结构设计中各种比的定义及调整方法

1、轴压比：结构形式和抗震等级是直接影响轴压比限值的主要因素。

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。

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6.4.2,.高规6.4.2和7.2.13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:
增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。

2、剪重比：主要为限制各楼层的最小水平地震剪力，确保周期较长结构的安全，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“全楼地震作用放人系数”中输入大于l的系数增人地震作用，以满足剪重比要求。

3、侧向刚度比：主要为限制结构竖向布置的不则性，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。

刚度比小满足时的调整力法:。

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。

2)适当加强本层墙、柱和梁的刚度，或适当削弱上部相关楼层墙、柱和梁的刚度。

位移比：主要为限制结构平面布置的不规则性，以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。

见抗规3.4.3 ,高规3.4.5及相应的条文说明。

位移比不满足时的调整方法：
1、程序调整:SA TWE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;调整方法如下：
1）由于位移比是在刚性楼板假定下计算的，最大位移比往往出现在结构的四角部位;因此应注意调整结构外围对应位置抗侧力构件的刚度;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。

4、周期比：主要为控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，要求见高规4.3.5。

主要为限制结构的抗扭刚度不能太弱，使结构具有必要的抗扭刚度，减小扭转对结构产生的不利影响，见高规3.4.5及相应的条文说明。

周期比不满
足要求，说明结构的抗扭刚度相对于侧移刚度较小，扭转效应过大，结构抗侧力构件布置不合理。

周期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，提高结构的抗扭刚度;总的调整原则是加强结构外围墙、柱或梁的刚度，适当削弱结构中间墙、柱
的刚度;利用结构刚度与周期的反比关系，合理布置抗侧力构件，加强需要减小周期方向(包括平动方向和扭转方向)的刚度，或削弱需要增大
周期方向的刚度。

当结构的第一或第二振型为扭转时可按以下方法调整:
1）SAWTE程序中的振型是以其周期的长短排序的。

2）结构的第一、第二振型宜为平动，扭转周期宜出现在第三振型及以后。

结构在两个主轴方向的动力特性(周期和振型)宜相近。

3)当第一振型为扭转时，说明结构的抗扭刚度相对于其两个主轴(第二振型转角方向和第三振型转角方向，一般都靠近X轴和Y轴)的抗侧移刚
度过小，此时宜沿两主轴适当加强结构外围的刚度，并适当削弱结构内部的刚度。

4)当第二振型为扭转时，说明结构沿两个主轴方向的抗侧移刚度相差较大，结构的抗扭刚度相对其中一主轴(第一振型转角方向)的抗侧移刚度
是合理的;但相对于另一主轴(第三振型转角方向)的抗侧移刚度则过小，此时宜适当削弱结构内部沿“第三振型转角方向”的刚度，并适当加
强结构外围(主要是沿第一振型转角方向)的刚度。

5)在进行上述调整的同时，应注意使周期比满足规范的要求。

6)当第一振型为扭转时，周期比肯定不满足规范的要求;当第二振型为扭转时，周期比较难满足规范的要求。

5、刚重比：主要为控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆，要求见高规。

主要是控制在风荷载或水平地震作用下，重力荷载产生的二阶效应不致过大，避免结构的失稳倒塌，见高规5.4.1和5.4.4及相应的条文说明。

刚重比不满足要求，说明结构的刚度相对于重力荷载过小;但刚重比过分大，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。

刚重比小满足时的调整方法:
1、程序调整:SA TWE程序不能实现。

2、人工调整:只能通过人工调整增强竖向构件，加强墙、柱等竖向构件的刚度。

6、层间受剪承载力比：主要为限制结构竖向布置的不规则性，避免楼层抗侧力结构的受剪
承载能力沿竖向突变，形成薄弱层，见抗规3.4.3,高规3.5.3及相应的条文说明;
对于形成的薄弱层应按高规3.5.8将该楼层地震剪力放大1.25倍。

层间受剪承载力比不满足时的调整方法:
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、提高混凝上强度或加大截面)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。

上述几个参数的调整涉及构件截面、刚度及平面位置的改变，在调整过程中可能相互关联，应注意不要顾此失彼。

上述调整方法针对的是一般的高层结构，对于复杂的高层结构还需要更多的经验和专业知识才能解决问题。

7、层间位移角：主要为限制结构在正常使用状态，水平荷载作用下水平位移过大，使人产生不舒适感。

见高规3.7相关要求。

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，整体增大抗侧刚度，或者调整抗侧构件布置，方法如下：
当抗侧构件较少时，可整体增大抗侧刚度，增加墙柱或者增大框架梁和连梁高度。

当抗侧构件较多时，可调整抗侧构件布置，增加外围抗侧刚度，减少中部抗侧刚度。

6、剪跨比：梁的剪跨比，剪力的位置a与h0的比值。

剪跨比影响了剪应力和正应力之间的相对关系，因此也决定了主应力的大小和方向，也影响着梁的斜截面受剪承载力和破坏的方式；同时也反映在受剪承载力的公式上。

柱的剪跨比：，若反弯点在柱子层高范围内，可取柱子的剪跨比小于2时，需要全长加密，见混凝土规范11.4.12、11.4.17。

7、剪压比（梁柱截面上的名义剪应力V/bh0与混凝土轴心抗压强度设计值的比值）：梁塑性铰区的截面剪压比对梁的延性、耗能能力及保持梁的强度、刚度有明显的影响，当剪压比大于0.15的时候，梁的强度和刚度有明显的退化现象，此时再增加箍筋用量，也不能发挥作用，因此对梁柱的截面尺寸有所要求。

8、轴压比：轴压比是指有地震作用组合的柱组合轴压力设计值与柱的全截面面积和砼轴心受压抗压强度设计值乘积的比值，是影响柱子破坏形态和延性的主要因素之一。

轴压比限值的依据是理论分析和试验研究并参照国外的类似条件确定的，其基准值是对称配筋柱大小偏心受压状态的轴压比分界值。

9、跨高比：梁的跨高比（梁的净跨与梁截面高度的比值）对梁的抗震性能有明显的影响。

梁（非剪力墙的连梁）的跨高比小于5和深梁都按照深受弯构件进行计算的。

10、延性比：延性比即为弹塑性位移增大系数。

延性是指材料、构件、结构在初始强度没有明显退化的情况下的非弹性变形能力。

延性比主要分为三个层面，即截面的延性比、构件的延性比和结构的延性比。

结构的延性比多指框架或者剪力墙等结构的水平荷载-顶层水平位移（P-delta）、水平荷载-层间位移等曲线。

结构的屈服位移有等能量方法、几何做图法等。