新《抗规》5.2.5条 关于剪重比不足的调整
新《抗规》5.2.5条关于剪重比不足的调整
1、三段的调整方法不同。
根据新《抗规》5.2.5条的条文说明，当结构底部总剪力小于规定时，则各楼层均需要进行调整，不能只调整不满足的楼层，按照条文说明，调整方法如下：1）加速度控制段，即T1< p="" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;">
2）位移控制段，即T1>5Tg时，各楼层均需按底部的剪力差值放大楼层地震剪力；
3）速度控制段，即5Tg >T1>Tg时，则增加值应大于底部的剪力差值，顶部增加值取动位移作用和速度作用二者的平均值，中间各层的增加值可近似按线性分布。
2、举例，一栋十层建筑，底部剪力2000KN，顶部剪力1000KN，若底部计算需要放大至1.10倍，
1）如结构基本周期小于Tg，则各层乘以1.10倍放大系数即可；
2）如结构基本周期大于5Tg，则各层应放大2000x0.1＝200KN，以上各层按各层剪力与200KN的比值，乘以放大系数，比如顶层需放大1.20倍.
3）如结构基本周期小于5Tg，但大于Tg，则顶层按前两种情况的平均值放大，第一种放大了1000x0.1＝100KN，第二种放大了200KN，则应放大(100＋
200)/2=150KN，即顶层放大系数为1.15，中间各层按从底层的200KN到顶层的150KN差值线性分布，比如第九层就应当放大155KN，假设楼层地震剪力为
1100KN，放大系数就是1.14。
按此条文说明，编制者对放大系数的规定如此详细，也暗示剪重比不足是不宜出现在底层的，而实际上大部分结构都是底层剪重比不足，必须对结构进行调整来满足剪重比的规定。
3、新版PKPM这样解释（原话）：“10版按照抗震规范5.2.5条的条文说明，当首层地震剪力不满足要求需进行调整时，对其上所有楼层进行调整。且同时调整位移和倾覆力矩。”看来并没有分这三种情况详细计算。
4、至于为何分三种情况计算，我认为是考虑到周期越长、放大应越多的缘故。
结构设计pkpm软件satwe计算结果分析 (2)
结构设计pkpm软件SATWE计算结果分析 SATWE软件计算结果分析 一、位移比、层间位移比控制 规范条文： 新高规的4.3.5条规定，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角，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 1/1000 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。 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。 结构位移输出文件（WDISP.OUT） Max-(X)、Max-(Y)----最大X、Y向位移。（mm） Ave-(X)、Ave-(Y)----X、Y平均位移。（mm） Max-Dx ，Max-Dy : X,Y方向的最大层间位移
结构设计中的8个参数比(超限)调节方法
结构设计中的几个参数比 1.轴压比 目的：控制构件保持一定延性。保证柱（墙）的塑性变形能力和保证结构的抗倒塌能力。 要求：详见规范（抗规柱6.3.6、墙6.4.5和混规柱11.4.16、墙11.7.16&17），限制各等级的剪力墙和框架（支）柱轴压比； 注意：剪力墙的轴压比对应的荷载为重力荷载代表值的设计值；框架（支）柱轴压比对应的荷载为含水平荷载的工况组合，多为地震工况组合。 调节方法： 1）程序调整：SATWE程序不能实现。 2）人工调整：增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。 2.扭转周期比 目的：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。一句话，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 要求：规范规定（高规3.4.5）：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，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
振型判别方法：振型方向因子来判断，因子以50%作为分界。 注意：全国超限建筑抗震设防中，对周期比比值不足不是一项超限，广东抗震审查技术要求中无该条规定。 调节方法： 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，总的调整原则是加强结构外圈刚度，削弱结构内筒刚度。 3.有效质量参与系数 目的：保证考虑充足的地震作用。 要求：详见规范（抗规5.2.2条文及高规5.1.13）计算振型数应使各振型参与质量之和不小于总质量的90%。 调节方法： 增加计算参与的振型数量。 4.刚重比 目的：确定在水平荷载下，结构二阶效应不致过大，而引起稳定问题。要求：详见规范（高规5.4）重力二阶效应及结构稳定 注意：此处重力为重力荷载设计值，取1.2恒+1.4活。 刚重比与结构的侧移刚度成正比关系；周期比的调整将导致结构侧移刚度的变化，从而影响到刚重比。因此调整周期比时应注意，当某主轴方向的刚重比小于或接近规范限值时，应采用加强刚度的方法；当某主轴方
6.剪重比
地震作用下结构剪重比及其调整 Vx,Vy(kN): 地震作用下结构楼层的剪力 RSW: 剪重比 Coef1: 用户定义的剪重比调整系数 Coef2: 按抗规(5.2.5)条计算的剪重比调整系数 Coef_RSWx,Coef_RSWy: 程序综合考虑最终采用的剪重比调整系数(如果用户定义了则采用用户定义值) 表1 EX工况下指标 层号Vx(kN)RSW Coef1Coef2Coef_RSWx 9116.17.01% 1.00 1.00 8139.2 6.31% 1.00 1.00 7329.7 4.76% 1.00 1.00 6451.4 3.96% 1.00 1.00 5538.1 3.39% 1.00 1.00 4616.4 3.02% 1.00 1.00 3691.5 2.78% 1.00 1.00 2749.4 2.53% 1.00 1.00 1755.0 2.03% 1.00 1.00 EX工况下的剪重比限值为1.67% Vx,Vy(kN): 地震作用下结构楼层的剪力 RSW: 剪重比 Coef1: 用户定义的剪重比调整系数 Coef2: 按抗规(5.2.5)条计算的剪重比调整系数 Coef_RSWx,Coef_RSWy: 程序综合考虑最终采用的剪重比调整系数(如果用户定义了则采用用户定义值) 表2 EY工况下指标 层号Vy(kN)RSW Coef1Coef2Coef_RSWy 9132.88.02% 1.00 1.00 8158.37.17% 1.00 1.00 7353.6 5.10% 1.00 1.00 6473.2 4.15% 1.00 1.00 5553.0 3.48% 1.00 1.00 4634.3 3.11% 1.00 1.00 3717.1 2.88% 1.00 1.00 2777.2 2.63% 1.00 1.00
对剪重比的要求
对剪重比的要求,是不是要求剪力设计达到一定的值?如果计算出来剪力达不到这个值,能不能在设计时加大剪力设计值,使剪力设计总值达到或超过因剪重比所需的剪力要求,这种算不算符合规范?如六度区剪重比只有0.7左右,而在设计时人为按1.0来设计,这样行不行? 我看高规说剪重比就是剪力系数，而剪力系数的值7度最小为0.012，您得出了0.7。。。当然剪力足够大了。。 另外，是不是太大了？ 当然是0.7%了, 剪重比的要求,是不是同最小配筋率一样,要求剪力设计要达到一定的值,而实际计算所需不一定要求达到这个值 这是新版规范中增加的内容。以前大家只是按经验来控制剪重比。正如您所说的，这个要求如同最小配筋率的要求，算出来的剪力如果达不到规范的最低要求，就要人为提高，并按这个最低要求进行后续的计算。 至于您说的取为1%，似乎没有必要。一方面，规范没有规定6度区的最小值；另一方面，按比例推下去的话，也只是0.8%。所以我想是不是取为0.8%也就可以了？或者干脆就直接用0.7%？ 怎么是新规范才有的呢？若一定说是新规范才有的，倒是这点：即新规范要求的是“任一楼层”的剪力系数均应满足要求！ 上述的论断学习之后，颇有感想，请同仁指正： 1.剪重比、剪压比是一个概念，是指水平作用与竖向作用的比值。在78规范的时候，人们用重力乘以系数来反映地震作用，因为在那时安全度设计的概念里，只是用这样一种方法来反映地震实质上是惯性力这样一个客观道理。 2.我国78规范把这个系数称之为结构系数， 3.最小值的确定实际上可以根据反应谱曲线上计算的最小值来确定，当然，超出了反应谱估计的自震周期的部分可以专门论证，但是，一般工程超出了反应谱规定的最小值是不应该的 4.以上海IV类场地计算最小的剪压比是（7度）1.64%左右 5.如果在6度区II类场地，最小剪压比应是0.6%（2001规范），按89规范应为0.5% 6.如果计算的结果不满足最小值的限定，计算肯定是存在明显的错误，如输入有误、设置有误，模型不合理，甚至于结构不合理，希望慎重，当然，6度区只要按抗震构造即可，无需计算验算
pkpm结构设计详细步骤
PM操作步骤（第二题卓老师） ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩ 双击击如下图标，进入PKPM主菜单 一、模块（PM整体结构建模与形成数据文件） （当前工作目录要自己先指定好路径） 点击 1.布置轴网 ①点击轴网输入，选择正交轴网 ②点击确定，布置如下 ③点击使用或两点直线命令，增加一条轴线 ④点击按TAP键成批输入，命名如下所示 2.楼层定义（布置柱子和梁） ①点击后点击 1）布置柱子出现柱布置菜单如下图所示，可进入柱截面定义、布置等 ②点然后 ③点击确定 选择500*500的柱后，选 柱布置如下 2）梁布置 ④点击250*400200*300 选择250*400布置如下 ⑤点击选择200*300布置（次梁也用来布置） ⑥点击 3）偏心对齐 ⑦点击选偏心如下所示 4）复制标准层 ⑧点击添加两个标准层 3.荷载输入 1）第1标准层荷载输入
选择第一标准层 ①点击选择如下所示 ②荷载输入 布置9KN/m的荷载 布置5KN/m的荷载 2）第2标准层荷载输入 ①选择先布置9KN/m的梁间荷载 ②再布置m的梁间荷载 2）第3标准层荷载输入 ①选择主菜单点击选择 ②点击选择输入m的荷载 4）楼面荷载的输入 ①点击添加如下 ②点击确定 4.设计参数 4.设计参数 ①单击“设计参数”出现如下对话框 ②点击 ③单击地震信息，出现如下对话框 ④单击风荷载信息，出现如下对话框 ⑤单击绘图参数，出现如下对话框 点击确定 ⑥单击楼层定义的换标准层，然后单击添加标准层，选则全部复制，同样的方法添加两个标准层 添加完两个标准层，然后对第二标准层进行修改如下图所示，对第三标准层进行修改，如下图所示 5.楼层组装 1） 2） ①保存退出
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1/1000- 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-
结构设计之剪重比详解
第五章剪重比2014.7.17 一、定义： 剪重比即最小地震剪力系数λ。（查表） 二、计算公式： V eki V eki:第i 层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力； j n i G j G j：第j 层重力荷载代表值。 三、控制目的： 主要为限制各楼层的最小水平地震剪力，确保周期较长结构的安全，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,出于对结构安全的考虑,规范增加了对剪重比的要求。 四、规范要求： ①《抗规》 5.2.5 条规定: 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： n V eki G j ，（其余同高规 4.3.12 ）j i 我说的：λ查表 5.2.5 ，对于竖向不规则结构的薄弱层的水平地震剪力应增大 1.15 倍，即楼层最小剪力系数λ应乘以 1.15 倍。 ②《高规》 4.3.12 条规定: 我说的：这个要求如同最小配筋率的要求，算出来的水平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。 五、SATWE中怎么看： WZQ文件→周期、地震力与振型输出文件→ 各层X 方向的作用力(CQC) Floor : 层号 Tower : 塔号 Fx : X 向地震作用下结构的地震反应力 Vx : X 向地震作用下结构的楼层剪力
Mx : X 向地震作用下结构的弯矩 Static Fx: 静力法X 向的地震力 ------------------------------------------------------------------------------------------ Floor Tower Fx Vx ( 分塔剪重比) ( 整层剪重比) Mx Static Fx (kN) (kN) (kN-m) (kN) ( 注意: 下面分塔输出的剪重比不适合于上连多塔结构) ?? 3 1 667.5 4 1811.39( 1.53%) ( 1.53%) 36475.79 191.92 2 1 504.56 2093.45( 1.42%) ( 1.42%) 42587.5 3 137.11 1 1 251.76 2261.43( 1.27%) ( 1.27%) 49811.77 72.27 抗震规范(5.2.5) 条要求的X 向楼层最小剪重比= 0.80% X 方向的有效质量系数: 99.66% ??还有Y向，此处省略 六、超了怎么办： 1.对于一般高层建筑而言,结构剪重比底层为最小,顶层最大,故实际工程中,结构剪重比由底层控制,由下 到上,哪层的地震剪力不够，就放大哪层的设计地震内力. 2.结构各层剪重比及各楼层地震剪力调整系数自动计算取值,结果详S ATWE 周期、地震力与振型输出 文件WZQ.OUT) 3.各层地震内力自动放大与否在调整信息栏设开关；如果用户考虑自动放大，SATWE 将在WZQ.OUT 中输出程序内部采用的放大系数. 4.六度区剪重比可在0.7 ％～1％取。若剪重比过小，均为构造配筋,说明底部剪力过小，要对构件截面 数设置是否正 检查;若剪重比过大，说明底部剪力很大，也应检查结构模型，参大小、周期折减等进行 确或结构布置是否太刚。 剪重比不满足时的调整方法： 1、程序调整：在SA TWE 的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5 调整各楼层地震内力”后，SATWE 按抗规 5.2.5 自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和，用以调整该楼层 地震剪力，以满足剪重比要求。 2、人工调整：如果还需人工干预，可按下列三种情况进行调整： 1）当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，提高刚度。 2）当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时，说明结构过刚，宜适当减小墙、柱截面，降低刚度以取得 。 合适的经济技术指标 3）当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时，可在SA TWE 的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于 1 的系数增大地震作用， 以满足剪重比要求。
结构剪重比的小结
一、各规范对剪重比的规定： 《建筑抗震设计规范》 GB50011-2010第5.2.5条及《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第4.3.12条规定： 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： n EKi j j i V G λ=>∑ 式中：EKi V -----第i 层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力； λ-----剪力系数，不小于表5.2.5规定的楼层最小地震剪力系数值,对 竖向不规则结构的薄弱层，尚应乘以1.15的增大系数； j G ----第j 层的重力荷载代表值; n-----结构计算总层数。 表5.2.5 楼层最小地震剪力系数值 注：基本周期介于3.5s 和5.0s 之间的结构，按插入法取值； 二、对规范规定的理解 （一）剪重比（剪力系数）定义： 楼层剪力与其上各层重力荷载代表值之和的比值。 （二）意义：由于地震影响系数在长周期段下降较快，对于基本周期大于3.5s 的结构，由此计 算所得的水平地震作用下的结构效应可能太小。而对于长周期结构，地震动态作用中的地面运动速度和位移可能对结构的破坏具有更大影响，但是规范所采用的振型分解反应谱法只反映加速度对结构的影响，对长周期结构往往是不全面的。出于结构安全的考虑，当计算的楼层剪力过小时，提出了对结构总水平地震剪力及各楼层水平地震剪力最小值的要求，规定了不同烈度下的剪力系数，当不满足时，需改变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。（《抗规》第5.2.5条文解释） 简而言之，控制剪重比，是要求结构承担足够的地震作用，设计时不能小于规范的要求。剪重比与地震影响系数由内在联系:λ=0.2αmax。 （三）调整范围：只要底部总剪力不满足要求，则结构各楼层的剪力均需要调整 （地下室不做控制），不能仅调整不满足的楼层。 （四）调整目标：剪重比调整后，除了内力以外，倾覆力矩和位移也需要调整。 即意味着，当各层的地震剪力需要调整时，原先计算的倾覆力矩、内力和位移均需要相应调整。剪重比调整系数直接乘在该层构件的内力和位移上。 （五）调整方式分为三段：加速度控制段、位移控制段和速度控制段 底部总剪力不满足最小要求而中、上部楼层均满足最小值时，分三段调整： A、加速度控制段（0.1 第三节 剪重比 一、规范规定 《抗震规范》5.2.5条、《高规》4.3.12条明确规定了抗震验算时楼层剪重比不应小于规范给出的剪力系数λ，这是强制性条文。 关于剪重比的意义及调整规则，《抗震规范》5.2.5条文说明给出了具体解释： 由于地震影响系数在长周期段下降较快，对于基本周期大于3.5s的结构，由此计算所得的水平地震作用下的结构效应可能太小。而对于长周期结构，地震动态作用中的地面运动速度和位移可能对结构的破坏具有更大影响，但是规范所采用的振型分解反应谱法尚无法对此作出估计。出于结构安全的考虑，提出了对结构总水平地震剪力及各楼层水平地震剪力最小值的要求，规定了不同烈度下的剪力系数，当不满足时，需改变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。例如，当结构底部的总地震剪力略小于本条规定而中、上部楼层均满足最小值时，可采用下列方法调整：若结构基本周期位于设计反应谱的加速度控制段时，则各楼层均需乘以同样大小的增大系数；若结构基本周期位于反应谱的位移控制段时，则各楼层i均需按底部的剪力系数的差值 λ0增加该层的地震剪力—— FEki ＝ λ0GEi；若结构基本周期位于反应谱的速度控制段时，则增加值应大于 λ0GEi，顶部增加值可取动位移作用和加速度作用二者的平均值，中间各层的增加值可近似按线性分布。 需要注意： （1）当底部总剪力相差较多时，结构的选型和总体布置需重新调整，不能仅采用乘以增大系数方法处理； （2）只要底部总剪力不满足要求，则结构各楼层的剪力均需要调整，不能仅调整不满足的楼层； （3）满足最小地震剪力是结构后续抗震计算的前提，只有调整到符合最小剪力要求才能进行相应的地震倾覆力矩、构件内力、位移等等的计算分析；即意味着，当各层的地震剪力需要调整时，原先计算的倾覆力矩、内力和位移均需要相应调整； （4）采用时程分析法时，其计算的总剪力也需符合最小地震剪力的要求； （5）本条规定不考虑阻尼比的不同，是最低要求，各类结构，包括钢结构、隔震和消能减震结构均需一律遵守。 《建筑抗震设计规范（GB 50011‐2010）统一培训教材》中指出： 按楼层最小地震剪力系数对结构水平地震作用效应进行调整时应该注意，如果较多楼层的剪力系数不满足最小剪力系数要求（例如15%以上的楼层）、或底部楼层剪力系数小于最小剪力系数要求太多（例如小于85%），说明结构整体刚度偏弱（或结构太重），应调整结构体系，增强结构刚度（或减小结构重量），而不能简单采用放大楼层剪力系数的方法。 关于刚重比你理解透彻了吗？ 1、规范关于刚重比限值的规定 2、刚重比限值的本质意义： 控制重力二阶效应导致的内力和位移增量在10%以内，若考虑实际刚度折减50%时，内力和位移的增量控制在20%以内。 3、刚重比限值的由来 重力二阶效应可以通过有限元的几何非线性计算得到，也可以根据规范公式近似得到。刚重比限值是为了控制10%的增量，通过规范经验公式反推得到的。 4、设计策略 既然刚重比的限值是根据规范经验公式反推得到的，则这个取值就可以讨论了。 我们可以通过有限元计算，对比考虑P-Δ效应后的内力和位移的实际增量，以此来衡量刚重比限值的适用性。若结构的刚重比低于规范限值，而通过有限元计算得到的结果显示其弹性增量不超过10%。便可以得出结论：对刚重比这一规范指标的突破在理论上是可行的。 5、程序的计算过程测算 （1）PKPM是如何计算刚重比的？ 根据手算复核，有如下结论： a)对G的取值，程序是按1.2D+1.4L（稳定问题为承载能力极限状态，故荷载取基本组合） b)对H的取值，是按结构总高度（若有小屋面，则计算结果失真） c)对u的取值是取顶点位移 d)对V的取值，当计算不满足剪重比要求时，取调整后的剪力。 e) 所以根据不同的地震荷载情况，得到的刚重比可能不同。 （2）PKPM是如何实现P-Δ效应的？（有限元or规范公式直接放大） 经查看PKPM的计算结果，发现以下现象： a) 考虑P-Δ效应后，程序对构件在水平荷载作用下的内力以及结构位移统一进行了放大，放大系数与按规范公式计算的F1比较一致（规范的意图是对位移按F1放大，对内力按F2放大）。 b) 考虑P-Δ效应后，结构周期发生了变化； 所以推测，勾选考虑P-Δ效应选项后，PKPM并没有进行真正意义上的几何非线性分析，而是按照规范中的放大系数公式对结构总刚度进行了相应的修正，在修正后的总刚基础上进行线弹性分析。 (3)新版PKPM关于刚重比的计算方法 史上最精华的结构设计中的七个比值（根据2010新高规，抗规） 高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法 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七个： 1、轴压比：柱( 墙)轴压比N/(fcA) 指柱( 墙) 轴压力设计值与柱( 墙) 的全截面面积和混 凝土轴心抗压强度设计值乘积之比。它是影响墙柱抗震性能的主要因素之一，为了使柱墙具 有很好的延性和耗能能力，规范采取的措施之一就是限制轴压比。规范对墙肢和柱均有 相应限值要求，见 10 版高规 6.4.2 和 7.2.13 。 6.4.2抗震设计时，钢筋混凝土柱轴压比不宜超过表6.4.2的规定；对于Ⅳ 类场地上较高的高层建筑，其轴压比限值应适当减小。 轴心抗压强度设计值乘积的比值； 2.表内数值适用于混凝土强度等级不高于C60的柱。当混凝土强度等级为 C65~C70时，轴压比限值应比表值降低0.05；当混凝土强度等级为C75~C80时，轴压比限值应比表中数值降低0.10； 3.表内数值适用于剪跨比大于2的柱；剪跨比不大于2但不小于1.5的柱， 其周亚比限值应比表中的数值减少0.05；剪跨比小于1.5的柱，其轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施； 4.当沿柱全高采用并字复合箍，箍筋间距不大于100mm、肢距不大于200mm、 直径不小于12mm，或当沿柱全高采用连续复合螺旋箍，且螺距不大于80mm、肢距不大于200mm、直径不小于10mm时，轴压比限值可增加0.10； 5.当柱截面中部设置由附加纵向钢筋形成的芯柱，且附加纵向钢筋的截面 面积不小于柱截面面积的0.8%时，柱截压比限值可增加0.05。当本项措施与柱4的措施共同采用时，柱轴压比限值可比表中数值增加0.15，但箍筋的配箍特征值仍可按轴压比增加0.10的要求确定； 6.调整后的柱轴压比限值不应大于1.05。 7.2.13 重力荷载代表值作用下，一、二、三级剪力墙墙肢的轴压比不宜超过 剪重比的调整思路 https://www.360docs.net/doc/353267540.html, “剪重比”是结构整体控制设计的一项重要指标，当其不能满足规范的要求时，就应该进行必要的调整。对于需调整楼层层数较少（不超过楼层总数的1／3），且“剪重比”与规范限值相差不大（不小于规范限值的80％，或地震剪力调整系数不大于1.2-1.3）的情况，我们可以通过选择“地震力放大系数”等SATWE 的相关参数来达到目的；对于需调整楼层层数较多，或与规范限值相差较大的情况，就只能提高结构的刚度。但是在对结构刚度进行调整的时候，我们有时会遇到这样一种情况，我们加大了结构下部“剪重比”不满足规范要求楼层的侧移刚度，但这些楼层的“剪重比”没有多大的变化，有时反而略有减小。问题出在哪里呢？ 我们先来看看规范：规范对结构“剪重比”的要求是基于“振型分解反应谱法”在结构基本周期大于3s时，计算水平地震作用可能偏小的情况，为保证结构的安全而考虑的。这不是简单的局部刚度或承载能力不足的问题，而是规范针对上述情况对“振型分解反应谱法”的修正，即规定了水平地震作用的最小值。因此，只加大结构下部“剪重比”不满足规范要求楼层的侧移刚度，是把结构整体刚度偏柔的问题，当成了局部刚度或承载能力不足的问题，以至于收效不大。 我们再来看看结构自振周期与水平地震作用的关系：抗震结构中起主要作用的基本振型（靠近两个主轴的方向和扭转方向，其中两个平动为主振型的基底剪力分别沿两个主轴方向为最大值），其自振周期（基本周期）一般都大于设计特征周期。根据规范的“地震影响系数曲线”，此时的地震影响系数与结构基本周期成反比关系。即结构的基本周期越小，水平地震作用效应就越大。而结构的自振周期与结构的刚度成反比关系。这说明采用结构调整的方法加大“剪重比”，需要增大结构的刚度，以减小结构的基本周期。那么，为什么我们加大了结构下部“剪重比”不满足规范要求楼层的侧移刚度，但这些楼层的“剪重比”没有多大的变化，有时反而略有减小呢？ 通过对具体结构的分析，不难发现，当仅增大结构下部少数楼层的侧移刚度时，结构的基本周期变化不大，水平地震作用增幅有限。同时，因为结构刚度的增大，使结构的质量略有增加，致使结构的“剪重比”变化不大。特别是在受到建筑方案的限制，仅能加厚剪力墙的墙厚时，结构质量增加的比率可能大于水平地震作用的增大比率，反而可能导致“剪重比”的减小。但是，当我们改变方式，沿结构自下而上的大多数楼层（包括“剪重比”满足规范要求的楼层）直致结构全高增大结构的侧移刚度时，结构基本周期的减小愈发显著，结构水平地震作用的增大比率愈发大于结构质量的增大比率，结构的“剪重比”也随之增大。这样，我们就找到了解决问题的思路。 结论：结构“剪重比”的大小与结构的整体刚度密切相关。当需要通过结构调整的方法来增大结构的“剪重比”时，宜自下而上的沿结构的大多数楼层以致结构的全高增大结构的侧移刚度，才能有效的减小结构基本周期，增大水平地震作用，从而增大“剪重比”，使其接近规范限值，为最终采用“地震力放大系数”等SATWE的相关参数来调整结构的“剪重比”创造条件。 控制结构的局部振动使有效质量系数满足规范要求 https://www.360docs.net/doc/353267540.html, 轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比 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，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。高规4.3.5 4.3.5 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，不应大于该楼层平均值的1.4倍。结构扭转为主的第一自振周期T，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 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。 1.一个建筑物结构设计部分，一般来说，包含两个过程： 1）结构分析；2）结构设计 方案选定后要结构分析，结构分析就是看方案的布置是否合理，包括水平布置和竖向布置；具体的说就是八个比值： 轴压比，周期比，位移比，剪重比，刚重比，层间受剪承载力比，侧向刚度比，层间位移角。 2.下面来说说这个比值是用来控制结构哪个方面的。 轴压比: 保证结构的延性； 周期比和位移比：判断和控制结构的扭转效应； 剪重比：是用来确保长周期结构的安全。 刚重比：控制P-Δ效应作用下的稳定性。当刚重比比较大时，是可以不用考虑其P-Δ效应的，当刚重比比较小时，就要考虑其P-Δ效应。规范采用的是对未考虑重力二阶效应的计算结果乘以增大系数的方法近似考虑。 但是刚重比不能过小，是有一个限值的。 层间受剪承载力比：限制结构的竖向布置规则性，可以用来判断薄弱层。 注：层间受剪承载力是指是指在所考虑的水平地震作用方向上，该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和。 也就是说，当混凝土的等级，构件截面以及配筋定下之后，由《高规》6.2.8以及7.2.11的公式就确定了层间受剪承载力。注意，由于有压力Ｎ的影响，即使有完全相同的标准层楼层，得出的层间受剪承载力比都会略大于1. 刚度比：限制结构的竖向布置规则性，也可以用来判断薄弱层。 注：对于混凝土结构来说，楼层的侧向刚度，与所配的钢筋多少无关，只与混凝土和其相应构件的截面有关，即EcIb,EcIc,EcIw等有关。 层间位移角：限制正常使用下的水平位移，确保结构有足够的刚度。 设计说明： 一、建模前的准备工作： 1、确定结构体系： 根据设计任务，本工程为一五层建筑，采用全钢筋混凝土框架结构，底层至顶层全部采用现浇楼板。 2、结构尺寸估算： 根据建筑图中的开间、进深及层高，结合各楼层采用的砼强度等级及受荷情况，根据设计规范及构造要求可以估算基本构件尺寸（单位：mm ） A 、柱：本工程可取400×400mm 。 B 、梁： 主梁：128 L h L ≥≥； 32h b h ≥ ≥； 本工程根据图纸得5700/12=475《h 《5700/8=712.5，取 h=600mm,b=300mm 次梁：1812 L h L ≥≥； 32h b h ≥ ≥； 本工程根据图纸得4200/18=233《h 《4200/12=350，取 h=350mm,b=200mm 悬挑梁：一般取为悬臂长的1/6， C 、板： 40/;80L h mm h ≥≥，本工程可取120mm ； 3、确定荷载 A 、楼面恒载（包括楼板自重）： 一层~五层楼面：4KN/m 2，卫生间：3.5KN/m 2，楼梯间：5.5KN/m 2， 屋面：6KN/m 2， B、楼面活载： 一层~五层楼面：2.0KN/m2，卫生间：2.0KN/m2，楼梯间：2.0KN/m2， 阳台：2.5KN/m2 不上人屋面：0.5KN/m2， C、墙荷载: 外横墙：9.4KN/m 外纵墙：4.0KN/m 内墙：6.0KN/m 女儿墙：4 KN/m 4、确定结构标准层和荷载标准层 根据建筑图及所采用的结构体系进行标准层划分，本工程根据建筑图及荷载情况，可分为3个结构标准层，2个荷载标准层。 三个结构标准层： 第一标准层为▽3.000楼板，层高4000（1000+3000=4000）； 第二标准层为▽6.000、9.000、12.000楼板，层高均为3000； 第三标准层为▽15.000屋面板，层高3000。 二个荷载标准层： 第一标准层楼面恒载：4KN/m2，活载：2.0KN/m2， 第二标准层屋面恒载：6KN/m2，活载：0.5KN/m2， 二、结构建模基本步骤： 1、执行PMCAD主菜单1建筑模型与荷载输入 A、建立和生成网格，根据所给建筑图建立第一结构标准层的轴线 可用正交轴网进行，然后进行轴线命名 新《抗规》5.2.5条关于剪重比不足的调整 1、三段的调整方法不同。 根据新《抗规》5.2.5条的条文说明，当结构底部总剪力小于规定时，则各楼层均需要进行调整，不能只调整不满足的楼层，按照条文说明，调整方法如下：1）加速度控制段，即T1< p="" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;"> 2）位移控制段，即T1>5Tg时，各楼层均需按底部的剪力差值放大楼层地震剪力； 3）速度控制段，即5Tg >T1>Tg时，则增加值应大于底部的剪力差值，顶部增加值取动位移作用和速度作用二者的平均值，中间各层的增加值可近似按线性分布。 2、举例，一栋十层建筑，底部剪力2000KN，顶部剪力1000KN，若底部计算需要放大至1.10倍， 1）如结构基本周期小于Tg，则各层乘以1.10倍放大系数即可； 2）如结构基本周期大于5Tg，则各层应放大2000x0.1＝200KN，以上各层按各层剪力与200KN的比值，乘以放大系数，比如顶层需放大1.20倍. 3）如结构基本周期小于5Tg，但大于Tg，则顶层按前两种情况的平均值放大，第一种放大了1000x0.1＝100KN，第二种放大了200KN，则应放大(100＋ 200)/2=150KN，即顶层放大系数为1.15，中间各层按从底层的200KN到顶层的150KN差值线性分布，比如第九层就应当放大155KN，假设楼层地震剪力为 1100KN，放大系数就是1.14。 按此条文说明，编制者对放大系数的规定如此详细，也暗示剪重比不足是不宜出现在底层的，而实际上大部分结构都是底层剪重比不足，必须对结构进行调整来满足剪重比的规定。 3、新版PKPM这样解释（原话）：“10版按照抗震规范5.2.5条的条文说明，当首层地震剪力不满足要求需进行调整时，对其上所有楼层进行调整。且同时调整位移和倾覆力矩。”看来并没有分这三种情况详细计算。 4、至于为何分三种情况计算，我认为是考虑到周期越长、放大应越多的缘故。 1.什么是轴压比 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。u=N/A*fc， u—轴压比，对非抗震地区，u=0.9 N—柱轴力设计值 A—柱截面面积 fc—砼抗压强度设计值 2.什么是周期比?剪重比?位移比?楼层最小剪力系数? 新的建筑结构设计规范在结构可靠度、设计计算、配筋构造方面均有重大更新和补充，特别是对抗震及结构的整体性，规则性作出了更高的要求，使结构设计不可能一次完成。如何正确运用设计软件进行结构设计计算，以满足新规范的要求，是每个设计人员都非常关心的问题。以SATWE软件为例，进行结构设计计算步骤的讨论，对一个典型工程而言，使用结构软件进行结构计算分四步较为科学。 1．完成整体参数的正确设定计算开始以前，设计人员首先要根据新规范的具体规定和软件手册对参数意义的描述，以及工程的实际情况，对软件初始参数和特殊构件进行正确设置。但有几个参数是关系到整体计算结果的，必须首先确定其合理取值，才能保证后续计算结果的正确性。这些参数包括振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等，在计算前很难估计，需要经过试算才能得到。 (1)振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。该值取值太小不能正确反映模型应当考虑的振型数量，使计算结果失真；取值太大，不仅浪费时间，还可能使计算结果发生畸变。《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13-2条规定，抗震计算时，宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应，振型数不宜小于15，对多塔结构的振型数不应小于塔楼的9倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90％。一般而言，振型数的多少于结构层数及结构自由度有关，当结构层数较多或结构层刚度突变较大时，振型数应当取得多些，如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。振型组合数是否取值合理，可以看软件计算书中的x，y向的有效质量系数是否大于0.9。具体操作是，首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于0.9，若小于0.9，可逐步加大振型个数，直到x,y两个方向的有效质量系数都大于0.9为止。必须指出的是，结构的振型组合数并不是越大越好，其最大值不能超过结构得总自由度数。例如对采用刚性板假定得单塔结构，考虑扭转藕联作用时，其振型不得超过结构层数的3倍。如果选取的振型组合数已经增加到结构层数的3倍，其有效质量系数仍不能满足要求，也不能再增加振型数，而应认真分析原因，考虑结构方案是否合理。 （2）最大地震力作用方向是指地震沿着不同方向作用，结构地震反映的大小也各不相同，那么必然存在某各角度使得结构地震反应值最大的最不利地震作用方向。设计软件可以自动计算出最大地震力作用方向并在计算书中输出，设计人员如发祥该角度绝对值大于15度，应将该数值回填到软件的“水平力与整体坐标夹角”选项里并重新计算，以体现最不利地震作用方向的影响。 （3）结构基本周期是计算风荷载的重要指标。设计人员如果不能事先知道其准确值，可以保留软件的缺省值，待计算后从计算书中读取其值，填入软件的“结构基本周期”选项，重新计算即可。 （底框-）砖混结构设计总结 一、分析建筑条件，准备初步工作： 1. 底框部分： （1）根据建筑条件图布置框架柱轴网，由抗震概念设计，尽量不要出现单根柱而不能形成一榀框架的情况，柱距一般为6米； （2）柱截面初步设计；单层商铺部分的框架柱截面设为350X350，底框部分的框架柱设为400X400； （3）根据柱轴网确定剪力墙的分布（长度和距离）； （4）剪力墙一般分布在楼梯间处，与电信专业协调，预留电表箱位置； （5）剪力墙往往矮而长，变形能力差，多为剪切破坏，宜开竖缝保证高宽比大于1.5；（6）根据底层店面部分的墙厚确定框架梁、柱偏心； （7）根据框架柱的设置和柱距，确定框架梁的高度和宽度（一般上面有出承重墙的框架梁宽度不小于350，其它墙梁宽度不小于300，高度不小于净跨的1/5）；（框架结构梁截面尺寸控制办法：计算时用TAT，看计算结果配筋图内的配筋率图；要求全截面配筋率 1.5-1.7之间） （8）其框架和抗震墙的抗震等级，6、7度可分别按三、二级采用； 2. 砖混部分： （1）根据纵横墙的布置及可能会有的屋面构架，确定构造柱的位置和种类，（最外围的构造柱直接升到女儿墙，门窗洞口处的构造柱尺寸最好与门洞处的短墙吻合） （2）根据户型布置设置梁，包括其宽度和高度（其位置应把楼板分成规则的矩形，在阳台较大窗洞处或门窗连续设置处应设置过梁，且其高度加上门窗的高度应等于楼层高度）；（3）根据户型布置确定板厚，一般取短向跨度的1/35，但是最好不要小于100，客厅不小于120，否则影响使用；阳台、厨卫一般为90，屋面板厚120，楼梯梯板厚度为板跨的1/28，且平台梁高度与其下的窗高之和要等于建筑标高； （4）根据墙体外立面的腰线做法，确定外围圈梁的高度和做法； （5）根据总体要求，设置不同的结构标准层与荷载标准层； （6）阳台处的挑梁高度为挑出长度的1/3-1/6； 二、输入计算模型，进行程序计算： 1. 底框部分： （1）SAT-8计算底框时不能考虑风荷载。若在“底框结构空间分析方法”中选取“有限元整体算法”可计算风荷载，但结果偏小建议不使用； （2）上部承受墙荷载的墙梁宽度不于300； （3）过渡层如果开洞大于800，需要设边梁； （4）抗震墙厚度不小于净高的1/20，且宜开设洞口形成若干墙段，其高宽比不宜小于2；（5）注意：梁和柱的偏心，应根据建筑要求与砌体外墙平齐，且上部的砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应对齐或基本对齐； （6）注意：剪力墙材料为混凝土及其强度等级； （7）材料等级：整个工程钢筋等级应统一为II级或III级，楼板、梁为C30混凝土，柱为C25混凝土，剪力墙为C30混凝土； （8）在SATWE中进入底框模型后选取荷载时，选取上部砖混荷载的标准组合来计算配筋，这样可以不用单独建立砖混的计算模型 （9）在模型中，应输入底层的砖墙，并计算出二层砖混结构与底框结构的抗侧刚度之比，为保证房屋的整体抗震性能较好，最好在1.3-1.8之间（1.5左右），以此确定剪力墙的是否YJK剪重比说明
(完整版)关于刚重比你理解透彻了吗
结构设计中七个最重要的比值详解
高层剪重比的调整思路
轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比
pkpm框架结构设计附上主要步骤
新《抗规》5.2.5条 关于剪重比不足的调整
轴压比,剪重比的定义和介绍(精)
pkpm(底框-)砖混结构设计总结