浅谈百米高层住宅结构设计中的七大比值

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈百米高层住宅结构设计中的七 大比值 摘要：本文结合工程实例，就百 米高层住宅结构设计中的七大比值进行 探讨，提出了优化设计处理方法和措施， 以达到科学经济合理的设计要求。 中国论文网 /2/view-12873454.htm 关键词：高层住宅；结构设计； 七大比值 Abstract: combining with the project examples, the m high-rise residential structure design of the seven big ratio are discussed, puts forward optimum design processing method and measures to science reasonable economy design requirements. -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 Keywords: high-rise residential; Structure design; Seven big ratio 中图分类号：TU241.8 文献标识 码：A 文章编号： 引言 随着城市建设的发展和科学技 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)的 应用日益广泛。笔者认为,对于高层结构 设计来说，轴压比、位移比、周期比、 刚度比、剪重比、刚重比、刚度比、层 间受剪承载力比是保证结构规则、科学、 合理、安全、经济的七个极其重要的参 数。本文结合正在设计中的桂林某百米 高层住宅，根据国家最新规范条文的要 求，结合我国目前较为权威且应用最为 广泛的 PKPM 软件的电算结果，谈一谈 如何对电算结果进行分析与判断。 一、工程概况 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 桂林某住宅小区，位于桂林市 临桂新区，总建筑面积 483300m2，由 17 栋高层住宅组成。高层住宅主体结构 为地上三十四层，层高 2.8m，总高度 102m，地下室一层。 二、高层住宅结构设计七大比 值与对应的 PKPM 计算书 对于高层住宅结构设计来说， 轴压比、位移比、周期比、刚度比、剪 重比、刚重比、刚度比、层间受剪承载 力比是保证结构规则、安全、经济的七 个极其重要的参数。我国目前较为权威 且应用最为广泛的 PKPM 软件对这“七 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。七大比值与对 应的 PKPM 计算书见下表 1。 四、高层住宅结构设计七大比 值的具体数值分析与判断 （一）轴压比 轴压比包括柱轴压比和剪力墙 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 轴压比。 轴压比是影响剪力墙和柱抗震 性能的主要因素之一。为了使剪力墙和 柱具有很好的延性和耗能能力，我国最 新规范采取的措施之一就是限制轴压比。 根据 PKPM 计算结果中的柱轴 压比图形文件和剪力墙轴压比图形文件， 本百米高层住宅的柱轴压比均小于且接 近柱轴压比限值 0.9，剪力墙墙肢轴压 比均小于且接近剪力墙墙肢轴压比限值 0.6，完全满足规范要求。 （二）位移比 位移比是指楼层竖向构件的最 大水平位移与平均水平位移的比值。 根据建筑抗震设计规范 （GB50011-2010）第 5.5.1 条表 551，框架-剪力墙结构的弹性层间 位移角限值为 1/800。根据 PKPM 计算 结果中的位移输出文件 Wdisp.out，本 百米高层住宅的弹性层间位移角均小于 1/800，完全满足规范要求。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 （三）周期比 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。 本百米高层住宅为 A 级高度高 层建筑，根据高层建筑混凝土结构技 术规程 （JGJ3-2010）第 3.4.5 条，周 期比不应大于 0.9。根据 PKPM 计算结 果中的周期、地震力与振型输出文件 Wzq.out，结构扭转为主的第一自振周 期 Tt=2.2043，结构平动为主的第一自 振周期 Tl=4.0101，周期比 =2.2043/4.0101=0.550.9，完全满足规 范要求。 （四）剪重比 剪重比即楼层最小水平地震剪 力系数 。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,出于对 结构安全的考虑,规范增加了对剪重比的 要求。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 根据 PKPM 计算结果中的周期、 地震力与振型输出文件 Wzq.out，本百 米高层住宅的基本周期为 4.0，3.54.05.0。根据高层建筑混 凝土结构技术规程 （JGJ3-2010）第 4.3.12 条表 4.3.12 和建筑抗震设计规 范 （GB50011-2010）第 5.2.5 条表 5.2.5，楼层最小水平地震剪力系数 =0.007。根据 PKPM 计算结果中的周 期、地震力与振型输出文件 Wzq.out，X 向楼层最小剪重比 =0.00740.007，Y 向楼层最小剪重比 =0.00730.007，完全满足规范要求。 （五）刚重比 刚重比是指结构的侧向刚度与 重力荷载设计值之比。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。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 根据高层建筑混凝土结构技 术规程 （JGJ3-2010）第 5.4.4 条，要 求本百米高层住宅的刚重比1.4。根据 PKPM 计算结果中的建筑结构总信息文 件 Wmass.out，X 向刚重比 =1.981.4, Y 向刚重比=1.881.4,均通过了高层 建筑混凝土结构技术规程 （JGJ3- 2010）第 5.4.4 条的整体稳定验算。根 据高层建筑混凝土结构技术规程 （JGJ3-2010）第 5.4.1 条、第 5.4.2 条， X 向刚重比=1.982.7, Y 向刚重比 =1.882.7, 结构弹性计算时应考虑重 力二阶效应对水平力作用下结构内力和 位移的不利影响。 （六）刚度比 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） 。 根据高层建筑混凝土结构技 术规程 （JGJ3-2010）第 3.5.2 条，本 百米高层住宅的刚度比不宜小于 0.9。 根据 PKPM 计算结果中的建筑结构总信 息文件 Wmass.out，X 方向最小刚度比 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 =1.00.9，Y 方向最小刚度比 =1.00.9，完全满足规范要求。 （七）层间受剪承载力比 楼层抗侧力结构的层间受剪承 载力是指在所考虑的水平地震作用方向 上，该层全部柱、剪力墙、斜撑的受剪 承载力之和。 根据高层建筑混凝土结构技 术规程 （JGJ3-2010）第 3.5.3 条，A 级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层 间受剪承载力不宜小于其相邻上一层受 剪承载力的 80，不应小于其相邻上一 层受剪承载力的 65；B 级高度高层建 筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力 不应小于其相邻上一层受剪承载力的 75。本百米高层住宅为 A 级高度高层 建筑。根据 PKPM 计算结果中的建筑结 构总信息文件 Wmass.out，X 方向最小 楼层抗剪承载力之比=0.9980，Y 方 向最小楼层抗剪承载力之比 =0.9680，完全满足规范要求。 结束语 -精选财经经济类资料- -最新财经经济