土木工程本科专业毕业设计指导大纲.doc

土木工程本科专业毕业设计指导大纲（钢筋混凝土结构设计类）一、 毕业设计的目的和意义毕业设计是对本科数年学习的综合与总结，是理论与工程实践结合的重要课程，与走向综合之后的实际工作距离最近，学好这门课程，对就业后能尽快适应所从事的技术工作有特殊重要的意义。二、 毕业设计的特点和内容毕业设计与课程设计完全不同，除了题目规模大而且涵盖的知识全面外，更主要的是每人一题，学生没有办法互相抄袭，而且教师一对一辅导，要为此投入大量时间和精力，也是大学数年与教师最近距离接触，学生应当很好把握这个向老师学习的机会。这些知识不像理论知识，可以自己看书获得，实践的知识需要老师亲自指导，自己逐步积累，可以节约大量时间，少走弯路。毕业设计的题目很大，体现在过程长、步骤多和积算繁复上，例如多、高层钢筋混凝土结构，在教师提供建筑方案图的条件下，有以下设计内容：1、 熟悉建筑图熟悉建筑图时应关注以下问题。（1） 两个方向的柱网、轴线尺寸、建筑物两个方向总尺寸、建筑物总层数和各层层高，与柱、墙和变形缝设置有关，与梁位置的设置有关；（2） 建筑物各层平面是否一样，有无挑出或收回，挑出和收回的尺寸，有无上下层抽柱或开大洞的情况；（3） 剖面图中反映门窗洞口尺寸和高度，与结构梁高尺寸有关；（4） 楼层标高有无局部高度不一样，尤其在顶层，楼、电梯间；（5） 内外墙的厚度和材料、墙的位置，与荷载计算有关；（6） 建筑物使用功能，与楼面活荷载取值有关；（7） 屋面做法及找坡方式与计算荷重有关；（8） 室内外高差与基础埋深、基础做法有关；（9） 卫生间、室外阳台、走廊的下沉，下沉多少，与荷载计算有关，与施工图绘制时梁板标高表示有关。2、 结构方案布置设计结构方案应关注以下问题。（1） 竖向构件布置（墙、柱）纵横两个方向间距尽量均匀，可使梁高度比较均匀，一般住宅楼柱墙的间距取68米为宜，可适用于梁高600700mm情况，商场、办公楼或多层工业厂房、教室可以取78米，适用于梁高600900mm情况。墙柱布置时还有两个因素需考虑，一是有地下室情况要停放汽车，柱距要适应车位摆放要求，尽量不要形成转换结构而使结构复杂、使造价增加；二是要关注基础形式，若是天然浅基础，自然是柱网尺寸小些，可使传力路线短，结构造价经济，但若是桩基础则尽量少设柱，使每个柱位有较大的轴力，而形成每柱位三桩至五桩承台，可以减少地梁并且还可以使大直径桩承载力得到充分利用，目的也是降低造价（2） 梁构件布置（a）梁端尽量放在柱或墙上，墙应有出翼，以保证梁纵筋有足够锚固长度，若是连续梁支座，墙可以无出翼；（b）室内尽量不露梁或少露梁，以满足美观要求，为此，梁应设在有墙处，让墙把梁包裹一部分，在客厅和餐厅之间，一般情况也尽量不设梁，客厅房间尺寸大时，也可以用加厚板来解决，也不设梁；（c）梁可将板尺寸分割开，宜尽量均匀，使板厚取相同尺寸，有些小尺寸房间，如卫生间、厨房墙下是可视情况，不设梁，将墙荷载直接放在板上；（d）梁尽量设成连续形式，可以改善受力状态，降低梁高，传力直接，施工时支模布筋也方便；（e）梁布置时，有时会发现建筑方案不尽合理，例如两条轴线相差距离过小，导致连续梁两侧不能直通，这时，应当让建筑做一定修改，又例如，有时建筑平面内开大洞，导致某一边成为单列柱，又有很大尺寸的悬臂，使结构形成很大缺陷，也应当让建筑做方案修改。（3） 楼板布置 楼板布置相对简单，仅按建筑平面图即可，应注意板面标高与楼层标高有可能不同，如外廊、阳台、厨房、厕所等应一并建好，在PKPM生成的结构施工图中线条虚实即可分清。（4） 设计参数确定（总信息）总信息可分为两部分，一部分是已经确定的设计条件，例如抗震设防烈度、风荷载参数、场地类别等；另一部分是根据建筑物特点，由结构的情况确定。第一部分中，例如，根据建筑物高度和结构使用确定抗震等级，根据建筑物规模确定钢筋级别，根据耐久性要求确定的钢筋保护层厚度等，还有根据结构规模确定的计算方法等。这些参数都要仔细斟酌，选择是要有依据，这些依据或者是已经确定的原设计条件，或者是根据相关规定确定，要通过查看设计资料（建筑图、地质资料等）和查阅规范确定。另一部分中，通常参数选择不唯一，这时应当还有经济因素或受力更为合理等因素需考虑。总之，最终选定的设计参数不是满足硬性要求，只是从经济性或受力更为合理的角度看满足的条件。（5） 设计参数确定（材料及构件次尺寸等） 一般情况，钢筋级别可采用23种，粗钢筋用级，细钢筋10、12,用级，箍筋8、10，用级（加工方便，而且强度也够用）。级主筋按规范说明是主推钢筋，从经济角度和施工方便角度考虑，均是首选。 混凝土强度等级，也可以采用两种以上，墙、柱混凝土可以比梁板混凝土强度至少高一等级，尤其是高层建筑，有时要高23级，以减少结构下部柱截面尺寸。例如，20层建筑物，下部11层，至少要用到C40，而梁板混凝土一般情况取到C25C30即可，再提高强度等级，从经济角度考虑不合理。考虑到梁板与墙柱的交接点，混凝土差异过大会引起施工不方便，常在高层建筑的中、上部将墙柱混凝土强度等级降低，仅比梁板高5Mpa，或干脆取成相同。（6） 构件尺寸确定原则（a）柱：可用承荷面积估算重量，混凝土强度和轴压比限制进行估算。例如：某7层建筑物中柱、双向柱网尺寸均为8.5m，框架抗震等级级，轴压比限值为0.75，混凝土强度等级为C40，估算荷重可按1.5T/m2考虑。则柱截面面积为：mm2可取首层柱截面：750750mm2上部柱截面尺寸，可按35层缩小一次，每边减少约50100mm。（b）墙：墙的厚度可按高规最低要求确定，与是否加强层部位、抗震等级、层高和墙肢长度有关，按高规7.1和7.2节和抗规6.4节。另外，高规和抗规均要求墙肢不宜过短，最好8倍墙厚，见高规7.1节。还有，尽量避免一字墙，若不可避免，则轴压比限值，最小厚度、稳定性验算均有更严格要求，见高规7.1和7.2节。（c）梁：外墙梁高与门窗洞口高度相关，应与建筑设计人员协商确定，若建筑设计人员有经验，则确定的梁高与跨度相匹配，否则，应当调整建筑图。梁高与跨度度相关，还与承荷宽度有关，大约（）L，主梁梁高应不小于次梁梁高，同层梁高尽量相同，以方便施工。一般情况下，高层建筑墙柱间距68m，则梁高通常取600700mm。梁宽与梁高相匹配，高层建筑墙厚通常是200mm，则梁宽也多取200mm。纯框架结构梁宽多取250mm300mm，梁高越大，宽度也相应增加。（d）板：高层建筑板厚通常取100mm，局部板跨度大，达到或超过4m时，可取120180mm，例如客厅跨度5.7m，板厚度宜取160mm，楼电梯间前室，附近往往有管井，楼板内水平管线较多，宜将板厚加大，以适应这种需求。高规规定，板在某方向，累计长度不宜少于5m，若建筑平面无法满足此要求，则可采取加厚板的方式，增强水平构件的平面内刚度，但要注意，板厚达到180mm时应取双层配筋。另外，高层建筑屋顶板厚应取120mm，嵌固端板厚不少于180mm，这些构造要求都有很明确的工程概念，应当仔细体会和理解。3、 荷载计算荷载形式分集中荷载、线荷载和面荷载。荷载的种类分恒、活、风、地震。还有一些杂项，不一定每个工程都存在，如有地下室时受到的水的浮力，挡土墙的侧压力等，室内外高差大时，地梁、侧墙也要受到侧向土和水压力，地下水池也要考虑侧墙承受：内有水，外有土和内无水外有土等多种工况的侧压力，具体取值和设计要求可参考相关规范，如给排水工程构筑物结构设计规范（GB5006S-2002）和建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）。 下面，按荷载种类介绍各种荷载选取。（1）恒载：（a）集中荷载常见形式：屋顶水池，简化为四角向下的集中力。楼梯间的梯段板，忽略刚度，简化为作用在梁上的集中力，此时，恒、活荷载通常合并在一起，作为恒载施加。还有室内设备或屋顶空调机，均可作为梁集中荷载作用在梁或屋顶。（b）线荷载常见形式：主要是墙自重，但要注意，抗震墙作为结构构件自重已经计入，不用另外施加，要注意，墙上开有门窗洞口是，由于砌体重量与门窗面重度不同，在一道梁上，理论上不是均匀分布，这时，可以进行简化，将总重按常量均匀分布在梁上。另外，墙高度计算时，应扣除上层梁的高度，不要漏掉墙面抹灰、饰面及装饰线条、飘窗挑板的重量。（c）面荷载面荷载主要是楼面做法，一般情况下找平层、基层、结合处和面层，还有下层板顶抹灰、吊顶合并总重在1.01.5kN/m2之间，具体数值需要根据建筑图纸进行计算。其他的面荷载还有屋面找坡，隔热、面层做法（分上人和不伤人）、大空间的消费喷淋管、灯具吊重等也不可忽略。另外，卫生间若下沉300400mm，则需用陶粒或其他材料填充，局部面荷载需加大，电梯机房有控制柜、卷扬机应按电梯公司出具的工艺图提供的荷载要求施加恒载。需要注意的是在板的布置时有一个选项，确定板自重是否由软件计算，一般情况均应选择由软件自重计算，还要注意不要把没有楼板的部位自动进行布板，如室内开洞和已计入梯段板自重的楼梯间。（2）活载活载形式比较简单，主要是楼面荷载，可根据建筑结构荷载规范（GB5000S-2001）（2006年版）确定，要注意，卫生间、阳台、走廊、楼梯间的活载取值，有可能与室内不同，屋面也有上人和不上人之分。（3）风荷载已经在总信息中输入，其余有软件自动计算，此处略。需要注意的是高度超过60m的高层建筑风荷载的基本风压按100年重现期取值，变形的计算仍按50年重现期取值。（4）地震作用 全部数据在总信息中输入，并由软件自动计算，此处略。4、上机建模应用PKPM软件完成结构建模和分析一般包括PMCAD建模和SATWE计算部分。（1） PMCAD建模PMCAD的“建筑模型和荷载输入”（2008版PKPM）的主要步骤如下：第一步：“轴线输入”，利用作图工具绘制建筑物整体的平面定位轴线。这些轴线作为布置构件的参照线，大致与建筑轴线相同。第二步：“网点生成”，程序自动将绘制的定位轴线分割为网络和节点。第三步：“构件定义”，用于定义全楼的梁、柱和墙的截面尺寸。第四步：“楼层定义”，依照从下至上的次序进行各个结构标准层平面布置。凡是结构布置相同的相邻楼层可视为同一标准层，只需输入一次。布置构件（“柱布置”、“梁布置”、“墙布置”）就是在节点放上定义好的柱，在网格上布置定义好的梁和墙。对于本层布置好的构件如需修改，可在“本层修改”中删除、替代、查改。在“本层信息”中输入本标准层的基本参数，这些参数不一定全层一致，局部不同可以在“楼层定义”菜单里面进行调整（2005版PKPM则在后面的“输入楼层布置信息”中进行个别修改）。一般建筑各层会有大量相同的部分，结构布置也会有很多一致，这时候在新建标准层中可以全部复制下一标准层，然后在下一层的基础上进行局部删改完成本标准层，这样可以提高建模效率。对于已经建好的标准层，如果要对相同部位进行相同的修改可以使用“层编辑”中的“层间编辑”；如果某一标准层的一部分与其他标准层位置相同构件一致可以使用“层编辑”中“层间复制”将某一标准层的构件布置选取模型复制到其他标准层的操作。新版PKPM将楼面布置信息整合在“楼层定义”中，楼板信息输入是在有房间的地方进行楼板开洞、改板厚、改预制板、设悬挑板、设置楼板错层等操作（2005版PKPM则在“输入楼层布置信息”中进行设置）。第五步：“荷载输入”，首先在“恒活设置”中定义本标准层楼面荷载，如楼面荷载需要进行局部修改，可在“楼面荷载”中操作。 “恒活设置”的荷载是板上的面荷载，其中包括恒载、活载两部分，这里输入的恒载和活载只对大部分楼板适用即可（2005版PKPM则在后面“输入荷载信息”中进行修改）。荷载输入中还应输入梁间恒载，主要是考虑围护结构的重量。第六步：“楼层组装”，进行结构竖向布置。每一个实际楼层都要确定其属于哪一个结构标准层以及其层高值，从而完成楼层的竖向布置。第七步：“设计参数”，输入一些必要的绘图和计算信息，完成对结构物的整体描述。第八步：“保存文件”。在完成“建筑模型和荷载输入”后，应进行“平面荷载显示校核”，确认输入的荷载是否正确。楼板的计算和配筋在“画结构平面图”菜单中完成。整体结构的计算一般应用SATWE计算分析模块完成。（2） SATWE计算采用SATWE进行结构整体计算分析，需要输入计算参数，如何正确输入参数直接关系到结构计算结果的正确与否，因此，必须深刻理解每个输入参数的意义并按实际情况正确输入。（a）总信息水平力与整体坐标角：当结构平面复杂（如 L 型、三角型）或抗侧力结构非正交时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。混凝土容重：考虑饰面的影响，框架结构取25.5，框剪结构取26，剪力墙结构取27。钢材容重：一般取78。裙房层数：按实际情况输入。转换层所在层号：按实际情况输入。地下室层数：程序据此信息决定底部加强区范围和内力调整。墙元细分最大控制长度：可取 15 之间的数值，长度控制越短计算精度越高，但计算耗时越多，一般取 2 就可满足计算要求，框支剪力墙可取 1 或 1.5。墙元侧向节点信息：一般选择内部节点，当有转换层时，需提高计算精度是时，可以选取外部节点。恒活荷载计算信息：一次性加载计算主要用于多层结构，而且多层结构最好采用这种加载计算法。因为施工的层层找平对多层结构的竖向变位影响很小，所以不要采用模拟施工方法计算；模拟施工方法 1 加载就是按一般的模拟施工方法加载，对高层结构，一般都采用这种方法计算。但是对于“框剪结构”，采用这种方法计算在导给基础的内力中剪力墙下的内力特别大，使得其下面的基础难于设计。模拟施工方法 2 加载是在“模拟施工方法 1”的基础上将竖向构件（柱、墙）的刚度增大 10 倍的情况下再进行结构的内力计算，也就是再按模拟施工方法 1加载的情况下进行计算。采用这种方法计算出的传给基础的力比较均匀合理，可以避免墙的轴力远远大于柱的轴力的不和理情况。建议：在进行上部结构计算时采用“模拟施工方法1”；在基础计算时，用“模拟施工方法 2”的计算结果。模拟施工方法 3 加载按模拟施工加荷方式3计算竖向力，采用分层刚度分层加载模型。与模拟施工方法1类似，只是在分层加载时，去掉了没有用的刚度（如第1层加载，则只有1层的刚度，而模拟施工1却仍为整体刚度），使其更接近于施工过程。建议可以首选模拟施工方法3来计算恒载。结构材料信息与结构体系：根据实际情况输入。（b）风荷载信息地面粗糙类别：按照建筑物所处的地面粗糙度类别正确选择。体型系数：根据建筑平面形状按荷载规范取值，如果建筑沿高度平面形状改变，则可以沿高度方向根据建筑平面形状设置不同的体型系数。结构的基本周期：第一次计算时可以根据经验输入一个大概的数值，计算出结构的基本周期后，再用计算值代回重新计算。修正后的基本风压：新的荷载规范将风荷载基本值的重现期由原来的30年一遇改为50年一遇；新高规规定：对于B级高度的高层建筑或特别重要的高层建筑；应考虑建筑的风敏感性对风压值进行修正。（c）地震信息结构规则性性息：根据结构的规则性选取。扭转耦联信息：对于耦联选项，建议总是采用；质量和刚度分布明显不对称的结构，楼层位移比或层间位移比超过1.2时，应计入双向水平地震作用下的扭转影响。地震烈度：根据建筑所处场地按建筑抗震设计规范附录取值。设计地震分组：根据建筑所处场地按建筑抗震设计规范附录取值。场地土类型：根据地质勘测报告测试数据计算判定。偶然偏心：验算结构位移比时，总是考虑偶然偏心；结构构件设计时，分下列两种情况处理，如果位移比超过1.2，则考虑双向地震，不考虑偶然偏心，如果位移比小于1.2，则不考虑双向地震，考虑偶然偏心。计算振型个数：振型数至少取3，振型数最好为3的倍数。一般计算阵型数应大于 9，多塔结构计算阵型数应取的更多，但不能超过结构的固有阵型的总数。活荷载质量折减系数：计算地震作用时，建筑结构的重力荷载代表值应取永久荷载标准值和可变荷载组合值之和。可变荷载的组合值系数应按下列规定采用：一般取 0.5（对于藏书库、档案库、库房等建筑应特别注意，应取 0.8）。周期折减系数：计算各振型地震影响系数所采用的结构自振周期应考虑非承重填充墙体对结构刚度增强的影响，采用周期折减予以反应。框架结构可取 0.60.7；框架剪力墙结构可取 0.70.8；剪力墙结构可取 0.91.0。结构阻尼比：除有专门规定外，钢筋混凝土高层建筑结构的阻尼比应取 0.05；钢结构在多遇地震下的阻尼比，对不超过12 层的钢结构可采用 0.035，对超过 12 层的钢结构可采用 0.02；在罕遇地震下的分析，阻尼比可采用 0.05；对于钢混凝土混合结构则根据钢和混凝土对结构整体刚度的贡献率取为 0.0250.035。特征周期、多遇地震影响系数最大值、罕遇地震影响系数最大值：可通过抗震规范规定，也可根据具体需要来指定。斜交抗侧力构件方向附加地震数，相应角度：可允许最多 5 组多方向地震。（d）活载信息根据荷载规范进行设置。（e）调整信息中梁刚度增大系数：装配式楼板取 1.0；现浇楼板取值 1.3-2.0。梁端弯矩调幅系数：现浇框架梁 0.8-0.9；装配整体式框架梁 0.7-0.8。梁设计弯矩增大系数：放大梁跨中弯矩，取值 1.0-1.3；已考虑活荷载不利布置时，宜取 1.0。连梁刚度折减系数：一般工程取 0.7，位移由风载控制时取0.8。梁扭矩折减系数：现浇楼板（刚性假定）取值 0.4-1.0，一般取 0.4；现浇楼板（弹性楼板）取1.0。全楼地震力放大系数：用于调整抗震安全度，取值 0.85-1.50，一般取1.0。（f）设计信息结构重要性系数：安全等级二级，设计使用年限 50 年，取1.00。是否考虑P-Delta效应：考虑结构的整体稳定性要求,可参考satwe结果文件中的建议。（g）配筋信息根据实际情况设置。SATWE进行计算之前，还需要设置计算控制参数。（a）层刚度比计算：“剪切刚度”：按高规附录E.0.1建议的方法； “剪弯刚度”：按高规附录E.0.2建议的方法； “地震剪力与地震层间位移的比值”：按抗规3.4.2和3.4.3条文说明中建议的方法。（b）地震作用分析方法：“侧刚分析方法”是一种简化计算方法，只适用于采用楼板平面内无限刚假定的普通建筑和采用楼板分块平面内无限刚假定的多塔建筑。 “总刚分析方法”就是直接采用结构的总刚和与之相应的质量阵进行地震反应分.（c）线性方程组解法：“VSS 向量稀疏求解器”是一种大型稀疏对称矩阵快速求解方法；“LDLT 三角分解”是通常所用的非零元素下的三角求解方法。“VSS向量稀疏求解器”在求解大型、超大型方程时要比“LDLT三角分解”方法快很多，所以程序缺省指向“VSS向量稀疏求解器”算法。由于求解方程的原理、方法不同，造成的误差原理不同，提供两种解方程的方法可以用于对比。（d）位移输出方式：当选择“简化”时，在WDISP.OUT文件中仅输出各工况下结构的楼层最大位移值，不输出各节点的位移信息。按“总刚”进行结构的振动分析后，在WZQ.OUT文件中仅输出周期、地震力，不输出各振型信息。若选择“详细”时，则在前述的输 出内容的基础上，在WDISP.OUT文件中还输出各工况下每个节点的位移，WZQ.OUT文件中还输出各振型下每个节点的位移。5 、调试结构模型使其满足规范规定的参数值和变形要求。(1) 整体控制参数与调整方法对于一个建筑结构设计，主要需从以下几个方面对结构整体性能进行控制：（a）水平位移限值（层间位移）高规 4.6.3 条：按弹性方法计算楼层层间最大位移与层高之比/h 宜符合以下规定：高度不大于150m的高层建筑，其楼层层间最大位移与层高之比/h不宜大于表4.6.3的限值；高度等于或大于 250m 的高层建筑，其楼层层间最大位移与层高之比/h的限值不宜大于1/500；高度在150m250m之间的高层建筑，其楼层层间最大位移与层高之比/h 的限值按本条第一款和第二款的限值线性插入取用。 注意：楼层层间最大位移以楼层最大的水平位移差计算，不扣除整体弯曲变形；抗震设计时，本条规定的楼层位移计算不考虑偶然偏心的影响。若层间位移角不满足规范要，说明结构抗侧刚度较弱，可加强竖向构件以提高结构抗侧性能。（b）位移比高规4.3.5条规定，结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和结构层间位移，A 级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的 1.5倍；B 级高度高层建筑、混合结构最高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层的1.4倍。这条要求主要是限制结构平面布置的不规则性，若结构的位移比不满足规范要求，说明结构布置不规则，抗扭刚度相对较弱，导致整体结构容易出现扭转破坏。对于这种情况，可以加强周边，特别是角部的竖向构件，或者加强周边的水平构件，以提高抗扭性能。同时，也可通过查看结构的振型图，确定结构刚度较弱的一侧，或找出位移最大位置，通过加强相应位置的竖向构件从而使计算结果满足规范要求。（c）周期比高规4.3.5 条规定，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 级高度高层建筑不应大于0.9，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85。这条要求主要是限制结构的抗扭刚度不能太弱。若结构计算结果不能满足周期比要求，说明结构抗扭刚度相对抗侧刚度较弱，容易使到结构产生扭转破坏的抗扭转刚度相对抗侧刚度来说较弱，使到边柱产生很大的剪力，导致脆性破坏。应加强周边构件以提高抗扭刚度，或减小中部构件以削弱抗侧刚度。另外，对于结构的各阶振型，应尽可能不出现平扭耦合的情况，可通过查看结构的振型图，确定结构刚度较弱的一侧，通过加强相应位置的竖向构件或水平构件，从而达到平扭不耦合的目的。另外，结构周期也反映结构本身的刚度特性，应参考有关结构自振周期的经验值，以避免结构刚度过大或过小的情况。（d）层刚度比抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的 70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的 80%，如不满足则应按薄弱层对待，因此，应在薄弱位置作适当的加强。换层上、下结构侧向刚度的要求：底部大空间为1层时，其转换层上、下层侧向刚度比宜为 1，抗震设计时不应大于2，非抗震设计时不应大于3；底部大空间层楼大于1层时，其转换层上、下层侧向刚度比宜为1，抗震设计时不应大于1.3，非抗震设计时不应大于2；当转换层设置在3 层及3 层以上时，其楼层侧向刚度尚不应小于相邻上部楼层侧向刚度的60%。高层建筑结构计算中，当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下室结构楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。当地下室不能满足嵌固部位的楼层侧向刚度比规定的，有条件的，可增加地下室的侧向刚度。没有条件时,将主体结构的嵌固部位下移至符合要求的部位，如筏形基础顶面或箱型基础顶面。（e）层间受剪承载力之比层间受剪承载力之比也是控制结构竖向不规则的重要指标。其限值可参考抗震规范和高规的有关规定。（f）剪重比剪重比指结构任一楼层的水平地震剪力与该层及其上各层总重力荷载代表值的比值，一般是指底层水平剪力与结构总重力荷载代表值之比。它在某种程度上反映了结构的刚柔程度。剪重比太小，说明结构整体刚度偏柔，水平荷载或水平地震作用下将产生过大的水平位移或层间位移；剪重比太大，说明结构整体刚度偏刚，会引起很大的地震内力，不经济。PKPM程序将根据最小剪重力对结构进行调整。若剪重比过小，设计者也可认为增大结构刚度或者设置剪力放大系数来处理。（g）高层建筑结构的整体稳定高规5.4.4（强规）条规定了高层建筑结构的稳定应符合的要求，该值如果不满足要求，可能引起结构失稳倒塌，应当引起设计人员的足够重视。SATWE计算完成后，可查看SATWE文本文件“结构设计信息输出文件WMASS.OUT”，查看是否满足要求。大量的工程经验说明：只要高宽比在规范允许的范围内，其整体稳定性总是满足的。但设计时，对于高宽比超限的结构要特别注意。（h）有效质量系数该值应大于90%，以确保动力计算正确，当不满足时，可增加振型系数。（i）框架-剪力墙结构中框架承担的倾覆力矩控制抗震设计的框架-剪力墙结构，在基本振型地震作用下，框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构部倾覆力矩大于结构部倾覆力的 50%时，其框架部分的抗震等级应按框架结构采用；否则其框架部分的抗震等级应按框架-剪力墙结构中的框架采用。设计者可查看 SATWE 文本文件“结构设计信息输出文件WMASS.OUT”，查看是否满足要求。（j）单位面积质量SATWE计算结束后，应查看单位面积质量，宏观上把握所输入的荷载是否足够，高层建筑的单位面积质量经验值可于高规条文说明中找到。(2) 构件控制参数与调整方法 对于梁、柱、剪力墙、楼板等构件，还应考虑以下问题。（a）竖向构件轴压比主要为了控制竖向构件延性的要求。可查看抗规和高规中关于竖向构件轴压比的要求。轴压比不满足，一般要增大竖向竖向构件截面或在荷载布置合理的情况下减小竖向构件承受的竖向力。（b）柱剪跨比柱剪跨比与柱其破坏形态有很大关系，剪跨比太小，将出现短柱破坏的情况，出现剪切破坏，应避免。（c）柱纵筋要求规范对柱纵筋的最小配筋率作了明确规定，设计时需要按照规范条文进行检查，特别注意规范对角柱的配筋率要求。若纵筋出现超筋，说明柱截面偏小，可适当加大截面处理。（d）柱箍筋要求规范对柱箍筋加密区的箍筋最大间距和最小直径作了明确规定，设计时应满足相关要求。柱的箍筋加密区范围，规范中也有明确规定，特别注意一、二级框架的角柱、剪跨比不大于2的柱、净高与柱截面高度之比不大于4的柱，加密区范围取全高。柱箍筋加密区的最小配箍率应满足规范规定的体积配箍率要求。（e）柱的剪压比若柱的剪压比不满足要求，应适当增加截面尺寸或提高混凝土材料强度。（f）梁纵筋要求梁的纵向钢筋配筋率应满足混凝土结构设计规范、建筑抗震设计规范、高层建筑混凝土结构设计规程的要求，包括最小配筋率、最大配筋率要求。若出现纵筋超筋的情况，应考虑适当增大截面高度。另外，尽管不出现超筋情况，也要检查配筋率是否适当，配筋率太大往往导致实际配筋时钢筋太密而使到施工困难。梁纵筋还需考虑贯通筋的最小配筋要求。梁纵筋配筋时，均应考虑实际配筋的合理性。（g）梁的剪压比考虑若梁截面尺寸太小或混凝土等级太低时，计算箍筋数量很多，而实际上不能发挥钢箍作用。规范对梁的剪压比做了要求，设计人员应注意。若剪压比不满足要求，应增大截面尺寸或提高混凝土强度。（h）梁箍筋要求梁端箍筋加密区应满足规范规定的构造要求（最大间距、最小直径等）。梁箍筋配筋率应满足规范要求。梁中受集中力处应注意加密箍筋和附加吊筋要求。（i）剪力墙截面要求设计者应根据高层建筑混凝土结构技术规程对剪力墙的截面要求进行剪力墙的设计，包括最小厚度、墙肢长度与厚度比值、剪力墙无支长度、可当作剪力墙翼缘的最小长度等要求。（j）剪力墙边缘构件要求高规和抗规对剪力墙边缘构件的设置方法以及配筋要求做了明确规定，设计人员应按照相关的要求进行设计。（k）剪力墙分布钢筋要求设计人员应根据规范规定配筋剪力墙竖向和水平分布钢筋。（l）连梁的定义及其配筋要求连梁是一个抗震的概念，起到“保险丝”的作用，设计人员应该深刻理解其概念和定义，正确判定连梁，从而根据规范规定的配筋要求进行配筋6、 从经济性要求出发，对结构模型应进一步优化结构设计应追求并达到的两个指标，分别是安全性和经济性。安全性是基本要求，经济性是不断追求的无止境目标，在满足安全性条件下，应当想方设法使经济性达到更理想状态。而满足了安全性条件也就是达到了规范的最基本要求，然后可以通过调整结构方案使结构的整体造价下降。这种调整的过程，目前技术水平还没哟形成定型的算法，只能是根据经验定性调整。例如，某道梁的配筋率达到2.0%，我们有理由认为在梁高允许增加的条件下加大梁截面尺寸，虽然混凝土的用量和造价增加了，但钢筋的用量和造价的降低大与前者，总价还是降低的，则这种调整时有效的，具体的优化内容有以下几个方面：（1）结构的层间侧移角控制实践已经得到证明，将结构侧向刚度软，减少少量竖向构件或减少竖向构件尺寸，使侧移增加，但不超过规范的侧移限制，可以使整个结构造价降低。这一结论主要适用于框剪结构和剪力墙结构，因为剪力墙结构的侧向刚度偏大，而配筋基本上是构造配筋（底部加强层除外），故减少墙量就是同时减少混凝土和钢筋，结构造价自然下降。（2）梁的理想截面尺寸梁的经济配筋率是（0.61.5）%，在此范围内经济性最好，但最近十几年钢材价格增加较多，而混凝土价格变化不大，从经济的角度考虑配筋率取低值更为合适。另外，要关注计算配筋和实际配筋的差别。若实际配筋大于计算配筋很多，说明计算配筋只满足了强度要求，并非满足抗裂要求，增大的配筋是解决裂缝宽度超限问题，这种现象是由于构件尺寸过小引起，应当用增大梁截面尺寸来解决。另外，有很多配筋率大的情况下，仅靠改变梁的宽度就可以得到改善，并不一定要增加梁的高度。（3）柱的布置优化仅从传力路线考虑，则越短越好，换句话说是柱子越多越好，但是柱子太多，受最小截面限制不易发挥强度，也影响使用功能，同时，基础数量也增加，增加造价。因此，合适的柱网尺寸应当是69m之间，若是桩基础，应充分发挥桩的竖向承荷作用，柱距宜选偏大尺寸。另外，层数多者选偏小尺寸，反之，选偏大尺寸，目的均是使柱受力尽量大，而又不至于太大而导致基础承台太大，造价增加的状况。（4）板的布置优化板的厚度一般选100120mm，因此，从经济角度考虑，板跨不宜小于3m也不宜大于4.5m。板跨太小，小尺寸板即使按照构造配筋，强度也得不到发挥，而板跨太大，则板厚增加，意味着自重增加，经济性必然下降。因此，当板厚超过120mm时应设法用次梁将板块分割，以换取更好的经济性。当然，建筑条件不允许则只能服从建筑需要。 7、 施工图设计PKPM软件可以在完成计算的基础上，同时生成绝大部分结构施工图，但是生成的施工图不能拿来直接输出，需要做大量修饰调整工作。从软件设计角度与结构计算相比，施工图绘制部分的质量还有待改善。而且，由于建筑方案的千变万化，要想让软件自动生成理想的施工图也还有很长的路要走。目前，在完成结构计算的条件下，施工图绘制有多种方式，如下：（1）由PKPM生成施工图，然后由人工进行修改。改动比较大的是柱表（平法生成的柱模板配筋），图纸量偏大，广东省较少使用，一般情况，广东省喜欢用广厦施工图表示的柱表表示法，或者干脆将广厦生成的柱表人工填写。梁的改动也比较大，软件生成的配筋通常不考虑支座两侧钢筋的贯通，有时为了与计算配筋，而选用的钢筋直径、根数没有在整体工程下统一协调，导致钢筋直径种类太多，数量也不尽合理。人工调整时可将钢筋计算见图单独设层，套在配筋平面图中，逐个数据调整。板配筋图问题较少，即使人工画也没有太多工作量，可对生成的板筋施工图中字重叠的移开，相同配筋的板块用符号表示，简化图形表示。在人工调整施工图时，可多参照或借用广厦生成的结构图形式，包括文字说明，以弥补PKPN软件的不足。（2）直接有AUTOCAD人工绘制的结构图，有很多大设计院有自己独立的施工图绘制标准和表示方法，则只用PKPM的计算结果，完全有人工完成图纸绘制，这种方法工作量相对大些，但大的设计院都有很多固定做法，每个人都逐渐积累了自己的图形大样，习惯了这种做法厚，总的进度也不慢。（3）其他方法。还有一些软件，比如探索者等，可以与PKPM软件形成对接，协助用户进行结构施工图绘制。8、 生成结构计算书此处结构计算书不是毕业设计说明书，而只是毕业设计说明书的附件，这部分资料是结构设计施工图的理论依据，同学们将来走向社会从事结构设计工作，需要向审图公司提交的资料，除了结构图纸，就是这份结构计算书了。PKPM软件在完成结构计算的同时，也生成了相关的计算文件，结构设计人员除了在分析计算结构和校核设计的正确性要用到这些计算结构之外，还要提供给审图公司审查结构设计的正确性。作为设计院，需永久保存这些计算资料。结构计算书可由以下几部分组成：（1）总信息包括三部分（a）总信息（b）地震计算信息，包括自振周期，振型，各振型地震作用等。（c）位移信息，包括各种荷载作用下，结构产生的变形信息。（2）结构布置信息 主要是梁柱墙的尺寸，以图形的方式表示（3）荷载信息 各结构层的点、线、面荷载，以平面图形的方式表示。（4）配筋信息 各层梁、板、柱的配筋信息，包括柱的轴压比信息，各层墙的配筋信息，包括墙分布筋和墙边缘构件配筋信息，以平面图形的方式表示。（5）其他 （a）桩承载力计算，承台设计计算或者天然基础设计计算； （b）楼梯计算； （c）雨棚、挑檐计算； （d）水箱、水池设计计算 以上5项内容，第（1）项是PKPM生成的文本文件，基本不需要改动和修饰，第（2）、（3）、（4）项是PKPM生成的图形，存在字体大小和重叠的问题，需要人工调整修饰，第（5）项需要借助如Morgain等一些小软件来完成。 9、 撰写毕业设计设计说明书关于毕业设计设计说明书的撰写格式，学校有详细要求，也是教学评估检查的重点之一，而这部分工作是毕业设计的尾声，同学往往急于毕业离校而容易放松这项工作。作为指导教师，应当格外提醒学生给予足够的重视，使学生的毕业设计工作圆满完成。下面列举毕业设计说明书各部分应当反映的实质内容。(1) 封面按学校颁发的格式要求。(2) 摘要（包括英文摘要）主要反映毕业设计所做的工作内容，包括题目简介、设计条件、自己做了那些工作，使用了什么手段（使用的工具）、得到了什么结果，以及达到何种水平、具有何种价值、意义，等等。(3) 目录（包括图目、表目）按学校颁发的毕业设计说明书撰写要求。(4) 正文正文是毕业设计说明书的主体，大体有以下几项内容：（a） 建筑方案介绍，包括平立剖条件图、使用功能等。（b） 结构设计条件，包括场地类别、抗震烈度、风荷载等。（c） 结构方案选择与比较，包括结构体系和柱、梁位置等。（d） 设计参数的选择说明（理由），包括梁、柱、板尺寸和钢筋级别、混凝土强度等级、加强层高度、结构抗震等级等。（e） 荷载导算，包括材料自重计算、面恒活荷载取值依据等。（f） 对计算结果的分析比较，对结构构件的调整过程描述，如某个控制参数是如何由不满足调整为满足，内在力学机理如