建筑结构设计问答与分析

1、等效荷载利用荷载效应相等的原则将复杂荷载等效为均布荷载。

针对不同的效应会等效出不同的均布荷载，过分追求计算结果的精度意义不大。

实际中主要是确定最不利的荷载效应。

根据实际设计要求，效应包括内力(剪力、弯矩)和变形(挠度、裂缝)。

计算中等效的结果与结构的跨度直接相关，因此等效的结果的应用位置需注意。

相同的复杂荷载对于不同的效应会等效出不同的等效荷载，因此不同的结构构件计算时此效应不能通用。

另外计算的等效荷载还与结构的边界条件有直接关系。

等效荷载只是一种假象荷载，不能追求等效的精度，以满足结构的计算精度要求为宜。

2、汽车荷载汽车轮压的等效荷载大小与结构的跨度成反比。

规范中的汽车等效荷载为直接作用的楼板的荷载，另外考虑了汽车荷载的动力系数。

汽车荷载的动力系数与楼板的覆土厚度直接相关，当结构的覆土厚度大于时，结构的动力系数取。

计算梁柱时要考虑活荷载的折减系数。

3、消防车等效荷载计算(1)、等效荷载的大小与板跨（非柱网）的大小有直接关系。

(2)、等效荷载的大小与覆土厚度有直接关系。

(3)、消防车的作业区域应该是消防车能够到达的任何区域。

对消防车经常出现的场所(主要消防通道、消防中心)，消防车荷载是一种出现频率很高的荷载，此时应该考虑构件的裂缝和挠度，对消防车不经常出现的住宅小区，可不考虑消防车对构件裂缝和挠度的影响。

但要是但考虑经常出现的车辆荷载的影响(一般控制首层地面活荷载不小于5KN/m2)。

(4)、地下是外墙的计算中，《全国民用建筑设计技术措施》中规定：地下室外墙计算时，室外地面荷载取值不小于10kN/m2，汽车通道还应考虑汽车荷载的影响。

4、抗震设防类别商业建筑《建筑抗震设防分类标准》规定：人流密集的大型的多层商场抗震分类标准应划为重点设防类。

其中人流密集和大型的解释为一个区段人流5000人换算成建筑面积17000m2或营业面积7000m2以上的商业建筑。

这里的一个区段考察的是人员的聚集程度，与建筑的功能区分和区段的出口有关，与结构的分缝没有直接关系。

高层建筑中，结构单元内经常使用的人数超过8000人，抗震分类标准应划为重点设防类。

这里的结构单元也不是以结构缝作为划分，还是应该以建筑功能和区段划分作为依据。

5、地震动参数多遇地震参数应根据场地安全评价报告和《抗震规范》合理取用，并不应该小于规范数值，设防烈度和罕遇地震参数应该参考规范数值。

一个地区的抗震设防烈度是基本固定不变的，而抗震设防的分类标准时可以调整的。

根据地区的抗震设防烈度、场地类别和结构的设防类别确定结构的抗震措施和抗震构造措施。

抗震措施是除地震作用计算和抗力计算以外的所有内容，包括抗震构造措施。

出抗震构造措施以外还包括各种效应的放大和抗震构造措施的提高的内容。

6、抗震建筑的地基和基础设计同一结构单元不宜部分采用天然基础部分采用桩基，目的在于当建筑受到地震作用时，地基和基础之间的受力均匀，避免地基和基础之间的抗侧刚度不均匀，引起基础抗剪的各个击破。

因此一般情况下，应满足规范的规定，避免采用抗侧刚度相差较大的基础形式。

当采用减少地基的差异差异沉降的措施后，尽管地基基础的抗剪刚度很不均匀，单差异沉降的减少同样有利于结构内力的均衡，也有利于地基基础抗剪能力的发挥。

7、有效楼板宽度和典型楼板宽度楼板实际传递水平地震作用的有效宽度，就是楼板的实际宽度。

应扣除实际存在的洞口和周边无剪力墙的楼电梯间在楼板处的开口尺寸。

与考察的位置有关，而典型的楼板宽度指的是考察楼板的代表性宽度。

虽然两者都是从楼板传递水平地震作用的角度来考察的，但是两者稍有区别，一个是传递荷载的有效性，一个是传递荷载的完整性。

8、结构两个主轴方向的动力特性要求结构在两个主轴方向的动力特性接近的根本目的是要求抗侧力结构布置均匀，避免结构的侧向刚度和承载力在两个方向出现明显的强弱分布，已符合抗震结构均匀对称的基本原则。

一般要求两个主轴方向的平动周期不超过20%，当两个主轴方向的周期和位移存在较大差异时，应对结构体系和抗侧力结构进行调整。

9、楼梯对结构设计的影响问题对建筑结构设计中的楼梯设计把握以下两点：1、楼梯结构对主体结构的抗震能力影响很大，楼梯结构的梯跑作为传递水平地震作用的重要构件，对主体结构的墙柱产生重大的影响，使结构柱形成短柱和错层柱；2、楼梯的梯跑和普通楼板一样传递水平力，应对梯板适当加强，一般情况再跳顶面加配跨中通长钢筋，并与两端负筋满足受力搭接要求，其配筋率不宜小于%。

《抗震规范》中增加“计算中应考虑楼梯构件的影响”主要指一下两个方面：1、楼梯对竖向构件的影响（使竖向构件中间受力，形成短柱和局部错层柱）；2、考虑楼梯的传力要求，楼梯作为水平传力构件，应确保其传力和疏散功能的实现。

楼梯对主体结构的影响取决于两者各刚度比，主体结构的刚度越大，整体性越好，则楼梯对主体结构的影响越小。

10、刚性楼板假定“刚性楼板”是工程丄的一种简化和假定，当楼板的面内刚度足够大，且楼板的面外刚度能够满足工程上的精度要求，且楼板的面外变形对面内刚度的影响不大。

11、偶然偏心和双向地震偶然偏心的产生有两个方面的原因：1、设计施工的工程误差，使用中的活荷载的偏心布置；2、地震作用扭转分量的存在。

计算单向地震作用时用质心的偏移量来考虑上述偏心的影响。

将地震作用(质心)沿垂直地震作用方向偏移正负5%l i （l i 代表垂直于地震作用方向建筑物的长度）来考虑此部分的影响。

但当结构的质量和刚度分布明显不均匀不对称时（“质量和刚度分布明显不均匀不对称”主要指在不考虑偶然偏心的单向地震作用下，楼层的最大弹性水平位移大于楼层两端弹性水平位移平均值倍），需考虑双向地震作用的影响。

12、 结构剪重比的问题一个不是特别高的结构大部分楼层剪重比过小是不合适的，应调整结构的布置，适当加大结构的刚度。

结构的任一楼层剪重比均应满足结构的最小剪力系数，如果较多楼层的剪力系数不满足结构的最小剪力系数（例如大于15%以上），或底部楼层的剪力系数小于最小剪力系数过多（例如小于85%），说明整个结构的刚度偏弱或质量偏大，应作相应调整，而不能简单的放大楼层剪力。

另外如果底层的最小剪力系数不满足要求，不能只调整不满足的楼层，应该所有的楼层都要调整。

满足最小地震剪力是结构后续抗震设计的前提，只能调整到符合最小剪力系数才能进行相应的地震倾覆力矩、构件内力和位移的计算。

13、 中震和大震的设计问题对抗震薄弱部位采取加强措施和提高结构或构件的承载力水平都是结构的抗震设计的重要手段，我国一般采用前者，而对复杂或超限结构，采用中震抗震构造措施的基础上提高关键结构或构件承载力水平，实现结构或构件承载力水平和构件延性的更大提高，以提高结构的抗震能力。

但中震设计需注意一下两点：1、中震弹性合中震不屈服的区别；2、中震设计时只对地震力放大，二抗震构造措施可不调整，仍旧按原来小震的抗震构造执行。

中震弹性只是将地震力放大了倍，其余和小震得计算结果相同。

中震不屈服是指设防烈度地震下，结构构件轻微破坏，结构构件出现轻微的塑性变形，但不达到屈服状态。

按材料强度标准值计算的承载力大于地震作用标准组合的效应。

地震作用效应和其他荷载效应采用标准组合。

所有构件采用四类构件，不考虑构件抗震等级的调整。

（1）中震弹性是中震地震力、基本组合、材料强度设计值和考虑抗震等级跳帧；（2）中震不屈服是中震地震力、标准组合、材料强度标准值和不考虑抗震等级调整。

（3）考虑连梁破坏，适当减小连梁刚度，一般不小于。

材料强度标准值和设计值的 调整系数为，钢材，混凝土。

大震弹性和大震不屈服，可参考中震，但是阻尼比适当调整，钢结构，混凝土，混合机构~14、 薄弱层的效应增大问题当抗侧力构件的抗剪承载力小于相邻上一层的80%（但不小于相邻上一层的65%）时，该层即为薄弱层。

其中楼层的抗剪承载力指考虑的地震力计算方向上，该层全部柱和剪力墙的受剪承载力之和。

产生薄弱层的原因有侧向刚度不规则和竖向抗侧力构件不连续。

软弱层：楼层的抗侧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%，或除顶层外局部收进的尺寸大于相邻下一层的25%。

规范规定薄弱层的地震剪力增大15%，采用弹塑性静力或动力分析方法验算薄弱层的变形能力，对薄弱部位采取有效地抗震构造措施。

另外要避免薄弱层和软弱层出现在相同的位置。

15、房屋抗震等级的确定结构的抗震等级是混凝土结构设计的重要指标，依据结构类型、结构的重要性程度、抗震设防要求和场地条件见不同的建筑物划分为四个抗震等级。

对框剪结构，在基本振型下若框架部分承担的地震倾覆力矩大于结构总倾覆力矩的50%时，框架部分的抗震等级按框架确定，最大适用高度可比框架-剪力墙结构适当降低。

裙房和主楼相连时，裙房的抗震等级除按裙房本身确定外还不应低于主楼的抗震等级。

这里主楼的抗震等级宜理解为主楼框架的抗震等级和主楼剪力墙的抗震等级。

即裙房剪力墙的抗震等级不宜低于主楼剪力墙的抗震等级，裙房框架的抗震等级不宜低于主楼框架的抗震等级。

当裙房为框架，而主楼为剪力墙时，裙房框架的抗震等级不宜低于主楼剪力墙的抗震等级。

主楼、裙房不分开时，主楼采用剪力墙，裙房采用框架。

裙房顶上一层以上部分的剪力墙的抗震等级可按原高度的剪力墙结构确定抗震等级，但裙房范围内的主楼的抗震等级，应考虑裙房的影响。

即根据裙房的面积的大小综合考虑主楼的结构形式和主楼的抗震等级。

当裙房面积较小时应采用以下两种结构形式进行包络设计：1、不考虑裙房的抗侧作用，所有的剪力由主楼的剪力墙承担；2、按框剪设计。

此时主楼的抗震等级按原高度的剪力墙结构确定抗震等级，而裙房框架按裙房高度确定抗震等级。

当裙房的面积较大时，主楼按原高度的框架剪力墙确定剪力墙的抗震等级，与主楼“相关范围内”的裙房的抗震等级不应低于主楼的抗震等级，即裙房框架按高度为原高度的框架剪力墙确定狂建的抗震等级。

裙房框架的抗震等级还不应低于按裙房高度确定的框架的抗震等级。

这里的相关范围内指的是两个标准跨不小于15m的范围。

裙房偏置时，整个裙房都是相关范围。

当裙房面积较大时应适当的设置剪力墙，以控制结构的扭转，同时避免裙房由框架结构确定抗震等级，提高结构设计的经济性。

16、剪力墙底部加强部位高度的确定剪力墙底部加强部位的高度与剪力墙的高度有关，在工程设计中剪力墙的高度具有可变性，一般用房屋高度替代剪力墙的高度，而房屋高度指室外地面到主要屋面的高度，不会因嵌固部位的变化而变化，便于操作。

嵌固部位的变化只会影响地面以下剪力墙的加强部位，嵌固部位下移，总加强范围跟着下移即可。

带有大底盘的高层建筑，当裙房高出加强部位不多时，可以将加强部位直接伸到裙房上一层，如果裙房顶明显高出加强部位顶层，只需对裙房顶的上下一层加强抗震构造措施。

17、上部结构嵌固部位的确定地下是顶板不能作为上部结构的嵌固部位，嵌固部位应下移至具备嵌固必要条件（该楼层的整体性强，楼层无大洞口、楼层的侧向刚度与上一层的侧向刚度的比值不小于）的楼层，同时对该层的楼板进行加强。