高层控制中六个比的调整
高层结构6个“比”的问题1.位移比（层间位移比）:1.1名词释义：（1）位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。
（2) 层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。
其中：最大水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移。
平均水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。
层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。
最大层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值。
平均层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。
1.2相关规范条文的控制：[抗规]3.4.2条规定，建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则,对称,并应具有良好的整体性,当存在结构平面扭转不规则时,楼层的最大弹性水平位移(或层间位移),不宜大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍。
[高规]4.3.5条规定，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍；且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑，不应大于该楼层平均值的1.4倍。
[高规]4.6.3条规定，高度不大于150m的高层建筑，其楼层层间最大位移与层间之比（即最大层间位移角）Δu/h应满足以下要求：结构休系Δu/h限值框架1/550框架-剪力墙，框架-核心筒1/800筒中筒，剪力墙1/1000框支层1/10001.3控制目的：高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度，应对其最大位移和层间位移加以控制，主要目的有以下几点：1 保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。
2 保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。
3 控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。
1.4电算结果的判别与调整要点：PKPM软件中的SATWE程序对每一楼层计算并输出最大水平位移、最大层间位移角、平均水平位移、平均层间位移角及相应的比值，详位移输出文件WDISP.OUT。
但对于计算结果的判读,应注意以下几点：（1）若位移比（层间位移比）超过1.2，则需要在总信息参数设置中考虑双向地震作用; （2）验算位移比需要考虑偶然偏心作用，验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心（3）验算位移比应选择强制刚性楼板假定，但当凸凹不规则或楼板局部不连续时，应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型，当平面不对称时尚应计算扭转影响（4）最大层间位移、位移比是在刚性楼板假设下的控制参数。
构件设计与位移信息不是在同一条件下的结果（即构件设计可以采用弹性楼板计算，而位移计算必须在刚性楼板假设下获得），故可先采用刚性楼板算出位移，而后采用弹性楼板进行构件分析。
（5）因为高层建筑在水平力作用下,几乎都会产生扭转,故楼层最大位移一般都发生在结构单元的边角部位2．周期比：2.1名词释义：周期比：即结构扭转为主的第一自振周期（也称第一扭振周期）Tt与平动为主的第一自振周期（也称第一侧振周期）T1的比值。
周期比主要控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，使结构的抗扭刚度不能太弱。
因为当两者接近时,由于振动藕连的影响,结构的扭转效应将明显增大。
2.2相关规范条文的控制：[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（即周期比），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复杂高层建筑不应大于0.85。
[高规]5.1.13条规定，高层建筑结构计算振型数不应小于9,抗震计算时,宜考虑平扭藕连计算结构的扭转效应,振型数不小于15,对于多塔楼结构的振型数不应小于塔楼数的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。
2.3电算结果的判别与调整要点:(1).计算结果详周期、地震力与振型输出文件。
因SATWE电算结果中并未直接给出周期比,故对于通常的规则单塔楼结构，需人工按如下步骤验算周期比:a）根据各振型的两个平动系数和一个扭转系数(三者之和等于1)判别各振型分别是扭转为主的振型（也称扭振振型）还是平动为主的振型（也称侧振振型）。
一般情况下，当扭转系数大于0.5时,可认为该振型是扭振振型,反之应为侧振振型。
当然，对某些极为复杂的结构还应结合主振型信息来进行判断；b）周期最长的扭振振型对应的就是第一扭振周期Tt，周期最长的侧振振型对应的就是第一侧振周期T1；c）计算Tt / T1，看是否超过0.9(0.85)。
对于多塔结构周期比，不能直接按上面的方法验算，这时应该将多塔结构分成多个单塔，按多个结构分别计算、分别验算(注意不是在同一结构中定义多塔，而是按塔分成多个结构)。
(2).对于刚度均匀的结构，在考虑扭转耦连计算时，一般来说前两个或几个振型为其主振型，但对于刚度不均匀的复杂结构，上述规律不一定存在。
总之在高层结构设计中，使得扭转振型不应靠前，以减小震害。
SATWE程序中给出了各振型对基底剪力贡献比例的计算功能,通过参数Ratio(振型的基底剪力占总基底剪力的百分比)可以判断出那个振型是X方向或Y 方向的主振型，并可查看以及每个振型对基底剪力的贡献大小。
(3).振型分解反应谱法分析计算周期，地震力时，还应注意两个问题，即计算模型的选择与振型数的确定。
一般来说，当全楼作刚性楼板假定后，计算时宜选择“侧刚模型”进行计算。
而当结构定义有弹性楼板时则应选择“总刚模型”进行计算较为合理。
至于振型数的确定，应按上述[高规]5.1.13条执行，振型数是否足够，应以计算振型数使振型参与质量不小于总质量的90%作为唯一的条件进行判别。
(4).如同位移比的控制一样，周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系，而非其绝对大小，它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理，使结构不致于出现过大（相对于侧移）的扭转效应。
即周期比控制不是在要求结构足够结实，而是在要求结构承载布局的合理性。
考虑周期比限制以后，以前看来规整的结构平面，从新规范的角度来看，可能成为“平面不规则结构”。
一旦出现周期比不满足要求的情况，一般只能通过调整平面布置来改善这一状况，这种改变一般是整体性的，局部的小调整往往收效甚微。
周期比不满足要求，说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小，总的调整原则是要加强结构外圈，或者削弱内筒。
(5).扭转周期控制及调整难度较大，要查出问题关键所在，采取相应措施，才能有效解决问题。
a)扭转周期大小与刚心和形心的偏心距大小无关，只与楼层抗扭刚度有关；b)剪力墙全部按照同一主轴两向正交布置时，较易满足；周边墙与核心筒墙成斜交布置时要注意检查是否满足；c)当不满足周期限制时，若层位移角控制潜力较大，宜减小结构竖向构件刚度，增大平动周期；d)当不满足周期限制时，且层位移角控制潜力不大，应检查是否存在扭转刚度特别小的层，若存在应加强该层的抗扭刚度；e)当不满足扭转周期限制，且层位移角控制潜力不大，各层抗扭刚度无突变，说明核心筒平面尺度与结构总高度之比偏小，应加大核心筒平面尺寸或加大核心筒外墙厚，增大核心筒的抗扭刚度。
f)当计算中发现扭转为第一振型，应设法在建筑物周围布置剪力墙，不应采取只通过加大中部剪力墙的刚度措施来调整结构的抗扭刚度。
3刚度比3.1名词释义：刚度比指结构竖向不同楼层的侧向刚度的比值（也称层刚度比），该值主要为了控制高层结构的竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层。
对于地下室结构顶板能否作为嵌固端，转换层上、下结构刚度能否满足要求，及薄弱层的判断，均以层刚度比作为依据。
[抗规]与[高规]提供有三种方法计算层刚度，即剪切刚度（Ki=GiAi/hi）、剪弯刚度（Ki=Vi/Δi）、地震剪力与地震层间位移的比值（Ki=Qi/Δui）。
3.2相关规范条文的控制：[抗规]附录E2.1规定，筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2；[高规]4.4.2条规定，抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相临上部楼层侧向刚度的70%或其上相临三层侧向刚度平均值的80%；[高规]5.3.7条规定，高层建筑结构计算中，当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时，地下室结构的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；[高规]10.2.3条规定，底部大空间剪力墙结构，转换层上部结构与下部结构的侧向刚度，应符合高规附录E的规定：E.01)底部大空间为一层的部分框支剪力墙结构，可近似采用转换层上、下层结构等效刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化，非抗震设计时γ不应大于3，抗震设计时不应大于2。
E.02)底部大空间层数大于一层时，其转换层上部框架-剪力墙结构的与底部大空间层相同或相近高度的部分的等效侧向刚度与转换层下部的框架-剪力墙结构的等效侧向刚度比γe宜接近1，非抗震设计时不应大于2，抗震设计时不应大于1.3。
3.3电算结果的判别与调整要点:（1）规范对结构层刚度比和位移比的控制一样，也要求在刚性楼板假定条件下计算。
对于有弹性板或板厚为零的工程，应计算两次，在刚性楼板假定条件下计算层刚度比并找出薄弱层，然后在真实条件下完成其它结构计算。
（2）层刚比计算及薄弱层地震剪力放大系数的结果详建筑结构的总信息WMASS.OUT。
一般来说，结构的抗侧刚度应该是沿高度均匀或沿高度逐渐减少，但对于框支层或抽空墙柱的中间楼层通常表现为薄弱层，由于薄弱层容易遭受严重震害，故程序根据刚度比的计算结果或层间剪力的大小自动判定薄弱层，并乘以放大系数，以保证结构安全。
当然，薄弱层也可在调整信息中通过人工强制指定。
（3）对于上述三种计算层刚度的方法，我们应根据实际情况进行选择：对于底部大空间为一层时或多层建筑及砖混结构应选择“剪切刚度”；对于底部大空间为多层时或有支撑的钢结构应选择“剪弯刚度”；而对于通常工程来说，则可选用第三种规范建议方法，此法也是SATWE程序的默认方法。
4．刚重比4.1名词释义：结构的侧向刚度与重力荷载设计值之比称为刚重比。
它是影响重力二阶效应的主要参数,且重力二阶效应随着结构刚重比的降低呈双曲线关系增加。
高层建筑在风荷载或水平地震作用下,若重力二阶效应过大则会引起结构的失稳倒塌，故控制好结构的刚重比，则可以控制结构不失去稳定。
4.2相关规范条文的控制：[高规]5.4.4条4.3电算结果的判别与调整要点:1.按照下式计算等效侧向刚度：a.对于剪切型的框架结构,当刚重比大于10时，则结构重力二阶效应可控制在20%以内,结构的稳定已经具有一定的安全储备；当刚重比大于20时,重力二阶效应对结构的影响已经很小,故规范规定此时可以不考虑重力二阶效应。
b.对于弯剪型的剪力墙结构、框剪结构、筒体结构，当刚重比大于1.4时，结构能够保持整体稳定；当刚重比大于2.7时，重力二阶效应导致的内力和位移增量仅在5%左右，故规范规定此时可以不考虑重力二阶效应。
PKPM高层结构设计中经常要控制轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比“六种比值”
PKPM高层结构设计中经常要控制轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比“六种比值”高层结构设计中经常要控制轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比“六种比值”，-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-2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性-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-4、位移比：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。
-5、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-6、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-位移比（层间位移比）:-1.1 名词释义：-（1）位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。
-（2) 层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。
-其中：-最大水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移。
-平均水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。
-层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。
-最大层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值。
-平均层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。
-1.3 控制目的: -高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度，应对其最大位移和层间位移加以控制，主要目的有以下几点：-1 保证主体结构基本处于弹性受力状态，避免混凝土墙柱出现裂缝，控制楼面梁板的裂缝数量，宽度。
-2 保证填充墙，隔墙，幕墙等非结构构件的完好，避免产生明显的损坏。
-3．控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。
-1.2 相关规范条文的控制：-[抗规]3.4.2条规定，建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则，对称，并应具有良好的整体性，当存在结构平面扭转不规则时，楼层的最大弹性水平位移(或层间位移)，不宜大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍。
高层结构设计需要控制的六个参数
高层结构设计需要控制的六个参数摘要：本文对高层设计中比较重要的六个参数比值，结合《高层建筑混凝土结构技术规程》(jgj3-2010)（以下简称高规）和《建筑抗震设计规范》（gb 50011-2010）（以下简称抗规）的理解和应用,浅谈高层结构设计。
仅供有关专业人员参考。
关键词：高层结构设计、轴压比、剪重比、刚度比、位移比、周期比、刚重比中图分类号：tu97文献标识码： a 文章编号：前言高层设计的难点在于竖向承重构件（柱、剪力墙等）的合理布置，设计过程中控制的目标参数主要有如下六个：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，见抗规6.3.6和6.4.5。
2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见抗规5.2.5。
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，见抗规3.4.3。
4、位移比：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。
见抗规3.4.2。
5、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，要求见高规周期比见高规3.4.5。
6、刚重比：主要为控制结构的稳定性，控制重力二阶效应的不利影响，要求见高规5.4.1。
一、轴压比轴压比指考虑地震作用组合的框架柱和框支柱轴向压力设计值n 与柱全截面面积a和混凝土轴心抗压强度设计值fc乘积之比值；对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；轴压比主要为控制结构的延性。
抗震设计时，框架柱在竖向荷载与地震作用下的轴压比宜满足下表的规定，建造于ⅳ类场地且较高的高层建筑，柱轴压比限值应适当减小。
注：1采用复合箍筋或螺旋箍筋，且令箍筋特征值λ达到表所规定的上限时，轴压比限值可增大0.10（包括框支柱）；剪跨比≤2的框架柱，其轴压比限值宜减小0.05（不包括框支柱）；剪跨比≤1.5的框架柱，其轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施。
3当柱子混凝土强度等级为c65~c70时，其轴压比限值宜减小0.05，当混凝土强度等级为c75~c80时，其轴压比限值宜减小0.10。
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
高层建筑结构六个比
高层结构设计中的六个比如和控制？高层结构设计中经常要控制轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比“六种比值”，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2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性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4、位移比：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。
5、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6、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1. 位移比（层间位移比）:1.1 名词释义：（1）位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。
（2) 层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。
其中：最大水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移。
平均水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。
层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。
最大层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值。
平均层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。
1.3 控制目的:高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度，应对其最大位移和层间位移加以控制，主要目的有以下几点：1 保证主体结构基本处于弹性受力状态，避免混凝土墙柱出现裂缝，控制楼面梁板的裂缝数量，宽度。
2 保证填充墙，隔墙，幕墙等非结构构件的完好，避免产生明显的损坏。
3．控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。
1.2 相关规范条文的控制：[抗规]3.4.2条规定，建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则，对称，并应具有良好的整体性，当存在结构平面扭转不规则时，楼层的最大弹性水平位移(或层间位移)，不宜大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍。
[高规]4.3.5条规定，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍；且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑，不应大于该楼层平均值的1.4倍。
四、位移比、周期比、剪重比的本质探讨
剪重比的本质是地震影响系数与振型参数系数。 对于普通的多层结构， 一般均能满足 最小剪重比要求，对于高层结构，当结构自振周期在 0.1s~特征周期之间时，地震影响系数 不变。广州容柏生建筑结构设计事务所廖耘，柏生，李盛勇在《剪重比的本质关系推导及其 对长周期超高层建筑的影响》一文中做了相关阐述：对剪重比影响最大的是振型参与系数， 该参数与建筑体型分布，各层用途有关，与该振型各质点的相对位移及相对质量有关。当结 构总重量恒定时，振型相对位移较大处的重量越大，则该振型的振型参与质量系数越大，但 对抗震不利。保持质量分布不变的前提下，直接减小结构总质量可以加大计算剪重比，但这 很困难。在保持质量不变的前提下，直接加大结构刚度也可以加大计算剪重比，但可能要付 出较大的代价。 在实际设计中，对于普通的高层结构，如果底部某些楼层剪重比偏小，改变结构层高 的可能性一般不大，一般是增加结构整体刚度（往往增加结构外围墙长，更有利于抗扭，位 移比及周期比的调整），同时减少结构内边的墙（减轻结构自重的同时，更有利于位移比， 周期比的调整）。提高振型参与质量系数的最好办法，还是增加结构整体刚度。考虑到反应 谱长周期段本身的一些缺陷， 保证长周期超高层建筑具有足够的抗震承载力和刚度储备是必 要的。 可不必强求计算剪重比， 而应考虑采用放大剪重比并通过修改反应谱曲线的方法来使 结构达到一定的设计剪重比，或采用更严格的位移限值来控制结构变形。
位移比、周期比、剪重比的本质探讨
中民筑友设计院（庄伟） 用 PKPM、 盈建科或广夏计算结构时， 调模型一般是相对有一点难度的。 在所有指标中， 最难调整的指标属于：位移比、周期比、剪重比，万剑归宗，掌握调整模型的本质很重要。 1 引言 高规”2.1.1：高层建筑 tall building，high-rise building，10 层及 10 层以上或房屋高 度大于 28m 的住宅建筑和房屋高度大于 24m 的其他高层民用建筑。 对于多层结构， 由于 “轴 压比”、“位移比”、“剪重比”、“楼层侧向刚度比”、“受剪承载力比”“弹性层间位 移角”这 6 个指标“抗规”、“高规”都有明确的规定，所以多层结构应按照“抗规”要求 控制这六个指标；“周期比”、“刚重比”只在“高规”中规定，对于多层结构，“周期比” 可根据具体情况适当放宽，“刚重比”可按照“高规”控制。 2 位移比、周期比的本质探讨 2.1 位移比、周期比的本质，在于控制扭转变形。什么情况下，会容易出现扭转变形呢，x 方向或 y 方向两侧刚度接不均匀或外部刚度相对内部刚度不合理， 就容易出现扭转变形， 有 了扭转变形， 会有哪些问题， 可以用极限思维分析， 首先 x 或 y 侧两端刚度分别为 1、 1000， 显然会造成扭转变形，刚度小的那侧扭转变形很大，直接造成位移比过大，这是其一，周期 系数中，扭转成分很大，不纯粹，这是其二，扭转刚度过小，在周期排列中，扭转周期会出 现在第一周期或者第二周期，这是其三。当然，外部刚度相对内部刚度不合理也可以采用极 限思维方法， 也会造成以上三种情况。 扭转的直接量化指标就是位移比大小与周期中的扭转 系数。傅学怡《实用高层建筑结构设计》（第二版）指出：位移比指标是扭转变形指标，而 周期比是扭转刚度指标。 但周期比的本质其实也是扭转变形， 因为扭转刚度指标在某些特殊 情况下（比如偏心荷载)作用下，也会产生扭转变形。 2.2 怎么查看哪侧扭转变形大，第一是靠概念设计，靠直觉（x 方向或 y 方向两侧刚度接不 均匀，刚度小的一侧扭转变形大，或外部刚度相对内部刚度不合理，外部刚度弱的那侧扭转 变形大），第二，可以在 satwe 中点击：分析结果图形和文本显示/结构整体空间结构简图/ 改变视角（俯视），分别查看第一、第二、第三阶振型。 2.3 加法重要还是减法重要，第一是加法（加外部）+减法（减内部），第二是减法，第三 是加法，一般是采用第第种方法，因为内部结构的墙体的减法一般可以使用，而外部墙体的 加法使用有限， 不能增加太多墙体。 采用加法， 减法的过程中， 应保持 x 或 y 两侧刚度均匀， 否则 又造成扭转变形过大，周期比，位移比不满足规范要求，平动周期中扭转成分过大。 怎么用数学的方法直观证明此结果呢，当然，过程比较复杂，但是可以用简化的方法类比， ，比如 5 的立方/4 的立方=1.95，6 的立方/4 的立方=3.375，4 的立方/2 的立方=8,以 4 为 基数，是加 2 的相对刚度大，还是减去 2 后的相对刚度大呢，显然是减法。 2.4 第一周期是扭转，说明 x 或 y 两侧的外围的扭转刚度都需要增加，是加外墙的刚度还是 减去内墙的刚度呢？可以见以上分析，采用方法 1 或方法 2 都是比较好的方法。第二周期 是扭转，说明第三周期的（可以查看其方向，是加 x 方向还是 y 方向）的扭转刚度过弱，同 样采用方法 1 或方法 2 都是比较好的方法。 3 剪重比的本质探讨 剪重比即最小地震剪力系数λ， 主要是控制各楼层最小地震剪力， 尤其是对于基本周 期大于 3.5S 的结构,以及存在薄弱层的结构。
结构设计中高层建筑需控制的“九个比值”及调整方法
如 同最 小配 筋率 的要求 ，算 出来 的 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 。 １ ． 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 。
１新抗 震 规 范 附 录 Ｅ ．规 定 ，筒 体结 构 转 换 层 上下 层 的 ） ２１ 侧 向刚度 比不 宜大 于 ２ 。
随着 我 国社会 经济 的迅 猛发 展 ，越来 越 多的高 层建 筑像 雨 后 春 笋一样 在全 国各 地拔 地而起 。本 文对 高层 结构 设计 中需 控 制的 “ 个 比值 ”进 行 了较详 细 的说 明和介绍 。 六 １六个 比值 ＿ １ 轴压 比 ：主 要 为控 制 结构 的延性 ，规范 对 墙肢 和 柱 均 ． １ 有 相应 限值 要求 。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 ， 基准值 是对 称配 筋柱 大小偏 心受 压状态 的轴压 比分界值 。 其 １ ＿ ２剪重 比 ：主要 为 控 制各 楼 层最 小地 震 剪力 ，确保 结 构 安 全 性 。 规 范上 虽 然没 有 明 确要 求 ６ 区 剪重 比 的控 制 ，但 度 般 经验 还是 按 ０ ０ ． ８的楼层 最 小剪 力 系数 值考 虑 。这个 要 求 ０
Ｉ
－
●
厘 Ｉ 硝亍 建 筇 斛学 凡
结 构 设 计 巾 高 层建Fra bibliotek筇 需控 制的 “ 个 比 值 ” 及 调整 方 法 九
高规
高层结构设计注意问题高层结构设计中六个“比”的控制与调整 2008-09-03 15:40 引言: 随着城市的发展和科学技术的进步,高层建筑(10 层及 10 层以上或房屋高度超过28m 的建筑物)的应用日益广泛, 由于高层建筑相对较柔,水平荷载作用效应明显,在满足使用条件下如何才能达到既安全又经济的设计要求,这是结构设计人员必须去追求与面对的。
笔者认为,对于高层结构设计来说，位移比、周期比、刚度比、刚重比、剪重比、轴压比是保证结构规则、安全、经济的六个极其重要的参数，《建筑抗震设计规范 GB50011-2001》(以下简称为抗规);《混凝土结构设计规范 GB50010-2002》(以下简称为砼规);《高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2002》(以下简称为高规)均在相关章节对以上“六个比”进行了严格控制。
在初步设计和施工图设计阶段，结构设计和审图人员对以上“六个比”都非常重视，各类结构设计软件也对这“六个比”有详细的电算结果输出，便于设计人员进行分析与调整。
本文仅以我国目前较为权威且应用最为广泛的 PKPM 软件中的 SATWE 程序的电算结果，结合规范条文的要求，谈谈如何对电算结果进行判读、控制与调整。
1. 位移比（层间位移比）:1.1 名词释义：（1）位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。
（2) 层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。
（其中：最大水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移。
）平均水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除 2。
层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。
最大层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值。
平均层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除 2。
1.2 相关规范条文的控制：[抗规]3.4.2 条规定，建筑及其抗侧力结构的平面布臵宜规则,对称,并应具有良好的整体性,当存在结构平面扭转不规则时,楼层的最大弹性水平位移(或层间位移),不宜大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的 1.2 倍。
高层混凝土结构设计六个比值及例题.
∙简介：对于一个合格的结构工程师来说，最基本的素质之一就是自信和自学的能力，具体地说，就是要不断地完善“真、善、美”的自身修养。
真，就是从实际出发，诚恳、实用、合理，不夸大，不缩小。
善，就是以人为本，助人为乐，积极主动地与建筑、水电、暖通等专业配合，积极主动地和甲方、施工、监理单位合作完成工程建设。
美，就是形式美观大方、自然简洁，语言优美动人，内容表达准确到位，做到一针见血、入木三分。
∙关键字：高层，结构设计，比值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，见抗规6.3.6 6.3.7和6.4.6。
柱轴压比不宜超过表6.3.6的规定；建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑，柱轴压比限值应适当减小。
定不进行地震作用计算的结构，可取无地震作用组合的轴力设计值计算；2 表内限值适用于剪跨比大于2、混凝土强度等级不高于C60的柱；剪跨比不大干2的柱，轴压比限值应降低0.05;剪跨比小于1.5的柱，轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施；3 沿柱全高采用井字复合箍且箍筋肢距不大于200mm、间距不大于lOOmm、直径不小于12mm，或沿柱全高采用复合螺旋箍、螺旋间距不大于lOOmm、箍筋肢距不大于200mm、直径不小于12mm，或沿柱全高采用连续复合矩形螺旋箍、螺旋净距不大于80mm、箍筋肢距不大于200mm、直径不小于lOmm，轴压比限值均可增加0.10；上述三种箍筋的最小酡箍特征值均应按增大的轴压比由本规范表6.3.9确定；4 在柱的截面中部附加芯柱，其中另加的纵向钢筋的总面积不少于柱截面面积的0.8%，轴压比限值可增加0.05；此项措施与注3的措施共同采用时，轴压比限值可增加0.15，但箍筋的体积配箍率仍可按轴压比增加0.10的要求确定；5 柱轴压比不应大于1.05。
6.3.7 柱的钢筋配置，应符合下列各项要求：1 柱纵向受力钢筋的最小总配筋率应按表6.3.7-1采用，同时每侧配筋率不应,小于0.2%；对建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑，最小总配筋率应增加0.1%。
高层建筑结构设计几个指标控制
高层建筑结构设计的几个指标的控制摘要：本文从周期比、位移比、刚重比、刚度比、层间受剪承载力之比、轴压比以及剪重比等六个方面综述了高层建筑结构设计的指标控制，希望对以后的工作有一定的帮助。
关键词：高层建筑；周期比；位移比；刚重比；剪承载力；前言：高层建筑与多层结构相比有明显不同的受力和变形性能，水平荷载混合地震作用是主要的控制内容。
判断结构布置合理性和结构体系的经济性能是高层建筑结构设计的关键，设计结构规范用语控制高层建筑整体性的指标主要有：周期比、位移比、刚重比、刚度比、层间受剪承载力之比、轴压比以及剪重比等。
1.周期比周期比是控制结构扭转效应的重要指标，是结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期的比值。
周期比控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系。
它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理，使结构不至于出现过大（相对于侧移）的扭转效应，而不是在要求结构具有足够大的刚度。
调整结构周期比的措施主要有两种：第一种是提高结构的抗扭刚度。
这样可以改善结构的抗扭性能，是解决结构抗扭薄弱的根本方法。
提高抗扭刚度一般需要调整结钩布置，增加结构周边构件的刚度，江都结构中间构件的刚度；有时要改变结构类型，如增加剪力墙、异形柱等。
这种改变一般是整体性的，局部的小调整往往收效甚微。
调整原则是要加强结构外圈刚度，或者削弱内筒降低结构中间的刚度，以增大结构的整体抗扭刚度；第二种是降低平动度，使平移周期加长。
此种方法仅适用于原来结构刚度较大，层间位移远小于规范限值的情况。
2.位移比及其调整措施2.1 位移比位移比是控制结构平面规则性的重要指标，是指楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与本楼层平均值得比值。
结构是否规则、对称、平面内刚度分布是否均匀，是结构本身的性能，可以用结构刚心与质心的相对位置表示，二者相距较远的结构在地震作用下扭转可能较大。
由于刚心与质心位置都无法直接定量计算，规范采用了校核结构位移比的要求。
高层混凝土结构六个比值及例题
∙简介：对于一个合格的结构工程师来说，最基本的素质之一就是自信和自学的能力，具体地说，就是要不断地完善“真、善、美”的自身修养。
真，就是从实际出发，诚恳、实用、合理，不夸大，不缩小。
善，就是以人为本，助人为乐，积极主动地与建筑、水电、暖通等专业配合，积极主动地和甲方、施工、监理单位合作完成工程建设。
美，就是形式美观大方、自然简洁，语言优美动人，内容表达准确到位，做到一针见血、入木三分。
∙关键字：高层，结构设计，比值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，见抗规6.3.7和6.4.6。
2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见抗规5.2.5。
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，见抗规3.4.2。
4、位移比：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。
见抗规3.4.2。
5、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6、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。
结构统一做法1 设计前提条件1.1 建筑物安全等级（地基规范）：地基基础设计等级为丙级。
1.2 建筑物重要性类别（抗震规范）：丙类。
1.3 建筑结构安全等级：二级。
1.4 抗震设防烈度：6度；设计基本地震加速度值0.05g。
1.5 设计地震条件：地震分组为第二组。
1.6 建筑场地类别为Ⅱ类。
1.7 抗震等级：框架四级。
2 结构荷载条件2.1 风荷载A、基本风压取0.8 KN/㎡B、体型系数：1.4C、地面粗糙度：B类2.3 楼面活荷载不折减2.4 混凝土容重 (kN/m3): Gc = 27.002.5 周期折减系数: TC = 0.72.6 考虑活荷不利布置；梁跨中弯矩增大系数： BM = 1.002.7 中梁刚度增大系数： BK = 2.02.8 梁端弯矩调幅系数： BT = 0.852.9 计算重力荷载代表值活荷质量折减系数(两处):4.6 地梁配筋时，钢筋放大系数上下均取1.05;归并系数1.1; 基础归并系数0.35.1 柱5.1.2柱筋放大系数1.1,归并系数0.3;5.1.3 柱纵筋最小配筋率0.9%:400X400：8φ16450X450：8φ18或12φ16500X500：12φ16600X600：12φ20或16φ18700X700: 16φ20或20φ185.1.4 柱纵筋间距不大于2005.1.5 纵筋尽量用φ20，最大不超过φ255.1.6 箍筋尽量用φ8，当φ8@100不够时可用至φ10；原则上，箍筋不采用φ12，否则需说明加大保护层厚度。