建筑结构设计中的十个比值
应力比和计算长度比的关系
应力比和计算长度比的关系1. 引言1.1 概述本文研究的主题是应力比和计算长度比的关系。
在工程设计和分析中，应力比和计算长度比是两个重要的参数，它们对于结构的性能和安全性具有重要影响。
了解这两个参数之间的关系对于工程师们合理地设计和评估结构非常关键。
1.2 文章结构本文将按以下结构展开对应力比和计算长度比关系的研究。
首先，在第二部分将介绍应力比和计算长度比的定义及其相关表达式。
然后，在第三部分将讨论影响应力比和计算长度比关系的因素，包括材料特性和结构参数。
接着，在第四部分将通过实际工程中的案例分析来进一步探讨应力比和计算长度比之间的关联。
最后，在第五部分中进行总结，并提出对于这一关系认识的观点。
1.3 目的本文旨在深入探讨应力比和计算长度比之间的联系，并通过案例研究来验证这种联系在实际工程中的适用性。
通过对这两个参数进行综合分析、理论推导以及实际案例验证，我们可以更好地了解并把握它们在结构设计和分析中的意义，从而为工程实践提供指导和参考。
2. 应力比与计算长度比的定义与表达式2.1 应力比的定义与计算方法：应力比是指材料或结构在工作状态下承受的两个相互垂直的应力之间的比值。
应力比的计算方法可以通过测量材料或结构上的应变来得到。
根据胡克定律，材料内部各点产生的应变与所施加的应力成正比。
因此，可以通过测量单位长度内材料或结构产生的纵向应变和切向应变，然后计算出相应的纵向应力和切向应力，在进行比值运算得到应力比。
其中，纵向应力是作用于物体轴线方向（也称为拉伸或压缩方向）上的拉伸或压缩效果产生的内部分子间相互拉伸或压缩导致发生微小形变。
而切向应力则是作用于物体轴线垂直方向（也称为横向或剪切方向）上由于剪切效果产生的内部分子滑动，从而导致物体发生形变。
若将纵向应力表示为σ₁, 切向应力表示为τ, 应力比定义为ρ= τ/ σ₁。
2.2 计算长度比的定义与计算方法：计算长度比是指在给定材料或结构中，各个应力集中部位的相对长度与整体长度之间的比值。
高层建筑结构设计中应注意的六个比值
对 结构 产生不 利影 响。 在考 虑偶 然偏心 影 响的地 健作 用下， 楼层 竖 向构件 的最 大水平 位移 和层 间位移 ， 级 高度 高级 建 筑不 宜大 Ａ 于 该 楼层 平 均值 的１２ ， ．信 不应 大 于 该楼 层 平 均值 的１５ ：级 ．信 ８
高度 高层 建 筑 、 混合 结构 高层 建 筑及 规范 第 １ ｍ所 指 的复 杂高 ０ 层建 筑不 宜大 于该 楼层 平均 值 的１４ 。 ． 倍
周期 比
（） 据 周 期、 震 力 与振 型 输 出文件 Ｗ ＱＯ Ｔ 出计 算结 １根 地 Ｚ ．Ｕ 输
果验算 周期 比。
周期 比主要 为控 制 结构 扭 转 效 应 ， 小 扭转 对 结构 产 生 的 减
别 为： 移 比 、 期 比 、 重 位 周 刚
安全考虑 ， 规定最小剪重比。
比 、刚 度 比 、 压 比 、剪 重 轴
比。 下面笔 者 就 这６ 比值 的 个
六个比值的调整
位 移 比 电算 结 果 的判 别
涵 义和相 互关 系进行 阐述 。
与调整 要点
（ ） 位 移 比超 过 １．， Ｉ若 ２ 则
可 以不考 虑重 力二阶 效应 。
刚度 比电算结果 的判 别与调整 要点
７ ｊ ６
监高
：㈣ 。 。
市 导 ａｅＧｉ ｎ ． 场 航Ｉ ｒｔ ｕ ａ ｅ ＾ Ｍ ｋ ｄ ｃ
表 １周 期 、 震 力与振 型 输 出文 件 ． 地
（） 果 周期 比不满 足 规 范要 求， 明该 结构 扭 转效 应 明显， ４如 说
结构设计常用参数表
一、钢筋的计算截面面积及理论重量101151201注：表中直径d=8.2mm 的计算截面面积及理论重量仅适用于有纵肋的热处理钢筋二、每米板宽内的钢筋截面面积表三、单肢箍Asv1/s(mm2/mm)四、梁内单层钢筋最多根数14 16九、混凝土保护层《混凝土结构设计规范》第9.2.1条纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋，其混凝土保护层厚度(钢筋外边缘至混凝土表面的距离)不应小于钢筋的公称直径，且应符合表9.2.1的规定。
表9.2.1 纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度(mm)梁注：基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于40mm；当无垫层时不应小于70mm。
第9.2.3条板、墙、壳中分布钢筋的保护层厚度不应小于本规范表9.2.1中相应数值减10mm，且不应小于10mm；梁、柱中箍筋和构造钢筋的保护层厚度不应小于15mm。
第9.2.4条当梁、柱中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度大于40mm时，应对保护层采取有效的防裂构造措施。
通常在砼保护离构件表面10－15mm处增配φ4＠150钢筋网片。
处于二、三类环境中的悬臂板，其上表面应采取有效的保护措施。
第9.2.5条对有防火要求的建筑物，其混凝土保护层厚度尚应符合国家现行有关标准的要求。
处于四、五类环境中的建筑物，其混凝土保护层厚度尚应符合国家现行有关标准的要求。
注意事项：混凝土最低强度等级和保护层厚度问题1、±0.00以下(基础、底层柱)和屋面、露台梁板环境类别为二(a)类，应采用C25或以上混凝土。
2、基础混凝土保护层厚度为40mm，特别注意基础梁纵向钢筋净距是否满足规范要求。
3、应根据混凝土构件所处的环境类别和强度等级修改结构分析程序的保护层厚度。
十、纵向受力钢筋的配筋率10.1、考虑到满足最小配筋率要求，常见板纵向受力钢筋的最小配筋率应符合《混凝土结构设计规范》第9.5.1条的规定：《混凝土规范》第9.5.1条钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的配筋百分率不应小于表9.5.1规定的数值。
2021年一级注册结构工程师专业知识练习题(一至五)
2021年一级注册结构工程师专业知识练习题（一）1.承受静力荷载或间接承受动力荷载的工字型截面，绕强轴弯曲的压弯构件，强度计算公式中，塑性发展系数γx()。
A.1.2B.1.15C.1.05D.1.0答案：C2.钢结构梁计算公式б=Mx/γxWnx，式中γx()。
A.与材料强度有关B.极限弯矩与边缘弯矩之比C.表示截面部分进入塑性D.与梁所受荷载有关答案：C3.实腹式偏向受压构件在弯矩作用平面内整体稳定验算公式中的γx主要是考虑()。
A.截面塑性发展对承载力的影响B.残余应力的影响C.初偏心的影响D.初弯矩的影响答案：A4.钢材升温至2500C左右，强度略有提高，同时塑性和韧性均下降，材料有转脆的倾向，表面氧化膜呈蓝色，称为()。
A.热脆B.冷脆C.低温冷脆D.蓝脆现象答案：D5.钢材内部组织比较接近于()。
A.各向异性体B.匀质同性体C.完全弹性体D.完全塑性体答案：B6.钢材在多向应力作用下，进入塑性的条件为()≥fy。
A.设计应力B.计算应力C.容许应力D.折算应力答案：D7.承重用钢材应保证的基本力学性能是()。
A.抗拉强度、伸长率B.抗拉强度、屈服强度、冷弯性能C.抗拉强度、屈服强度、伸长率D.屈服强度、伸长率、冷弯性能答案：C8.剪力螺栓在破坏时，若杆件粗而连接板较薄时，容易发生()破坏。
A.栓杆被剪B.构件承压C.构件受拉D.栓杆冲剪答案：B9.金属锰可提高钢材的强度，对钢材的塑性和韧性()，是一种有益成分。
A.提高不多B.提高很多C.降低不多D.降低很多答案：C10.轴心受压柱的柱脚底板厚度是按底板()。
A.抗弯工作确定的B.抗压工作确定的C.抗剪工作确定的D.抗弯及抗压工作确定的答案：A11.钢材中硫的含量超过规定标准()。
A.将提高钢材的伸长率B.将提高钢材的抗拉强度C.将使钢材在低温工作时变脆D.将使钢材在高温工作时变脆答案：D12.焊接承重结构的钢材应具有()。
A.抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证B.抗拉强度、伸长率、屈服强度和碳、硫、磷含量的合格保证C.抗拉强度、伸长率、屈服强度和碳、硫、磷含量和冷弯试的合格保证D.抗拉强度、伸长率、屈服强度，冷弯试验和冲击韧性的合格保证答案：B13.在承担静力荷载时，正面角焊缝强度比侧面角焊缝强度()。
《建筑结构设计规范应用图解手册
新的结构设计规范已颁布施行，本次修订的各类结构设计规范总结了近年来国内科研成果和工程实践经验，同时借鉴了国外规范和经验,相对于老规范有较多的调整和补充.此外各类结构设计规范所涉及的部分内容,彼此存在搭接和重叠。
针对上述情况，为便于结构设计人员系统地理解和应用新规范，编者对广泛应用的结构计算和结构构造需遵守的规范规定，给予综合梳理汇编、补充必要的注解、以及对不便应用的计算公式和结构构造规定进行变换和阐明，从而形成一本综合性的规范应用手册.本手册已对“建筑结构设计新规范综合应用手册”（第一版），依据新规范对相关内容进行了修订和增补工作.现就手册的适用范围、编制依据、编制意图和方式等方面作如下说明：一、适用范围本手册的内容主要适用于非预应力钢筋混凝土多层及高层民用建筑结构，带有共性的内容也适用于其他类型的建筑结构。
二、编制依据本手册的内容以下列七本结构设计规范、规程和有关文件为依据：［1］《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2001)-—以下简称“荷载规范”；［2]《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2001)-—以下简称“抗震规范";[3]《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）-—以下简称“混凝土规范”；[4]《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3-2002）——以下简称“高层规程"；[5］《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）——以下简称“地基规范”；[6]《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-94）——以下简称“桩基规程"；［7]《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》（JGJ 6-99）-—以下简称“箱基规范"。
三、特点本手册拟在下列六个方面对结构设计人员有所帮助:（一)展示应用新规范的全过程及其各部分的相关和连续关系上述六本主要结构规范是相对独立的。
本手册考虑了设计全过程中要系统配套地应用各种规范,将述及荷载、荷载组合、结构计算方法及假定条件、内力调整、构件截面配筋计算、变形验算、地基承载力验算及基础计算等各方面的内容。
结构设计必须要控制的11个比值
结构设计必须要控制的11个比值1、轴压比:定义：轴压比指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计系数乘积之比值；可不进行地震作用计算的结构，双人取无地震抑制作用组合的轴力设计值【抗规第6.3.6】；轴压比指柱考虑地震组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计系数乘积之比值【高规第6.4.2条】墙肢轴压比指墙的轴压力设计值与墙的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计系数乘积之比值【抗规第6.4.2条】。
不计入地震巨大作用组合（条文说明）目的：主要为控制结构的延性。
注意：应按规范要求对应当结构地震作用需要进行调整：特殊结构地震作用下内力调整、0.2Q0调整、墙柱弱梁、强剪弱弯角调整等等（程序可自动完成），短柱的调整。
2、剪重比定义：结构任一楼层的水平地震剪力与该层及其以上各层总重力荷载代表值的比值；抗规：5.2.5抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求：高规：4.3.12条多遇地震水平地震作用调节作用计算时，剪力结构各楼层对应于地震作用标准值的剪力应符合下式要求：内涵：是反应地震分项作用大小的重要指标，主要为压强控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，在某种程度上反映了结构的刚柔频度程度，剪重不合理比应在一个不够合理的范围内。
剪重比太小，说明构型刚度偏柔；剪重比太大，说明整体结构偏刚，会已引起很大的地震力，不经济。
抗规表5.2.5给出了楼层灾害最小地震剪力的要求，当不满足时，应优化设计方案、改进结构布置或调整结构总剪力和各楼层的水平地震剪力，使之满足要求。
促进作用地下室由于不受回填土的约束作用，可以不考虑剪重比调整。
3、刚度比定义：结构楼层与其相邻上层的侧向刚度的比值。
目的：主要为控制结构竖向的规则性，以免竖向刚度基因型，形成薄弱层，分类：PKPM系列软件提供了三种刚度比的计算方式：分别是剪切刚度，剪弯刚度和地震作用与相应的层间位移比。
剪切刚度主要用于大空间为一层的转换结构及对地下室嵌固条件的判定；剪弯刚度用于底部大空间为多层的转换结构；地震作用与层间位移比，通常绝大多数工程都可以用此法计算刚度比，也是软件的缺省途径。
朱炳寅老师关于结构设计相关问题的网上问答
朱炳寅老师关于结构设计相关问题的网上问答The harder you work, the luckier you are朱炳寅老师关于结构设计相关问题的网上问答1问：高规附录D中,作用于墙顶的竖向均布荷载设计值,是否可以只考虑竖向荷载组合因为墙的轴压比计算中为重力荷载代表值作用下的轴向力设计值;答：不可,应取各种工况包括竖向荷载、地震作用等组合的最大墙顶轴力设计值,并根据墙肢的长度,将其等效为墙顶均布荷载;此处,是墙肢的稳定计算,属于构件抗力计算的内容；而轴压比计算,只是结构构造设计的辅助指标,不是结构计算本身,主要作用是通过轴压比数值的大致划分,确定结构构件的相应构造措施标准;问混凝土结构设计规范GB 50010－2002中第9.5.1答：关于剪力墙和框架柱轴压比计算的相关问题剪力墙和框架柱轴压比的计算规定异同分析见下表剪力墙和框架柱轴压比的计算规定异同分析表项目框架柱剪力墙轴压比定义柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值；可不进行地震作用计算的结构,取无地震作用组合的轴力设计值在重力荷载代表值作用下剪力墙墙肢的轴向压力设计值与墙肢截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值；计算公式轴力设计值的取值柱组合的轴压力设计值取地震作用组合的轴力最大值,即 = 在重力荷载代表值作用下剪力墙墙肢的轴向压力设计值,计算中取重力荷载分项系数 =,为重力荷载代表值下,墙肢的轴力;轴压比真正的轴压比是名义轴压比问：我在算桩基的群桩效应的时候对于桩规中公式5.2.2－5中的参数qck的理解不是很清楚,规范上的解释：承台底1/2承台宽度深度范围内地基土极限阻力标准值,其中地基土极限阻力标准值到底是指什么意思是不是指承台底地基土的承载力;还有对于多桩承台下桩的布置形式,是用矩形布置好还是非矩形如正多边形布置比较好比如是七桩,八桩的,是不是采用非矩形的布置形式更利于每根桩平均受力答： 1、qck指承台底面下,相当于1/2承台宽度的深度范围内地基土的极限承载力标准值; 2、对于多桩承台下桩的布置形式,用矩形和非矩形布置没有明确的优劣之分;一般说来当一定范围内布桩困难时,可非矩形布桩,以使在满足最小桩间距的前提下,布置更多的桩;桩布置还应考虑承台的布置施工等多种因素;宜优先考虑矩形布桩;问：轻钢结构采用高强螺栓连接的拼接点,经常出现拼接板接触不严的情况,请问此种状况影响结构安全吗对该部位的质量检验在工程实际中如何把握现行规范中好像没有明确规定,请专家指教答：轻钢结构采用高强螺栓连接的拼接点,经常出现拼接板接触不严的情况,主要原因在于螺栓间距和端板厚度的选择不匹配,螺栓间距太大或是端板太薄,引起端板不密贴现象,此种情况在螺栓连接中应避免;关于是否影响结构安全的问题,应根据具体情况而定,有不良影响是肯定的;过大的脱开情况必将影响结构安全和耐久性;结构设计中可采取缩小螺栓间距、加大端板刚度如适量加设加劲板等技术措施;问：结构设计规范理解应用手册,第599页讲解的阶型或锥形基础的受剪承载力计算,只是介绍了等效高度及宽度的取法,截面条件计算公式是否应按照砼规式7.5.3.1一般板类构件计算答：也可以按混凝土规范公式7.5.3问：我是大连地区的,在我们这里,经常遇到承载力很高的持力层,例如中风化板岩,地耐力fa=1500KPa,基础高宽比小于等于一,此时没有冲切问题,那么这种情况下是不是必须满足剪切要求计算起来会发现需要很高的高度才能满足要求,而且按照附录s的要求计算,总感觉是在做直剪验算;答：冲切计算与剪切计算的机理不一样,所以没有冲切问题时不一定就能断定没有剪切问题;问：我曾经就这个问题请教过辽宁省院的林总,他的解释是在这种情况下基础并不只是我们所做的柱下扩展部分,岩层和砼基础共同抵抗,意思是我们做600高的基础,实际并不是600高,而是600+岩层的厚度;答：但在刚性角范围内的剪切计算,不应该成为大问题;问：我现在的理解是：冲切是由下至上的破坏,而剪切是由上至下的破坏,不知道对不对答：对,但我想问问,在您在进行刚性角范围内的剪切计算时,是否参考地基规范的桩基计算公式-2考虑过剪跨比的影响了吗问：你刚刚说的剪跨比,我的确没考虑过,通过它计算出来的剪切系数,就相当于剪拉比控制系数吧答：对问：一般来讲剪跨比,好像都是针对集中力而言的,对于均布荷载如何考虑呢答：剪跨比反映剪切位置对截面抗剪承载力的影响,一般的板类构件可不考虑,但对基础这样的大厚构件,尤其在冲切锥范围内的冲切,不考虑肯定是不全面的,可以将剪切面以外的地基反力作为作用于剪面边缘的集中反力计算问在您的百忙之中打扰您我想请教一个问题,看到您编写的建筑结构设计规范应用图解手册中抗震规范7.1.3条规定普通粘土砖的层高限值为：,我们有的人说这只是针对多层而规定的,对于单层可不受此限制;答：抗震规范第7章的所有规定都是对多层砌体房屋的要求看第7章标题就十分明确；单层房屋设计可不遵循第7章的规定,但应满足规范第9、10章的相关要求;问： 1、单桩单柱要布承台吗为什么 2. 焊缝和螺栓连接可以混合用吗即既有焊缝,又有螺栓连接;答：你提出的单柱单桩问题,涉及许多具体问题;如：桩是什么桩,大桩还是小桩柱是什么样的柱,是大柱还是小柱我的体会是：当桩比柱截面大时,可不设承台,在桩顶完成柱、桩钢筋的互锚；当桩比柱截面小时,应设承台,在承台高度范围内完成柱、桩钢筋的互锚;同时应注意,单柱单桩下更应该设置拉梁,主要是出于柱底弯矩的传递和基础整体性的考虑;工字型截面构件的栓焊连接翼缘焊接,腹板高强螺栓连接在工程实践中应用十分普遍,也是非常成熟的做法;问：请教：<<砌体设计规范>>第6.2.1条规定五层及以上房屋的墙体所用材料的最低强度等级为:砖MU10、砂浆M5;此条是说从1~5层都要用砖MU10、砂浆M5还是指下部用此强度,上部可以降低强度答：整楼全部都要满足此要求,实际上MU10级砖和M5级砂浆要求并不太高,尤其是M5要求,没有太大必要降低;当然我认为在确有依据时上部可适当放松,但规范没有松口;问：砌体强度设计值的调整系数 ,小截面时, , ra是修正,还是修正施岚青2005应试指南上是修正 p754,杨伟军书上也是;但徐建的确2005应试题解p338上是修正的;谁正确我知道水泥砂浆是修正;同理, 中,小截面时怎样修正施岚青, 杨伟军也是不统一;答：我的理解是：应该是对灌孔砌体的抗压强度fg的调整,即对的调整,其理由是：灌孔砌体的抗压强度与混凝土砌块砌体的抗压强度表3.2.1问：建筑物抗震构造详图即03G329-1中第25页拐角节点水平锚固示意二中,外墙水平筋绕过拐角,长度为≥ ,是否可以理解为外墙水平筋进入约束边缘构件后伸到约束边缘构件尽端答：拐角墙端的水平钢筋应优先考虑通长如图集的图一,当用图集的图二做法时,应保证外墙面水平钢筋在墙角搭接,搭接长度满足规范要求,内侧水平钢筋应伸到墙端并弯折,其水平长度不小于15d;问：砌规7.3.3条:画的图中hw含了顶梁高度h1,而徐建编的2005应试题解中,P302页hw扣了顶梁高度h1;答：不扣,规范定义为“墙体的计算高度hw”而不是墙体高度 ;问：详见附件,力是竖向的,怎样理解柱腹板抗剪此主题相关图片如下抱歉,图片粘不上来：答：这题从哪来的严格说来还应加提示：不考虑加劲板板底传力;其他问题就好解决了按四条角焊缝计算,在柱顶总竖向力作用下的焊缝计算长度,实际长度还要考虑两端无效焊缝;问：施岚青和徐建谁正确: 施岚青的2005应试指南P800,“顶层的挑梁不是埋入砌体内,而是直接浮搁在墙上,所以它的倾覆点位于墙的外表面,不能采用砌规7.4.2答：你的选择是正确的;问：混凝土规范10.8.2条怎样理解徐建和施岚青谁正确: 徐建2005应试题解P85,“当a<0时,垂直力作用点在下柱截面内,此时无牛腿效应,仅是一偏压构件,取a=0,而不能取a=,” 但同样的题,施岚青2005应试指南上,P573,“a<0时,取a=” 我觉得徐建是对的,您看呢答：我觉得他们都对,从工程角度考虑,取a=是可行的,也符合规范的要求,无非就是大一点;没有深揪的必要;从理论上说取a=0也是可以理解的;我想,考试不会出这样的题,我个人觉得意义不大;.2条计算的基桩抗拔极限承载力标准值,基桩的抗拔承载力特征值是否也是基桩的极限承载力标准值除以2二．柱下独立基础柱子间的基础梁的计算模型是否为受拉计算如受拉,拉力数值按怎样计算得出朱老师能谈一下复评机改已通过分数线的试卷,大致评分标准吗或我们应注意的事项,如规范能否写简称；各别不影响正确结果的,而应验算的如砼最小配筋律没验算,在此题中不起控制作用,能否不写等等因为我总觉得题量太大,书写太规范题答不完,想尽量节约时间;朱老师请教您一个问题：大底盘多塔结构在pkpm中怎样实现单塔的扭转控制答：扭转位移比,可检查大底盘平面在塔楼平面相应部位的位移,采取手算复核,以满足规范要求;问： 1．在确定抗震构造措施时,高规没有提II类场地的确定原则,是不是可以理解按照与基本设防烈度相同来考虑 2．关于地下室的抗震等级,高规4.8.5答： 1．Ⅱ类场地的确定原则,可见抗震规范的相关规定,凡高规未明确的其他问题均可执行相关规范,这是基本原则; 2、3．地下室的抗震等级分别对应上部结构的抗震等级确定,即：地下室的框架对应地上的框架、地下室的剪力墙对应地上的剪力墙;问： 1、高规7.2.2答： 1．你的理解是正确的,可参考抗震规范第6.2.8问：砌体强度设计值的调整系数ra,小截面时, fg=f+αfc ra是修正f ,还是修正f+αfc 施岚青2005应试指南上是修正f+αfcp754. 杨伟军书上也是,但徐建的2005应试题解p338上却是修正的f. 谁正确我知道用水泥砂浆是修正f.同理,fn=f+21-2e/ypf/100中,小截面时怎样修正施岚青, 杨伟军, 徐建也是不统一. 这是一个长期困扰我的问题;盼指明答：规范第3.2.3问：抗规上,用某段横墙的截面积占总横墙面积的比例来分配地震力时,是用该段横墙的净面积还是横墙到最外边的面积如附件中：①轴线横墙面积是按,还是按横墙到最外边的面积6+. 参考书上两种算法都有. 如附件中：③轴线横墙面积参考书上按居多.答：看你的问题应该指砌体结构,抗规并没有说就是按面积分,应该是按层间等效侧向刚度分配地震剪力,而等效侧向刚度又有专门的计算规定;只有小开口墙按墙的毛面积计算再考虑洞口影响系数;问：我是兰州大学土木工程与力学学院的教师,阅读了您的建筑结构设计规范应用图解手册,受益非浅,该书确实是一并非常好的专着;有一个问题,想请教一下,就是关于中震的设计参数,p112表5.1.2答：首先感谢你提出的问题,非常抱歉394为印刷错误,应为294；至于49为50等问题主要涉及对重力加速度的取值问题,一般情况下没有必要取整数,关于“中震”问题是工程中对重要结构或特殊构件的实用处理方法之一,一般按“中震弹性”要求设计,考虑到我国抗震规范实行的是多遇地震作用下的弹性计算,因此,对重要部位可采用“中震弹性”的设计措施,“中震弹性”的要求一般多出现在特殊工程的抗震超限审查文件中,公开发行的资料很难找到,很抱歉我也很难提供其原始出处;问：一住宅建筑为地下2层,其余26层的含有部分框支剪力墙的剪力墙结构,总高度为,一层层高为米,其余各层层高为米,转换梁顶标高为米,剪力墙抗震等级为2级,试问剪力墙的约束边缘构件至少应做到下列项楼面为止层楼面,即米标高处层楼面,即米标高处层楼面,即米标高处层楼面,即米标高处我认为是D,可是书上的答案是B;答：你的问题缺室内外高差,无法确定;请参考我书上P143页图-1~3确定,对于这样的问题,按规范理解就可以,没必要顾虑太多;问：对于高规4.8.4答：“先将7度和8度分别提高到8度和9度确定抗震等级,再分别采取比8度更高或9度更高的抗震构造措施,即提高了再提高”的理解正确,这是多种不利情形同时出现的情况,应分别执行不同的规定,这里是两层关系：对甲、乙类建筑的提高是结构重要性要求导致的提高；7度和8度三、四类场地时,是场地和地震作用与7度和8度设防标准的不同而要求的提高;朱炳寅老师关于结构设计相关问题的网上问答2问：上次在深圳华森听你讲课,讲到转换层上下刚度比的问题,好像记得说现在指标尚不能反映结构平面剪力墙布置不均匀的情况,想请你谈谈自己的一些设计经验和建议,谢谢;答：转换层的上下刚度比仅反映结构沿竖向的侧向刚度变化,无法反映剪力强墙平面布置的均匀性问题,因此,在结构尤其在转换层结构设计中应重视结构布置的均匀性问题,这也是现行抗震设计规范中作为重点章节所提及的内容.问：朱总,谢谢上次的答复;现在新的问题是遇到转换层的层高比较高的情况,其中两栋为,,其中有一栋错层的结构仅转换层层高就18m,当然为了满足该层刚度和稳定性的要求,底部设置了足够厚度和数量的墙,规范对于高位转换的界定是转换层位于三层或三层以上,那现在虽然层数没有达到,而层高却相当,是否可考虑也属于另外一种意义上的"高位转换",我采用高规规定的三个刚度比指标满足是否就能控制上下刚度比的突变谢谢;答：对特定情况下的转换结构,应区别对待,如此高的层高你采用不同的计算方法进行刚度比计算,我觉得是可取的,但在计算的同时更应注重概念设计,采取措施确保高大转换层的刚度、整体性和实际承载能力的措施,尤其应确保对竖向荷载的承载能力;注意多种复杂类型的同时存在,必要时提请专家审查;问：朱总,高规第4.4.2条规定楼层侧向刚度比不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70％,而附录E中对转换层位于三层或三层以上时,要求楼层侧向刚度比不应小于相邻上部楼层侧向刚度的60％,分析二者,其实是一直的,但是好像对普遍意义的规定比对转换结构的来的严格,当然注意到而且措词的不同,前者为"不宜",后者为"不应",但总感觉前后规定有重复,不是太通顺,是否对后者应当补充：不宜小于70％,不应小于60％为妥,以便引起设计者的注意,希望谈谈你的看法,谢谢;答：不多余;混凝土规范的规定适用,但应注意混凝土规范指的是受力钢筋,而高规指双向双层,即不管是不是受力钢都适用,这就是两者的不同;问：上述要求其实可以变通,若嵌固板采用二级钢筋,则按照混凝土规范要求的最小配筋率为％,当然还是高规的％起控制作用,很多地区直径超过8mm的板钢筋均采用二级钢筋,就缓解了这个矛盾,不知理解是否正确答：不仅仅是配筋率大小的问题,混凝土规范仅是对受力钢筋的要求；而高规指的是受力与非受力的所有钢筋,即各方向钢筋网都应满足要求;你说的只是设计时可采取的具体措施之一;问：看了朱总对备考注册结构工程师执业资格考试的几点建议2很是受益,能谈谈答卷应注意的事项吗如怎样答的快,那些答题步骤能省略在快、省的前提下如何做出正确答案后又不会在复审时失分朱老师能详细谈谈你们改卷是如何复评机改已通过分数线的试卷的谢谢;承载力抗震调整系数γRE为多少答：关于rRE问题,砌体规范和抗震规范不完全一样,因此在设计计算时,对砌体结构的问题,按砌体规范确定,当砌体规范无具体规定时,可按抗震规范确定;问：一个浅基础,3×3m,埋深2m,地下水1m,地下水以上土容重15,以下饱和容重20;柱顶的荷载为1800KN;下面是若干重要的问题;问题1：基础底部的反力;1800＋20×3×3×2/33=240Kpa这样做对吗基础自重和基础上土重计算时重度取20合理吗问题2：假设修正后的地基承载力为230,问基础安全否解法一：240>230 不安全;解法2：地基实际的受力为：240减去1m深水的浮力＝230刚刚可以;问题3：地基的附加应力为多少解法1：240－自重应力＝240-1×15-120-10＝215Kpa解法2：240－自重应力－水的浮力＝215-1×10＝205Kpa问题3：要计算下面的地基变形;Po取215Kpa还是205Kpa问题4：如果要算下面软弱下卧层的附加应力,规范上的Pk－Pc取215还是205呢问题5：假设要算抗冲切,基底净反力Pj取多少×1800/3/3=270Kpa答：1．基础及其以上重度取20是习惯做法,但考试时若已知条件中允许取20时可用,否则不能这样计算;2．以下的问题其实都不难,只要把握一一对应关系就都可以顺利解决;地基承载力修正时和地基反力计算时,对地下水位以下都应采用浮重度,240不是地基反力,而是地基反力和水浮力的合力,解法2正确;3．同样道理,解法2正确;4．2055．可以问：一个高100米的房屋,平面形状为25米X25米的方形,请问：如果按荷载规范,振型系数是查"高耸结构"表还是查"高层结构"表杨伟军书上是前者,但有些书又是按后者;答：一个高宽比为4的高层建筑,将其归为高耸结构显然没有道理朱炳寅老师关于结构设计相关问题的网上问答3问：现在做的工程需要计算楼面上汽车荷载,汽车载重10吨,怎么求楼面等效均布荷载答：计算后轴轮压,考虑动力系数,按荷载规范计算;具体做法见图解手册第9~14页;问：悬挂荷载按恒载还是活载考虑如何考虑不利布置一、我们设计的医药轻钢厂房,屋面有空调管道、电缆桥架、给排水管道以及吊顶等一些悬挂荷载,其中空调管道所占的荷载比重较大;不知道大家是如何处理这些悬挂荷载的钢结构设计手册以及轻型屋面钢屋架图集都是按照满布恒载考虑的,但实际却存在可能这样的不利情况：厂家有可能一跨全部预留,另一跨全部做悬挂;这样一来按是否应该按活载输入并考虑不利布置呢我们用的是STS,如果把活荷不利布置的开关打开,计算结果相差是比较大的;与我们配合的轻钢厂家用的是3d3s,他们称3d3s不考虑活载不利布置,不知道是否真的是这样二、对于悬挂荷载的取值,我们自己也有争议;我们给轻钢厂家提供的悬挂荷载是每平米 150公斤,我们自己也觉得偏大,但是考虑方案阶段用于估算基础还是可以接受的;不知道大家计算钢架时是如何处理空调管道荷载的一般取值多少我自己的意见是根据一般情况将悬挂荷载按均布活荷载输入,考虑不利布置,局部悬挂较重的时候,在实际位置按活载单独输入集中力,这个集中力就不用考虑不利布置了,毕竟较重的悬挂管道将来移动的可能性是很小的;三、此外,考虑活荷载不利布置的时候,如果活载里面包括雪荷载,那么雪荷载将一同参与不利布置,觉得有些偏于保守,出现半跨雪荷极值的可能应该是相当小吧觉得程序应该增加一种工况,将雪荷载拿出来,不参与不利布置,即便参与也应该考虑折减,但没有理论依据;觉得程序设置的这个活荷不利布置的开关有些粗糙,应该单独考虑雪荷不均匀分布的不利组合;答：上述问题涉及工艺特殊情况,荷载数值应由相关工艺提供,对于是否考虑活荷载不利组合,这要看荷载不利组合出现的可能性的大小,换言之,有些荷载被定义为活荷载,其实它不十分活,如上面提到的吊挂荷载,一旦其安装结束,其荷载基本不变,或者说它的自重不变,所变化的可能就是其运行需要的那部分重量,如给排水管道里的水的重量等,这部分随运行而有可能变化的重量,才真正称为活荷载,对吊挂荷载中大量的无活动可能的荷载应加以区分,主要看真正活的部分所占的比例,若比例很小,则可不考虑活荷载的不利组合,同时工程经验应重视,多听听专业人员的意见,多了解工艺流程对结构设计大有好处;雪荷载参与活荷载组合是没有疑义的,雪荷载对结构的影响与结构体系密切相关,半跨雪荷极、布袋效应等对轻型结构、非刚性屋面结构等的影响很大,不可大意;问：1括号内是编辑的话,一些直接来自文献,一些是自己组织的,请帮忙把关是否有概念错误2关于刚度比,规范也是说“宜”,而不是“应”,况且编规范的人都这么解释了,还有什么不行的,可以跟审图的人理论啊;3如果不考虑复杂的结构形式,对于一般的框架或剪力墙结构,室外地平起伏较大的情况,应如何考虑规范所指的“室外地面” 4不回答的问题是不好回答呢还是问题不清楚,请明示;答：对坡地建筑,室外地面很不好确定,文章里原来讨论是针对平地的多塔楼结构的,根本不能用于坡地建筑;相关问题决不是几句话能说清楚的,国家尚无规范规定,重庆有一本规范,也只是对建筑高度的规定;对坡地建筑的结构抗震设计,各地都有高招,建议按包络设计,室外地面取最低点;应避免在坡地建造高层建筑,不能避免时,应采取措施,形成局部平地,避免问题的出现,局部平地采用永久性挡土墙及其他护坡措施;问：转换层是一个单独的楼层吗还是带有转换构件的楼层就是转换层例如：框支层带转换构件,那么框支层本身也是转换层,同时也是薄弱层;不知道我这么理解是否正确;高规附录,提到了底层底部大空间层、转换层上、下层从字面上看好象是3个楼层．在公式解释中,G1,G2的解释提到底层和转换层上层,这里到底是2层,还是3层,确实有些令人费解;按照上面的理解,就可以看成2层：就是框支层和其上一层;没有做过高层,越看越糊涂;答：有转换构件的楼层就是转换层,理解正确；问：您好;在您编着的图解手册一书的p51,说明中的第一条“…而规范在构造措施中与设防烈度相关的要求,指的是本地区设防烈度而非表 3.1.3-1中确定抗震设防标准时的烈度数值;”但是在p55中的表中确定构造措施时不也调整了吗我对p51中的说明没有看明白;你写的是不是可以这样理解：确定构造措施时应以本地区设防烈度为标准进行提高或降低,而不是以确定抗震措施时的烈度调整后的再提高;比如说,7度半地区,丙类建筑,建筑场地类别为3类,确定构件抗震等级时,就按照7度来查表;但是在确定体积配箍率和轴压比时要按8度来查表;我的理解对吗。
(完整版)结构计算中几个重要参数的合理选取
结构计算中几个重要参数的合理选取《抗震规范》第3.6.6.4条指出，所有的计算机计算结果，应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。
通常情况下，计算机的计算结果主要是结构的自振周期、楼层地震剪力系数、楼层弹性层间位移（包括最大位移与平均位移比）和弹塑性变形验算时楼层的弹塑性层间位移、楼层的侧向刚度比、振型参与质量系数、墙和柱的轴压比及墙、柱、梁和板的配筋、底层墙和柱底部截面的内力设计值、框架--抗震墙结构抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值、超筋超限信息等等。
为了分析判断计算机计算结果是否合理，结构设计计算时，除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外，正确填写抗震设防烈度和场地类别，合理选取电算程序总信息中的其他各项参数也是十分重要的。
1．结构的抗震等级《抗震规范》规定建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。
甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑，地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求，其值应按批准的地震安全性评价结果确定。
抗震措施，当抗震设防烈度为6～8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。
乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑，地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求。
抗震措施，一般情况下，当抗震设防烈度为6～8度时，应5符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。
对较小的乙类建筑，当其结构改用抗震性能较好的结构类型时，应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。
丙类建筑应属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑，地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。
丁类建筑应属于抗震次要建筑。
一般情况下，地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，但抗震设防烈度为6度时不应降低。
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建筑结构设计中的十个比值
随着计算机技术及CAD技术的发展，当前我们进行建筑结构设计越来越倚重计算软件；对计算软件依赖加深，往往会使我们变得懒于独立思考判断，而是直接引用计算结果作为
设计的依据。
这样对于普通的规则的建筑往往没有大问题，但是一遇到特殊的建筑，其计
算结果就会失真，必须人工进行调整干预才能得出正确的结果。
《高层建筑混凝土技术规程》第5.1.16条明确指出：对结构分析软件的计算结果，应进行分析判断，确认合理有
效后方可作为工程设计的依据。
这一条文明确指出我们设计人员是设计的主体，软件只是
我们的辅助工具，任何时候都不能丧失独立判断分析的能力。
分析一个计算结果正确
与否，有十个比值非常关键，它们是轴压比，剪重比，刚度比，位移比，周期比，刚重比，楼层最大位移与层高比（层间位移角），倾覆力矩比，剪跨比以及剪压比。
（1）轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要
求，见抗震规范第6.3.6条和6.4.5条。
轴压比是指柱组合轴力设计值与柱全截面面
积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比。
需要注意的是荷载组合下柱轴压比不能过大，
从《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.3.1条可以看出当轴压力N>0.9φfc时，所增加的轴力全部由钢筋来承担，很不经济，尤其是地下室柱更应注意对截面的控制。
根
据以往经验，合理的柱截面应该其配筋为构造配筋（配筋率0.7%~1.0%），当柱计算配筋
面积很大时应加大柱截面。
（2）剪重比：是指结构任一楼层的水平剪力与该层及以上各层总重力荷
载代表值之比。
一般特指底层水平剪力与结构总重力荷载代表值之比。
剪重比主要为
控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见《抗震规范》第5.2.5条。
剪重比在某种
程度上反映了结构的刚柔程度，它应该在一个合理的范围内。
如果结构太刚，剪重比过大，则地震力增加，造成浪费；如果结构太柔，剪重比过小，层间位移比就不满足规范规定的
变形要求。
由此可见，剪重比是反映结构性能的一个重要指标，同时也反映了地震力的大小。
与
它关联的参数是“有效质量系数”。
当有效质量系数大于90%时，可以认为地震作用满足
规范要求，此时，再查看剪重比是否合适，如果不合适，再调整结构抗侧力构件直到满足
要求。
如果剪重比不满足《抗震规范》第5.2.5条要求，程序会自动调整地震力作用，
将调整系数直接乘在该层构件的地震内力上，但是需要指出的是地下室不受最小剪重比的
控制。
实际应用过程中，如果剪重比不满足规范要求，说明结构抗侧力构件布置不合理，
我们往往通过调整结构构件布置的方式来调整，而不是采用直接增大地震力的方式。
（3）刚度比：主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄
弱层。
计算结果详见SATWE后处理文件WMASS.OUT。
刚度比与剪重比都反映了结构的
抗震性能，表明了结构在竖向刚度是否均匀。
我们在结构设计中一般采用刚度比来判断结
构中是否存在薄弱层，《高规》JGJ3-2002第4.4.2条，4.4.3条明确指出楼层侧向刚度
不宜小
1
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%，如果小于，
则程序会自动判定为薄弱层，地震力自动放大1.15倍。
在判定地下室是否作为上部结构
嵌固端时也会用到刚度比的概念，此时候刚度的计算方法要采用剪切刚度。
（4）位移比：是指楼层最大杆件位移与平均杆件位移之比。
位移比同样
是反映结构整体性能的一个重要指标，主要为控制结构平面规则性，以免形成扭转，
对结构产生不利影响。
见《抗震规范》第3.4.4条。
验算结构的位移比必须注意以下几点： 1）验算位移比应在刚性楼板假定下计算； 2）验算位移比需要考虑偶然偏心的影响；
3）位移比超过1.2时，需要考虑双向地震影响；
4）构件设计出图应在位移比验算完成并取消刚性楼板假定之后进行。
对于复杂结构
如坡屋顶，体育馆等大开洞建筑，错层建筑，跃层建筑，刚性楼板假定会使计算结果失真，应该从实际出发，选择弹性楼板来计算结构的位移比。
（5）周期比：《高规》JGJ3-2002第4.3.5条规定结构扭转为主的第一周期
Tt与平动为主的第一周期T1之比。
同位移比一样，周期比也是为了控制侧向刚度与
扭转刚度的一种相对关系，而非绝对大小。
目的是为了使抗侧力构件能够周边、对称布置
在有效抵抗扭转效应的地方，使结构不至于出现过大的扭转效应。
所以一旦出现周期比不
满足，只能通过调整结构抗侧力构件的布置，加强周边抗扭刚度来实现。
验算周期比需要
注意以下几点：
1）验算周期比应该在刚性楼板假定下计算；
2）对于复杂结构如坡屋顶，体育馆等大开洞建筑，错层建筑应在真实
情况下验算周期比。
3）对于多塔结构，应分塔单独验算各自的周期比。
总之，周期比控制的不是要求结构如何“坚固”而是要求结构构件的平面布置要周边，对称，均匀。
（6）刚重比：刚重比为结构刚度和重力荷载之比。
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。
《高规》JGJ3-2002第5.4.4条，5.4.2条
对刚重比做了相关规定。
结构的刚重比是影响P-△效应的的主要参数，当结构的刚重比满足规范要求时，P-△效应可控制在20%范围内，结构的稳定具有适当的安全储备；当刚重比进一步减小时，P-
△效应会呈现非线性关系的急剧增长，导致结构整体失稳。
（7）楼层最大位移与层高比（位移角）：在地震荷载作用下，结构抗震变
形验算应满足《抗震规范》GB50011-2021第5.5.1条要求。
即：△ Ue/h<=[θe]
△ Ue:多遇地震作用（即通常说的小震）下楼层最大弹性层间位移。
h:为计算楼层
层高。
二者之比即通常说的位移角。
规范规定位移角的限值，目的是为了使结构在多遇地
震作用下保持弹性，以便震后迅速修复。
（8）倾覆力矩比：倾覆力矩比仅用于框架-剪力墙结构和短肢剪力墙结
构。
在框架-剪力墙结构中确定框架抗震等级时需要计算框架承担倾
2
覆力矩的比值是否大于50%，如果大于50%，属于剪力墙较少的框剪结构，框架抗震
等级按框架确定。
短肢剪力墙结构需要根据短肢剪力墙所承担倾覆力矩比值是否大于50%，如果大于50%，其抗震构造按短肢剪力墙结构计算，否则按一般剪力墙结构计算。
（9）剪跨比：梁的剪跨比指剪力的位置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，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；柱子剪跨比用来确定是否属于短柱，当柱子剪跨比小于2时即为
短柱，箍筋应加密。
见混凝土规范第11.4.12、11.4.17条。
剪跨比决定了构件的破坏形态，我们希望结构破坏前有一定的预兆，所以，延性就十分重要，控制了剪跨比，就使结
构保持了延性，不至于发生脆性破坏。
（10）剪压比：剪压比即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。
剪压比用以控制梁的最小截面及最小抗剪能力。
小节：在我们建筑结构设计中，这十个比值经常用到，而且经常混淆。
我们在
应用中必须在记住其各自定义的同时还要搞清楚它们的物理意义，理解规范做这样规定的“良苦用心”。
只有这样，我们才能做出符合规范精神，既安全又经济的作品。
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感谢您的阅读，祝您生活愉快。