结构师应该掌握的结构设计中的7个比值
高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法
高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法高层设计的难点在于竖向承重构件（柱、剪力墙等）的合理布置，设计过程中控制的目标参数主要有如下七个：一、轴压比主要为限制结构的轴压比，保证结构的延性要求，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.6和6.4.5，高规 6.4.2和7.2.13及相应的条文说明。
轴压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：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的最小水平地震剪力，确保周期较长的结构的安全，见抗规5.2.5，高规4.3.12及相应的条文说明。
剪重比不满足时的调整方法：1、程序调整：在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后，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：如果还需人工干预，可按下列三种情况进行调整：1）当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时，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侧移角又偏小时，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，以满足剪重比要求。
三、侧向刚度比主要为限制结构竖向布置的不规则性，避免结构刚度沿竖向突变，形成薄弱层，见抗规3.4.3，高规3.5.2及相应的条文说明；对于形成的薄弱层则按高规3.5.8予以加强。
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的层高。
结构设计要注意的7个比值word版
结构设计中的七个比值一、周期与周期比(控制第一振型不扭转)：规范中没有严格的规定，只在《建筑结构荷载规范》2012年版的附录E中给出经验公式。
周期太长结构过于柔，周期太短，结构过于刚，所以，在一般情况下，高层结构结构周期T=（0.007-0.013）n式中n为建筑层数。
周期比即为结构扭转为主的第一自震（也称第一扭震周期）与平动为主的第一自振周期（也称第一侧震周期）的比值，周期比主要控制结构扭转效应，减小结构扭转对结构产生的不利影响，使结构抗扭刚度不会太弱，因为两者相近时，由于振动藕连现象，结构扭转效应会明显加大。
二、位移比（控制扭转）：高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度，需要对其最大位移和层间位移加以控制，以保证主体结构始终处于弹性受力状态，避免混凝土墙柱出现裂缝，控制楼面梁板的裂缝数量，宽度，保证填充墙，幕墙等非结构构件的影响，避免产生明显的破坏。
控制平面的规则性，以免扭转对结构产生不利影响。
计算结果的判别和调整特点：pkpm中的satwe程序对于每一层计算并输出最大位移，最大层间位移角，平均水平位移，平均层间位移角及相应比值，详见输出文件wdisp，但对于计算结果的判读，应注意以下几点:(1)若位移比（层间位移比）超过1.2，则要在总信息参数设置中考虑双向地震作用。
(2)验证位移比要考虑偶然偏心作用，验证位移角不需要考虑偶然偏心。
(3)验算位移比应当选择强制刚性楼板假定，但当凹凸或者局部楼板不连续时，应当采用复合楼板，平面内实际刚度变化的计算模型，当平面不连续时尚应考虑扭转影响。
(4)最大层间位移位移比是在刚性楼板假定下的控制参数。
构件设计与设计信息不是在同一个条件下的结果（即构件可以采用弹性楼板计算，而位移计算必须在刚性楼板假定下获得）固可以在刚性楼板假定下算出位移，而采用弹性楼板进行构件分析。
(5)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边角部位。
史上最精华的结构设计中的七个比值
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注意咯，这个是作者搜集整理在加工的！看懂了这个，去调那些参数应该没有任何问题了，不信你去试试！！觉得好的话，一定要顶！！！那些天做的时候也比较匆忙，出现了部分错误也在所难免，现在把部分错误勘正出来，还请大家一起来批评指正。
本人一定尽力，将本文做到最全最好！！过段时间出一个完整的勘误版本！！现在希望大家持续批评指正，作者已经阅读了346贴了！现将部分网友的部分指正列举如下1，轴压比中的最后一段话对应错了~~应是“一级抗震（9度）时的墙轴压比大于0.1，一级（8度）大于0.2，二级大于0.3时，应设置约束边缘构件"--感谢128楼和255楼网友指正！2，楼主，你整理的关于层刚度比的计算方法，说是有三种，新的pkpm2010已经不允许设计人员自主选择计算层刚度的方式了。
直接是默认第三种，你这是是pkpm08版本的计算方法。
pkpm2010的计算方式是：“层刚度计算中，satwe提供三种计算方法，分别是"剪切刚度"，"剪弯刚度"和"地震剪力与地震层间位移比值（抗震规范法）"。
剪切刚度是按《建筑抗震设计规范GB50011-2010》6.1.14条文说明中给出的方法计算的，剪弯刚度是按照有限元方法，通过加单位力来计算的；地震剪力与相应位移的比值方法是《建筑抗震设计规范》3.4.3条文说明给出的。
由于计算理论不同，三种方法可能给出差别比较大的刚度比结果，根据 2010 版规范， SATWE 对层刚度比计算的三种方法进行了调整，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行薄弱层判断，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 层以上高位转换则自动进行剪弯刚度计算，并采用剪弯刚度计算等效刚度比。
高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法
高层设计的难点在于竖向承重构件（柱、剪力墙等）的合理布置，设计过程中控制的目标参数主要有如下七个：1、轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.7和6.4.6，高规6.4.2和7.2.14。
轴压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：增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见抗规5.2.5，高规3.3.13。
这个要求如同最小配筋率的要求，算出来的地震剪力如果达不到规范的最低要求，就要人为提高，并按这个最低要求完成后续的计算。
剪重比不满足时的调整方法：1）程序调整：在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后，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：如果还需人工干预，可按下列三种情况进行调整：a）当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时，说明结构过柔，宜适当加大墙、柱截面，提高刚度；b）当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时，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；c）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。
3、刚度比：主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层，见抗规3.4.2，高规4.4.2；对于形成的薄弱层则按高规5.1.14予以加强。
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，并按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15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。
(完整版)结构设计中的七个比值
位移比高规 3.4.5：为减少扭转对结构布置的影响，在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下，竖向构件的水平位移和层间位移，A级高度不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层的1.5倍；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级高度建筑不应大于0.9。
说明：过大的扭转效应会导致结构的严重破坏，对结构的扭转效应主要从以下两个方面加以限制：1、限制结构平面布置的不规则，避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。
扭转位移比计算时，楼层位移可取“规定水平地震力”计算，“规定水平地震力”一般可采用振型组合后的楼层地震剪力换算的水平作用力，并考虑偶然偏心。
水平作用力的换算原则为每一楼面处的水平作用力取该楼面上、下两个楼层的地震剪力差的绝对值。
2、限制结构的抗扭刚度不能太弱。
当扭转方向因子大于0.5时，则该振型可认为是扭转为主的振型。
（周期比计算时，可直接计算结构的固有自振特性，不必附加偶然偏心）周期比位移比调整方法：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的偏心距；调整方法如下：1）由于位移比是在刚性楼板假定下计算的，结构最大水平位移与层间位移往往出现在结构的边角部位；因此应注意调整结构外围对应位置抗侧力构件的刚度，减小结构刚心与质心的偏心距。
同时在设计中，应在构造措施上对楼板的刚度予以保证。
2）对于位移比不满足规范要求的楼层，也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。
节点号在“SA TWE位移输出文件”中查找。
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。
周期比比调整方法：一旦出现周期比不满足要求的情况，一般只能通过调整平面布置来改善这一状况，这种改变一般是整体性的，局部的小调整往往收效甚微。
PKPM中七个比的控制和调整
高层设计的难点在于竖向承重构件（柱、剪力墙等）的合理布置，设计过程中控制的目标参数主要有如下七个：1、轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.6和6.4.5，高规 6.4.2和7.2.14。
轴压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：增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
2、剪重比：剪重比是规范考虑长周期结构用振型分解反应谱法和底部剪力法计算时,因地震影响系数取值可能偏低,相应计算的地震作用也偏低,因此出于安全考虑,规范规定了楼层水平地震剪力得最小值.若楼层水平地震剪力小于规范对剪重比的要求,水平地震剪力的取值应进行调整,主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见抗规5.2.5，高规4.3.12。
这个要求如同最小配筋率的要求，算出来的地震剪力如果达不到规范的最低要求，就要人为提高，并按这个最低要求完成后续的计算。
剪重比不满足时的调整方法：1）程序调整：在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后，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：如果还需人工干预，可按下列三种情况进行调整：a）当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时，说明结构过柔，宜适当加大墙、柱截面，提高刚度；b）当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时，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；c）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。
3）在SATWE的“地震信息”中的“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。
3、刚度比：主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层，见抗规3.4.3，高规3.5.2；对于形成的薄弱层则按高规3.5.8，抗规3.4.4予以加强。
结构七个比值的规范要求
多高层结构设计计算的几个值
一.周期比
二、（弹性）层间位移角
(刚性)位移比
（弹塑性）层间位移角
三、剪重比
《高规》5.2.5条与《抗规》4.3.12条相同
四、刚重比
《高规》5.4.1-5.4.4条
总结：
刚重比>=1.4时，满足整体稳定要求；>=2.7时，不用考虑重力二阶效应。
五、刚度比
《高规》3.5.2、3.5.8、5.3.7、10.2.3条
《高规》177页
六、层间剪力比《高规》
《抗规》
七、其它系数的调整
1、X/Y向的有效质量系数
要求应不小于90%。
若不满足，可调整“计算振型数”，但振兴数达到上限时，仍不满足的话，就要需考虑结构布置的合理性。
2、计算振型个数
注意：振兴个数最大不宜超过结构的总自由度数，例如，刚性假定的单塔结构的振型数不得超过层数的3倍。
3、地震作用最大方向
当不小于15度时，需将数值回填到“水平力与整体坐标夹角”。
4、高宽比
《高规》3.3.1条
5.结构基本周期
是计算风荷载的重要指标
可先保留软件的缺省值，待计算后再从计算书中读取数值，回填入“结构基本周期”选项。
6.整体抗倾覆验算
看WMASS总信息里的倾覆力矩是否大于抗倾覆力矩。
（完整版）结构设计中的七个比值
（完整版）结构设计中的七个比值位移比高规3.4.5：为减少扭转对结构布置的影响，在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下，竖向构件的水平位移和层间位移，A级高度不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层的1.5倍；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级高度建筑不应大于0.9。
说明：过大的扭转效应会导致结构的严重破坏，对结构的扭转效应主要从以下两个方面加以限制：1、限制结构平面布置的不规则，避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。
扭转位移比计算时，楼层位移可取“规定水平地震力”计算，“规定水平地震力”一般可采用振型组合后的楼层地震剪力换算的水平作用力，并考虑偶然偏心。
水平作用力的换算原则为每一楼面处的水平作用力取该楼面上、下两个楼层的地震剪力差的绝对值。
2、限制结构的抗扭刚度不能太弱。
当扭转方向因子大于0.5时，则该振型可认为是扭转为主的振型。
（周期比计算时，可直接计算结构的固有自振特性，不必附加偶然偏心）周期比位移比调整方法：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的偏心距；调整方法如下：1）由于位移比是在刚性楼板假定下计算的，结构最大水平位移与层间位移往往出现在结构的边角部位；因此应注意调整结构外围对应位置抗侧力构件的刚度，减小结构刚心与质心的偏心距。
同时在设计中，应在构造措施上对楼板的刚度予以保证。
2）对于位移比不满足规范要求的楼层，也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。
节点号在“SA TWE位移输出文件”中查找。
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。
周期比比调整方法：一旦出现周期比不满足要求的情况，一般只能通过调整平面布置来改善这一状况，这种改变一般是整体性的，局部的小调整往往收效甚微。
结构设计资料：高层建筑设计七个比值的控制目标
结构设计资料：高层建筑设计七个比值的控
制目标
1．轴压比：主要为了控制结构的延性。
2．剪重比：主要为了控制各楼层小地震剪力，确保结构安全性。
3．刚度比：主要为了控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层。
4．位移比：主要为了控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。
5．周期比：主要为了控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响。
6．刚重比：主要为了控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆。
7．层间受剪承载力比：主要为了控制结构的竖向规则性。
高层结构设的七个比值
高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法高层设计的难点在于竖向承重构件（柱、剪力墙等）的合理布置，设计过程中控制的目标参数主要有如下七个：一、轴压比：主要为限制结构的轴压比，保证结构的延性要求，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.7和6.4.6，高规6.4.2和7.2.14及相应的条文说明。
轴压比不满足要求，结构的延性要求无法保证；轴压比过小，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少相应墙、柱的截面面积。
轴压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：增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
二、剪重比：主要为限制各楼层的最小水平地震剪力，确保周期较长的结构的安全，见抗规5.2.5，高规3.3.13及相应的条文说明。
这个要求如同最小配筋率的要求，算出来的水平地震剪力如果达不到规范的最低要求，就要人为提高，并按这个最低要求完成后续的计算。
剪重比不满足时的调整方法：1、程序调整：在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后，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：如果还需人工干预，可按下列三种情况进行调整：1）当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时，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侧移角又偏小时，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，以满足剪重比要求。
三、刚度比：主要为限制结构竖向布置的不规则性，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及相应的条文说明；对于形成的薄弱层则按高规5.1.14予以加强。
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，并按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。
高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法
高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法高层设计的难点在于竖向承重构件（柱、剪力墙等）的合理布置，设计过程中控制的目标参数主要有如下七个：一、轴压比：主要为限制结构的轴压比，保证结构的延性要求，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.7和6.4.6，高规6.4.2和7.2.14及相应的条文说明。
轴压比不满足要求，结构的延性要求无法保证；轴压比过小，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少相应墙、柱的截面面积。
轴压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：增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
二、剪重比：主要为限制各楼层的最小水平地震剪力，确保周期较长的结构的安全，见抗规5.2.5，高规4.3.12及相应的条文说明。
这个要求如同最小配筋率的要求，算出来的水平地震剪力如果达不到规范的最低要求，就要人为提高，并按这个最低要求完成后续的计算。
剪重比不满足时的调整方法：1、程序调整：在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后，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：如果还需人工干预，可按下列三种情况进行调整：1）当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时，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侧移角又偏小时，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SA TWE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。
三、刚度比：主要为限制结构竖向布置的不规则性，避免结构刚度沿竖向突变，形成薄弱层，见抗规3.4.2，高规3.5.2及相应的条文说明；对于形成的薄弱层则按高规5.1.14予以加强。
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，并按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。
高层结构设计过程中控制7个比值
见高规 4.3.5。周期比不满足要求，说明结构的扭转刚度相对于侧移
层墙、柱或梁的刚度。
刚度较小，结构扭转效应过大。
四、位移比
周期比不满足时的调整方法：
主要为掌握结构平面规则性，以避开产生过大的偏心而导致结构
1.程序调整：SATWE 程序不能实现。
魏
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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
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
向构件的刚度。
准层;这样可以削减建模过程中的重复修改，加快建模速度。
7、层间受剪承载力比
掌握竖向不规则性，以免竖向楼层受剪承载力突变，形成薄弱层，
魏
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2.人工调整：只能通过人工调整转变结构布置，提高结构的扭转
见抗规 3.4.2，高规 4.4.3;对于形成的薄弱层应按高规 5.1.14 予以加
刚度;总的调整原则是加强结构外围墙、柱或梁的刚度，适当减弱结构
强。
中间墙、柱的刚度。
层间受剪承载力比不满足时的调整方法：
六、刚重比
1.程序调整：在 SATWE 的“调整信息”中的“指定薄弱层个数”
2.人工调整：假如还需人工干预，可适当提高本层构件强度(如
差，宜适当削减墙、柱等竖向构件的截面面积。
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
刚重比不满足时的调整方法：
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。
1.程序调整：SATWE 程序不能实现。
假如结构竖向较规则，第一次试算时可只建一个结构标准层，
剪重比不满足时的调整方法： 1.程序调整：在 SATWE 的“调整信息”中勾选“按抗震规范 5.2.5 调整各楼层地震内力”后，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：假如还需人工干预，可按以下三种状况进行调整： a.当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时，说明结构过柔，宜 适当加大墙、柱截面，提高刚度; b.当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时，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; c.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
《高层建筑结构设计》之一“七个比值”控制定义、目标与意义
《高层建筑结构设计》之一“七个比值”的控制定义、目标和意义
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“七个比值”
• 轴压比 • 剪重比
• 刚度比
• 位移比 • 周期比 • 刚重比 • 层间受剪承载力比 • 总结
《高层建筑结构设计》之一“七个比值”的控制定义、目标和意义
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三、刚度比
1.定义：指结构竖向不同楼层的侧向刚度 的比值，也称层间刚度比。
2.公式：uc
N fc A
式中：uc—柱轴压比；
N—柱考虑地震作用组合的轴压力设计值；
fc—混凝土轴心抗压强度设计值；
A—柱的全截面面积。
《高层建筑结构设计》之一“七个比值”的控制定义、目标和意义
3
轴压比
轴压比是针对于以承受重力荷载为代 表值的剪力墙、柱等构件提出的概念，新
规范也明确规定：承受的轴力按考虑地震 作用组合的轴压力设计。因此轴压比是影
抗风计算不存在剪重比，风载不同于地展作 用，它是直接作用在建筑物的，而且可较准确测 定(如风洞试验)。
倘若从受力机理和截面破坏形式来看，剪重比 与剪压比是同一概念，它们都是指水平作用与竖向 作用的比值。剪重比讨论的是水平剪力和竖向重力 荷载的比值，如框架柱的剪重比；剪压比讨论的是 横向剪力和轴向压力的比值，如框架梁的剪压比。
表1 框架柱轴压比限值
《高层建筑结构设计》之一“七个比值”的控制定义、目标和意义
5
轴压比
②.《混凝土规》11.7.13条、《高规》7.2.14条
同时规定:抗震设计时，一二级抗震等级的剪力墙 底部加强部位，其重力荷载代表值作用下墙肢的 轴压比不宜超过表2中的极限值。
表2 剪力墙轴压比限值
《高层建筑结构设计》之一“七个比值”的控制定义、目标和意义
结构设计中七个比
1.1 名词释义：
（1） 位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位 移的比值。 （2) 层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层 间位移角的比值。 其中： 最大水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移。 平均水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位 移之和除2。 层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。 最大层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值。 平均层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2
1.2 相关规范条文的控制：
[抗规]3.4.2条规定，建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则,对称, 并应具有良好的整体性,当存在结构平面扭转不规则时,楼层的最大 弹性水平位移(或层间位移),不宜大于该楼层两端弹性水平位移(或 层间位移)平均值的1.2倍。 [高规]4.3.5条规定，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，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***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。 [高规]4.6.3条规定，高度不大于150m的高层建筑，其楼层层间最大 位移与层间之比（即最大层间位移角）Δu/h应满足以下要求： 结构休系 Δu/h限值 框架 1/550 框架-剪力墙，框架-核心筒 1/800 筒中筒，剪力墙 1/1000 框支层 1/1000
(5).扭转周期控制及调整难度较大，要查出问题关键所在，采取 相应措施，才能有效解决问题。 a)扭转周期大小与刚心和形心的偏心距大小无关，只与楼层抗 扭刚度有关； b)剪力墙全部按照同一主轴两向正交布置时，较易满足；周 边墙与核心筒墙成斜交布置时要注意检查是否满足； c)当不满足周期限制时，若层位移角控制潜力较大，宜减小结 构竖向构件刚度，增大平动周期； d)当不满足周期限制时，且层位移角控制潜力不大，应检查 是否存在扭转刚度特别小的层，若存在应加强该层的抗扭刚度； e)当不满足扭转周期限制，且层位移角控制潜力不大，各层抗 扭刚度无突变，说明核心筒平面尺度与结构总高度之比偏小， 应加大核心筒平面尺寸或加大核心筒外墙厚，增大核心筒的抗 扭刚度。 f)当计算中发现扭转为第一振型，应设法在建筑物周围布置剪 力墙，不应采取只通过加大中部剪力墙的刚度措施来调整结构 的抗扭刚度。
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作为一个高级的结构师，应该掌握复杂结构的PKPM计算分析，这里面有很多的规范条文和参数需要理解，需要较长的实际积累，但是计算分析中有7个比值，几乎控制了结构的方方面面，深入的理解并完整掌握这7个比值的应用，是一个结构师从初级到高级的必经之路。
今天小编给大家整理下7个比值的知识。
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轴压比
定义
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。
作用
影响墙柱抗震性能的主要因素之一，为了使墙柱具有很好的延性和耗能能力，规范采取的措施之一就是限制轴压比。
规范
规范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 。
轴压比不满足情况下的简便调整方法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。
电算结果的判别与调整具体要点
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，则要求更严格。
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)进行验算，若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，当计算结果与规范不符时，轴压比数值会自动以红色字符显示。
3)对于墙肢轴压比的计算时，规范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,避免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，规范针对情况的不同，对柱的轴压比限值作了适当的调整。
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,否则可设置构造边缘构件,程序对底部加强部位及其上一层所有墙肢端部均按约束边缘构件考虑。
剪重比
定义
剪重比：即最小地震剪力系数λ。
作用
主要是控制各楼层最小地震剪力，尤其是对于基本周期大于3.5S 的结构,以及存在薄弱层的结构。
规范
出于对结构安全的考虑，规范增加了对剪重比的要求主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见高规10版高规4.3.12。
轴压比不满足情况下的简便调整方法1、程序调整
在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后，SATWE 按10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
a）当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时，说明结构过柔，宜适当加大墙、柱截面，提高刚度；
b）当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时，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；
c）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。
电算结果的判别与调整具体要点
1)对于竖向不规则结构的薄弱层的水平地震剪力应增大1.15 倍，即上表中楼层最小剪力系数λ应乘以1.15 倍。
当周期介于3.5S 和5.0S 之间时，可对于上表采用插入法求值。
2)对于一般高层建筑而言，结构剪重比底层为最小,顶层最大，故实际工程中,结构剪重比由底层控制,由下到上,哪层的地震剪力不够，就放大哪层的设计地震内力。
3)结构各层剪重比及各楼层地震剪力调整系数自动计算取值,结果详SATWE 周期、地震力与振型输出文件。
4)各层地震内力自动放大与否在调整信息栏设开关；如果用户考虑自动放大，SATWE 将在WZQ.OUT 中输出程序内部采用的放大系数。
5)六度区剪重比可在0.7％～1％取。
若剪重比过小，均为构造配筋,说明底部剪力过小，要对构件截面大小、周期折减等进行检查;若剪重比过大，说明底部剪力很大，也应检查结构模型，参数设置是否正确或结构布置是否太刚。
刚度比
定义
指结构竖向不同楼层的侧向刚度的比值（也称层刚度比）。
作用
主要为了控制高层结构的竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层。
对于地下室结构顶板能否作为嵌固端，转换层上、下结构刚度能否满足要求，及薄弱层的判断，均以层刚度比作为依据。
规范
[抗规]与[高规]提供有三种方法计算层刚度，即剪切刚度（Ki=GiAi/hi）、剪弯刚度（Ki=Vi/Δi）、地震剪力与地震层间位移的比值（Ki=Qi/Δui）。
见10抗规3.4.2，10版高规3.5.2与5.3.7与10.2.3；对于形成的薄弱层则按10版高规3.5.8予以加强。
轴压比不满足情况下的简便调整方法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。
电算结果的判别与调整具体要点
1）规范对结构层刚度比和位移比的控制一样，也要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。
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行选择：对于底部大空间为一层时或多层建筑及砖混结构应选择“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，则可选用第三种规范建议方法，此法也是SATWE 程序的默认方法。