浅谈结构设计需要控制的七个比值

Word版本，下载可自由编辑浅谈结构设计需要控制的七个比值结构设计过程中控制的目标参数主要有以下七个：轴压比、周期比、剪重比、刚度比、位移比/位移角、刚重比、层间受剪承载力之比。PKPM的娴熟把握在结构设计中也占领重要位置，那么如何控制比值和怎样娴熟使用PKPM操作软件，下面让我们一起看一下吧

1、轴压比

轴压比主要是控制结构的延性，详细要求见抗规6.3.6和6.4.5，高规6.4.2和7.2.14。

轴压比过大则结构的延性要求无法保证，此时应加大截面面积或提升混凝土强度；轴压比过小，则结构的经济性不好，此时应减小截面面积。

轴压比不满足时的调节办法：

增大该墙、柱截面或提升该楼层墙、柱混凝土强度。

PKPM中的查看位置：

2、周期比

周期比控制的是结构侧向刚度与扭转刚度之间的相对关系，它的目的是使抗侧力构件的平面布置更合理，使结构不致于浮现过大的扭转效应。一句话，周期比不是要求结构足够坚固，而是要求结构承载布置合理，详细要求见高规4.3.5。刚度越大，周期越小。

抗侧力构件对结构扭转刚度的贡献与其距结构刚心的距离成正比，意思是结构外围的抗侧力构件对结构的扭转刚度贡献最大。

周期比不满足时的调节办法：

利用人工调节转变结构布置，提升结构的抗扭刚度；总的调节原则是加强结构外围墙、柱或梁的刚度，适当减弱结构中间墙、柱的刚度；通过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的刚度，或减弱需要增大周期方向的刚度。

PKPM中的查看办法：

3、位移比/位移角

位移比是指采纳刚性楼板假定下，端部最大位移与两端位移平均值的比，位移比的大小反映了结构的扭转效应，同周期比的概念一样都是为了控制建造的扭转效应提出的控制参数。见抗规3.4.3，高规4.3.5。

位移比不满足时只能经过人工调节结构平面布置,减小结构刚心与形心的偏心距。调节办法如下:

(1)转变结构平面布置，减小刚心与形心的偏心距

(2)在编号简图中找到位移最大的节点加强其刚度，位移小的减弱刚度

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，是人产生不舒服感。见高规3.7相关要求。

位移角不满足要求时调节办法

1、增强整楼的刚度，加大柱子的截面

2、提升柱子混凝土强度等级

位移比/位移角PKPM中的查看办法：

4、剪重比

剪重比要求结构担当足够的地震作用，设计时不能小于规范的要求。详细见抗规5.2.5，高规3.3.13。

前提是当“有效质量系数”大于90%时，再考察结构的剪重比是否合适，有效质量系数与振型数有关，假如有效质量系数不满足90%，则可以利用增强振型数来满足。

剪重比不满足时的调节办法:

1、程序调节。在SATWE的“调节信息2”中勾选“按抗震规范5.2.5调节各楼层地震内力”

2、人工调节。假设还需人工干预,可按下列三种情况停止调节:

(1)外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,提升刚度。

(2)外地震剪力偏大而层间侧移角偏小时,说明结构过刚,宜适当减小墙、柱截面,降低刚度,以取得相宜的经济技术目的。

(3)外地震剪力偏小而层间侧移角又恰事先,可在SATWE的“调节信息2”中的“全楼地震作用缩小系数”中输入大于1的系数增大地震作用,以满足剪重比要求。

PKPM中的查看办法：

5、刚重比

刚重比主要是控制结构的稳定性，避开结构在风载或地震作用下整体失稳。详细见高规5.4.1，高规5.4.4。

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，宜适当减小墙、柱等竖向构件的截面面积。

PKPM中的查看办法：

6、刚度比

刚度比主要是控制结构的竖向规章性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层。详细见抗规3.4.3，高规4.4.2，对于形成的薄弱层则按高规3.5.8予以加强。

刚度比不满足时的调节办法:

1.程序调节。假设某楼层刚度比的计算结果不满足要求,则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.人工调节。假设还需要人工干预,可按以下办法调节:

(1)适当降低本层层高,或适当提升上部相关楼层的层高。

(2)适当增加本层墙、柱和梁的刚度,或适当减弱上部相关楼层墙、柱和梁的刚度。

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7、层间受剪承载力之比

主要为限制结构竖向布置的不规章性，避开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