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1、高層建筑七大參數的控制與調整 一、 軸壓比 1、 定義：柱(墻)的軸壓力設計值與柱(墻)的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設計值乘積之比值。 2、 作用：反映了柱(墻)的受壓情況；限制柱(墻)的軸壓比主要是為了控制柱(墻)的延性，因為軸壓比越大，柱(墻)的延性就越差，在地震作用下柱(墻)的破壞呈脆性。 3、 規范限值： 1） 柱軸壓比限值 混凝土結構設計規范（50010-2010）11.4.16條 建筑抗震設計規范（50011-2010） 6.3.6條 高層建筑混凝土結構技術規程（JGJ3-2010）6.4.2條 抗震等級 結構類型 一 二 三 四 框架結構 0.65 0.75 0.85 0.92、0 板柱-剪力墻、框架-剪力墻框架-核心筒、筒中筒結構 0.75 0.85 0.90 0.95 部分框支剪力墻結構 0.60 0.70 2）剪力墻軸壓比限值 混凝土結構設計規范（50010-2010）11.7.16條 建筑抗震設計規范（50011-2010） 6.4.2條 高層建筑混凝土結構技術規程（JGJ3-2010）7.2.13條 抗震等級 一級（9度） 一級（6、7、8度） 二、三級 軸壓比限值 0.4 0.5 0.6 4、 不滿足規范限值時調整方案： 增大柱（墻）的截面尺寸或提高該樓層柱（墻）混凝土強度等級。 二、 剪重比 1、 定義：水平地震力作用下樓層剪力標準值與重力荷載代表值的比3、值。 2、 作用：為了控制結構總水平地震剪力及各樓層最小水平地震剪力，確保結構的安全。 3、 規范限值： 建筑抗震設計規范（50011-2010） 5.2.5條 高層建筑混凝土結構技術規程（JGJ3-2010）4.3.12條 類別 6度 7度 8度 9度 扭轉效應明顯或 基本周期小于3.5s的結構 0.008 0.016（0.024） 0.032（0.048） 0.064基本周期大于5.0s的結構 0.006 0.012（0.018） 0.024（0.036） 0.048注：1、周期介于3.5s和5.0s之間的結構，應允許線性插入取值； 2、7、8度時括號內的數值分別用于設計基本地震加速度為04、.15g和0.30g的地區； 3、對于豎向不規則結構的薄弱層（不滿足高規第3.5.2、3.5.3、3.5.4條），剪重比尚應乘以1.15的增大系數； 4、“扭轉效應明顯”是指樓層最大水平位移（或層間位移）大樓層平均水平位移（或層間位移）的1.2倍。 4、 不滿足規范限值時的調整方案： 1）程序調整：在SATWE的“調整信息”中勾選“按抗震規范5.2.5條調整各層地震內力”后，程序按抗震規范5.2.5條自動將樓層最小地震剪力系數直接乘以該層及以上樓層重力荷載代表值，用以調整該樓層地震剪力，以滿足剪重比的要求。（WNL.OUT文件中的所有結果都是結構的原始值，未經調整的，而WWNL.OUT中的內力5、是調整后的）。 2）人工調整： 當地震剪力偏大（剪重比比規范限值大很多）而層間位移角又偏小時，說明結構過剛，宜適當減小墻（柱）截面，降低剛度，以取得合適的經濟技術指標； 當地震剪力偏小（剪重比比規范限值小很多）而層間位移角又偏大時，說明結構過柔，宜適當增大墻（柱）截面，提高剛度； 當地震剪力偏小（剪重比比規范限值小很多）而層間位移角又恰當時，可在程序 SATWE 的“調整信息”中“全樓地震作用放大系數”中輸入大于1.0的系數，增大地震作用，以滿足剪重比要求。 三、 剛度比 1、 定義：相鄰樓層側向剛度的比值。 2、 作用：控制結構豎向規則性，以免豎向剛度突變，形成薄弱層。 3、 規范限值： 建6、筑抗震設計規范（50011-2010） 3.4.3條 高層建筑混凝土結構技術規程（JGJ3-2010）3.5.2 條（更詳細） 1）對框架結構，樓層與相鄰上層的側向剛度 的比值不宜小于 0.7，與相鄰上部三層剛度平均值的比值不宜小于0.8。 2）對剪力墻結構，樓層與相鄰上層的 側向剛度的比值不宜小于 0.9；當本層層高大于相鄰上層層高的 1.5 倍時，該比值不宜小于 1.1；對結構底部的嵌固層，該比值不宜小于1.5。 PKPM 建筑結構的總信息（WMASS.OUT） Ratx，Raty : X，Y 方向本層塔側移剛度與下一層相應塔側移剛度的比值 (宜1) Ratx1，Raty1 : X，Y 方7、向本層塔側移剛度與上一層相應塔側移剛度 70%的比值或上三層平均側移剛度80%的比值中之較小者（宜1） Ratx2，Raty2 : X，Y 方向本層塔側移剛度與上一層相應塔側移剛度90%、110%或者150%比值（110%指當本層層高大于相鄰上層層高1.5倍時，150%指嵌固層）（宜1） 4、 不滿足規范限值時的調整方案： 1）程序調整：如果某樓層剛度比的計算結果不滿 足要求，SATWE 自動將該樓層定義為薄弱層，并按高規3.5.8 條，將該樓層地震作標準值的剪力乘以1.25的增大系數。 2）人工調整：適當降低本層層高或提高本層墻、柱和梁的剛度（加大截面）；適當提高上部相鄰樓層層高或削弱墻、柱8、和梁的剛度。 四、 位移比 1、 定義：樓層位移最大值與平均值的比值。 2、 作用：控制結構平面的規則性，避免產生過大的偏心而導致結構產生較大的扭轉效應。 3、 規范限值： 建筑抗震設計規范（50011-2010） 3.4.3條 高層建筑混凝土結構技術規程（JGJ3-2010）3.4.5條 在考慮偶然偏心影響的規定水平地震力作用下，樓層豎向構件最大的水平位移和層間位移，A級高度高層建筑不宜大于該樓層平均值的1.2 倍，不應大于該樓層平均值的1.5 倍；B級高度高層建筑、超過A級高度的混合結構及本規程第10章所指的復雜高層建筑(帶轉換層的結構、帶加強層的結構、錯層結構、連體結構以及豎向體型收進、9、懸挑結構)不宜大于該樓層平均值的1.2 倍，不應大于該樓層平均值的1.4 倍。【注：當樓層最大位移角不大于本規程3.7.3條規定的限值的40%時（若1/1000，則1/2500），該樓層豎向構件的最大水平位移和層間位移與該樓層平均值的比值可適當放寬，但不應大于1.6。】 PKPM SATWE位移輸出文件（WDISP.OUT） Ratio-(X),Ratio-(Y): 最大位移與層平均位移的比值 (宜1.2，應1.5或1.4) Ratio-Dx,Ratio-Dy : 最大層間位移與平均層間位移的比值 (宜1.2，應1.5或1.4) SATWE周期、地震力與振型輸出文件（WZQ.OUT） 4、 不10、滿足規范限值時的調整方案： 改變結構平面布置，減小結構剛心和形心的偏心距；可利用程序的節點搜索功能在SATWE的“分析結果圖形和文本顯示”中的“各層配筋編號簡圖”中快速找到位移最大的節點，加強該節點對應的墻、柱等構件的剛度；也可以找出位移最小的節點，削弱其剛度；直至位移比滿足要求。 五、 周期比 1、 定義：結構扭轉為主的第一自振周期與平動為主的第一自振周期的比值。 2、 作用：控制結構扭轉效應，減小扭轉對結構產生的不利影響。周期比不滿足要求時，說明結構的扭轉剛度相對于側移剛度要小，結構的扭轉效應大。 3、 規范限值： 高層建筑混凝土結構技術規程（JGJ3-2010）3.4.5條 結構扭轉為主11、的第一自振周期T t與平動為主的第一自振周期T 1之比，A級高度高層建筑不應大于0.9，B級高度高層建筑、超過A級高度的混合結構及本規程第10章所指的復雜高層建筑(帶轉換層的結構、帶加強層的結構、錯層結構、連體結構以及豎向體型收進、懸挑結構)不應大于0.85. 4、 不滿足規范限值時的調整方案： 加強結構外圍墻、柱和梁的剛度，適當削弱結構中間墻、柱的剛度。 六、 剛重比 1、 定義：結構的剛度與重力荷載之比。 2、 作用：控制結構在風荷載或水平地震作用下，重力荷載產生的二階效應不致過大，以免引起結構的失穩、倒塌。若剛重比過小，則說明結構的剛度相對于重力荷載過小；若剛重比過大，則說明結構的經濟技12、術指標較差，宜適當減少墻、柱等豎向構件的截面面積而降低側向剛度。 3、 規范限值： 高層建筑混凝土結構技術規程（JGJ3-2010）5.4.1條、5.4.5條 剛重比EJd/GH*2大于1.4,能夠通過高規(5.4.4)的整體穩定驗算 剛重比EJd/GH*2大于2.7,可以不考慮重力二階效應 4、 不滿足規范限值時的調整方案： 加強豎向構件的剛度。 七、 層間受剪承載力之比 1、 定義：抗側力構件的層間受剪承載力與相鄰上一樓層的比值。 2、 作用：控制結構豎向不規則，避免豎向樓層受剪承載力突變，形成薄弱層。 3、 規范限值： 抗震3.4.3條（P9） 抗側力結構的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層13、的80%。 高規3.5.3條（P15） A 級高度高層建筑的樓層抗側力結構的層間受剪承載力不宜小于其相鄰上一層受剪承載力的80%，不應小于其相鄰上一層受剪承載力的65%；B級高度高層建筑的樓層抗側力結構的層間受剪承載力不應小于相鄰上一層受剪承載力的75%。 PKPM 建筑結構的總信息（WMASS.OUT） Ratio_Bu: 表示本層與上一層的承載力之比（宜0.8，不應0.65或0.75） 4、 不滿足規范限值時的調整方案： 1）程序調整：在SATWE“調整信息”中“指定的薄弱層個數”中填入“個數、及層號”，程序將該樓層強制定義為薄弱層，程序按高規3.5.8條將該樓層地震作用剪力放大1.25 倍。 2）人工調整：提高該層墻、柱、斜撐等受剪承載力。