只能针对一些普通、典型的情况提出要求，软件的模拟计算与实际情况也有一定的差距，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，做出具体分析和采取具体措施，防止采用严重不规如此结构。对于某些建筑功能极其复杂，结构平面或竖向不规如此的高层结构，以上比值可能会出现超过规X限制的情况，这时必须进展概念设计，尽可能对原结构方案作出调整或采取有效措施予以弥补。其实,高层结构设计除上述“八个比需很好控制以外,还有很多“比值需要结构设计人员在具体工程的设计中认真的去对待，很好的加以控制，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第二节 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/12，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符合荷载规X折减条件的建筑，如：宿舍楼、办公楼等应按规定进展荷载折减。3对于少层民用建筑，柱配筋建议按双偏压计算，但由于双偏压计算的配筋结果并非唯一，程序算出结果亦非最优，因此要与单偏压结果比拟，假如大于单偏压结果要进展调整，输入配筋结果进展验算，一达到减少配筋的目的。4结构位移值控制不宜过小，满足规X要求就行了，因为位移越小，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不要随便放大荷载、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根底尺寸大、埋深不合理。调整方法：1根底尺寸应按纵、横向柱距和弯矩值分别确定，不要一律取为方形。2在地质资料不够详细的情况下，根底埋深根据现场反应的基坑地质条件进展调整，同一建筑根底不一定标高，尤其是在山区。3高海拔地区设计考虑应急储藏物资、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藏，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，但由于地形影响实际经常降雪，设计中应该考虑这种特殊情况。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，在计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，计算模型应考虑楼梯构件的影响，否如此应做成滑动式楼梯。14 / 14
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