(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。

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，总的调整原则是加强结构外圈刚度，削弱结构内筒刚度。

刚度比
抗规3.4.3：侧向刚度不规则判断：该层的侧向刚度不宜小于相邻上一层的70%，不宜小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%。

高规3.5.2：
1、对框架结构，本层的侧向刚度不宜小于相邻上一层的70%，不宜小于其上相邻
三个楼层侧向刚度平均值的80%。

刚度比计算公式：
2、对框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构、剪力墙结构，框架核心筒、筒中筒结
构，本层与相邻上一层的侧向刚度之比不宜小于0.9，当本层层高大于相邻上一层的1.5倍时，该比值不宜小于1.1；对结构底层嵌固层，该比值不宜小于1.5。

说明：正常设计的高层建筑下部楼层侧向刚度宜大于上部楼层的侧向刚度，否则变形会集中于刚度小的下部楼层而形成结构软弱层。

受剪承载力之比
高规3.5.3：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%。

调整方法：
1、程序调整：在SATWE的“调整信息”中的“指定薄弱层个数”中填入该楼层层号，将
该楼层强制定义为薄弱层，SATWE按规定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，可适当提高本层构件强度（如增大柱箍筋和墙水平分布筋、提高混凝土强度或加大截面）以提高本层墙、柱等抗侧力构件的抗剪承载力，或适当降低上部相关楼层墙、柱等抗侧力构件的抗剪承载力。

如果结构竖向较规则，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。

刚重比
高规5.4：重力二阶效应及结构稳定
剪重比
抗规第5.2.5，高规4.3.12：
调整方法：
1、程序调整：当剪重比偏小但与规范限值相差不大（如剪重比达到规范限值的80%以上）时，可按下列方法之一进行调整：
1）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”，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）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。

2、结构调整：当剪重比偏小且与规范限值相差较大时，宜调整增强竖向构件，加强墙、柱等竖向构件的刚度。

轴压比
限制柱轴压比主要是为了保证柱的塑形变形能力和保证框架的抗倒塌能力。

抗震设计时，除了预计不可能进入屈服的柱外，通常希望框架柱最终为大偏心受压破坏。

箍筋对混凝土的约束能够提高混凝土的轴心抗压强度和混凝土的受压极限变形能力。

但在计算柱的轴压比时，仍取无箍筋约束的混凝土的轴心抗压强度设计值，不考虑箍筋约束对混凝土抗压强度的提高作用。

限制轴压比主要是为了控制结构的延性，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，在剪力墙的轴压比计算中，轴力取重力荷载代表设计值，与柱子的不一样，不需要考虑地震组合。

位移角
1按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比；
2目的：主要为限制结构在正常使用条件下的水平位移，确保高层结构应具备的刚度，避免产生过大的位移而影响结构的承载力、稳定性和使用要求。

3计算要求：不考虑偶然偏心，不考虑双向地震。

见高规3.4.5、3.7.3及相应的条文说明。

层间位移角不满足规范要求，说明结构的上述要求无法得到满足。

但层间位移角过分小，则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。

调整方法：
1、程序调整：SATWE程序不能实现。

2、结构调整：只能通过调整增强竖向构件，加强墙、柱等竖向构件的刚度。

1）由于高层结构在水平力的作用下将不可避免地发生扭转，所以符合刚性楼板假定的高层结构的最大层间位移往往出现在结构的边角部位，因此应注意加强结构外围对应位置抗侧力构件的刚度，减小结构的侧移变形。

同时在设计中，应在构造措施上对楼板的刚度予以保证。

2）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”中快速找到层间位移角超过规范限值的节点，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。

薄弱层
该楼层的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%,可以认为,是从结构强度的角度来判断。

软弱层
该楼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曾侧向刚度的80%;除顶层外,局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%;可以认为，是从结构刚度的角度来判断。