建筑结构初步知识

1、高层结构自振周期一定要“平动、平动、扭转”吗？

解释：高规仅要求第一扭转为主的振型周期与第一平动为主的振型周期比值小于0.9，并为要求两个方向的第一自振周期与扭转为主的第一振型周期均小于0.9。工程设计是中是允许出现“平动、扭转、平动”的振型，但应注意两个主轴方向的第一平动周期的比值不大于0.8。否则说明两个主轴方向抗侧刚度相差过大，应调整和优化结构布置。

2、高层结构周期比不满足规范要求怎么办？

解释:T=2π(m/k) 1/2，这说明周期的本质是刚度，因此周期比的本质是结构平面抗扭刚度与平动刚度的比值。当周期比不满足规范要求时，说明结构平面抗扭刚度过小或平动刚度过大。解决方法有两种：

（1）当结构抗侧刚度较为合适时，应提高结构抗扭刚度，最有效的方法就是在离刚心最远的地方布置剪力墙或加长剪力墙。

（2）当结构抗侧刚度过大且层间位移角远小于规范限值时，可削弱中间部位剪力墙或核心筒以降低平动刚度。

（3）需要注意的时，应谨慎采用将核心筒弱化成离散单独墙肢的办法，因为核心筒具有高效的抗震能力。

多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之二十二

1、连梁的抗震等级怎么确定？

解释：连梁是剪力墙的组成部分，无论连梁跨高比是否小于5，其抗震等级均与其相连的剪力墙相同。当连梁跨高比大于5时，宜按框架梁设计，箍筋不必全长加密。

2、连梁的输入方式？

解释：连梁是剪力墙设计中的关键。连梁跨高比对结构整体刚度和结构抗震性能具有决定性的作用，连梁跨高比宜控制在2.5~5.0。跨高比大于5的连梁应按梁输入计算分析，跨高比小于2.5的连梁宜按剪力墙开洞输入计算分析，跨高比在2.5~5.0的连梁应根据工程情况判断采用合适方式输入计算。

多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之二十三

1、剪力墙结构平均重度的经验数据？

解释：工程设计中最常见的高层剪力墙住宅项目（采用轻质隔墙材料），其平均重度规律一般如下：（1）6度设防地区：20层为13.0KN/㎡；30层为14.0KN/㎡；40层为15.0KN/㎡；

（2）7度设防地区：20层为14.0KN/㎡；30层为15.0KN/㎡；40层为16.0KN/㎡；

（3）8度设防地区：20层为15.0KN/㎡；30层为16.0KN/㎡；40层为17.0KN/㎡；

户型较小，隔墙较多时平均重度将偏大；户型较大，隔墙较少时平均重度将偏小。

若SATWE计算结果中平均重度与上述规律相差超过10%时，应到PMCAD“②平面荷载显示校核”仔细校核荷载输入是否正确。当计算结果中平均重度偏大时，一般可能是荷载输入偏大或重复输入线荷载；当计算结果中平均重度偏小时，一般可能是荷载输入遗漏。

2、高层住宅框剪结构，地震作用下的楼层最大值层间位移角X方向1/2900，Y方向1/1900是否满足要求？解释：从位移角数值看，说明X、Y向的刚度不等且差别较大，宜按照规范控制结构在两个主轴方向的动力特性宜相近，一般控制到两个方向相差20%以内。宜进行结构布置调整。

多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之二十四

什么是短肢剪力墙？

解释：（1）《高规》7.1.8条注1规定“短肢剪力墙是指截面厚度不大于300mm（小于或等于300mm）、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙；”。例如200X1500就属于短肢剪力墙，但200X1650就是一般剪力墙，而墙厚大于300的剪力墙350X1750则属于一般剪力墙。

（2）必须注意《高规》7.1.8条条文说明规定“对于L形、T形、十字形剪力墙，必须是各肢的肢长与截面厚度之比最大值大于4且不大于8时，才划分为短肢剪力墙”。例如L形一个墙肢长厚比大于8，另一个墙肢长厚比小于8应属于一般剪力墙。

（3）此外，《高规》7.1.8条条文说明还规定“对于采用刚度较大的连梁与墙肢形成的开洞剪力墙，不宜

按单独墙肢判断墙肢其是否属于短肢剪力墙”。此处刚度较大的连梁是指梁高，跨高比的连梁《北京院结构技术措施》规定“有翼墙相连的短肢墙（翼墙长度不小于翼墙厚度的5倍）也可不作为短肢剪力墙”，例如L形剪力墙，若两个方向的墙长与墙厚之比均为5~8，则该剪力墙仍然可以按照一般剪力墙进行设计。但《高规》类似含义的规定，设计时该意见可仅供参考。

多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之二十五

框架-剪力墙的倾覆力矩的合适范围是多少？

1、框架-剪力墙的倾覆力矩的合适范围是多少？

解释：要使得框架-剪力墙成为具有二道防线的有机组合结构体系，就应该合理布置布置和设计剪力墙和框

架，使得刚度特征值处于合理范围1~2.5 。根据相关研究和设计实践，当刚度特征值处于合理范围1~ 2.5 时，地震作用下最大楼层位移角的楼层高度约为0.6H 左右，对于20 层高的建筑框架部分承受的倾覆弯矩为40% 左右，对于30 层高的建筑框架部分承受的倾覆弯矩为30% 左右，对于40 层高的建筑框架部分承受的倾覆弯矩为20% 左右，此时框架-剪力墙设计最为合理、协同工作最有效，结构造价最为经济。

2、部分框支剪力墙中框支框架承担的倾覆力矩比值是看“规定水平力框架柱及短肢墙地震倾覆力矩百分比(抗规)”对应的数据吗？

解释：不是。

部分框支剪力墙中上部剪力墙的剪力通过转换层变化为框支柱的轴力，因此，框支框架承担的倾覆力矩比值是看“规定水平力框架柱及短肢墙地震倾覆力矩百分比(轴力方式)”。如果按抗规模式计算的倾覆力矩进行判断将会得出错误的结论，对结构安全造成重大隐患。

多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之二十六

1、部分框支剪力墙转换层上一层剪力墙老是超筋怎么办？

解释：在部分框支剪力墙结构中经常会出现转换层上一层剪力墙老是超筋的情况，而且一般都是水平筋超，也就是抗剪超。其根本原因是由于PKPM中框支梁采用梁单元模拟，上部剪力墙采用墙元模拟，梁单元与墙单元的连接情况与实际情况不符造成的。真实情况是转换层上一层剪力墙水平剪力比计算结果要小很多，因此PKPM的计算结果是不太合理的。解决办法有两种：

（1）采用墙元模拟框支梁，即框支柱和框支梁用剪力墙开洞的方式生成。

（2）框支梁仍然用梁单元模拟，但将转换层分成两层建模。如转换层层高6米，框支梁2米高，则将其分为一个5层高的转换层+（0.5框支梁梁高=1.0米）的上部标准层，上部标准层计算结果以转换层上第二层计算结果为准。

2、如何根据上部结构和地质情况快速选择基础类型？