建筑结构设计中应注意的问题分析

1、建筑结构设计中应注意的问题分析摘要：文章主要结合SATWE软件及其它计算的工程实践，分析了使用结构软件进行结构计算中应注意的问题。旨在如何正确运用设计软件进行合理的结构设计计算，从而满足新规范的要求。关键词：结构设计； SATWE； 程序； 剪力墙结构； 整体计算1 混凝土结构计算应注意的问题 采用SATWE 程序进行结构整体计算时， 对计算参数取用不当，会影响计算结果的准确性、可靠性，有可能造成计算结果偏于不安全。 （1）计算中对是否点取“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”选用不当。在结构计算中应采用符合实际情况的楼板刚度计算假定；当计算模型存在楼板开大洞、不连续、弱连接的情况，不符合刚性楼板

2、假定时，应去掉此项的选择，以弹性板方式进行内力分析和配筋计算；而计算结构的位移比和周期时，则应选用 “对所有楼层强制采用刚性楼板假定”进行补充计算。 （2）恒活荷载计算信息选取不当。高规（JGJ 3-2010）第5.1.9条规定，高层建筑结构在进行重力荷载作用效应分析时，墙，柱，斜撑等构件的轴向变形宜采用适当的计算模型考虑施工过程的影响。施工模拟3适用于多高层结构，计算结果更符合工程的实际情况，是施工模拟1的改进，建议首先考虑此项。施工模拟1与实际情况相比有一定的差异，计算出来的各点弯矩无法满足平衡条件，不适用于有吊柱的结构，施工模拟2适用于当基础落在非坚硬土层上时的基础设计，对上部结构，较少

3、适用。不计算恒活荷载，仅适用于研究分析。 （3）连梁刚度折减系数取值不当。抗规（GB50011-2010）第6.2.13-2条规定，抗震墙地震内力计算时，连梁的刚度可折减，折减系数不宜小于0.50。 此系数主要是地震时，连梁吸收能量屈服，作为抗震第一道防线，但是当高层建筑位移角为风控制时，宜取0.8以上，防止连梁在风荷载作用下破坏或产生较大的变形或裂缝。 （4）多层钢筋混凝土结构整体计算，当楼层的弹性水平位移比大于1.2时，而仍未计入双向水平地震作用下的扭转影响。根据抗规第 3.4.2 条规定，在规定水平力作用下，当楼层的弹性水平位移比大于 1.2 时，结构属于平面扭转不规则，又根据抗震规范第

4、5.1.1-3 条规定，质量和刚度分布明显不对称（扭转明显不规则）的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响。建议当不考虑偶然偏心时，楼层的弹性水平位移比大于1.2时，宜计入双向水平地震作用下的扭转影响。 （5）计算有斜交抗侧力构件的结构，当其斜交角度大于15时，未增加相应斜向抗侧力构件的水平地震作用计算。抗震规范第 5.1.1.2 条规定，对有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于 15时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。 （6）在结构整体计算时，设计未考虑最不利地震作用方向的影响。地震沿着不同的方向作用时，结构地震反应的大小一般也不同， 程序计算结果会给出一个最不利地震作用方向角度

5、，设计人应将该方向作为斜交抗侧力构件方向的附加地震作用方向，增加验算该方向地震作用，以体现最不利地震作用的影响，并以此较大的计算结果设计、编制施工图。 （7）在计算复杂结构时应注意控制薄弱层，并对其作用力和内力进行调整。当结构的层间受剪承载力不符合混凝土高规第4.4.3条时，设计需要在总信息中定义此层为薄弱层，使程序能够按照抗震规范第3.4.3.2 条规定对薄弱层增大地震剪力和杆件内力；转换层应强制定义为薄弱层。如计算某高层建筑，第 3计算层（地上1层）抗侧力结构的受剪承载力与相邻上部楼层的比值在两个方向分别为0.73 和0.59，均小于0.8，设计需要定义此层为薄弱层。 （8）计算柱、墙和基

6、础时，采用的活荷载折减系数应符合建筑结构荷载规范（GB50009-2002）（简称荷载规范）第4.1.2条。当建筑的使用功能不属于荷载规范表4.1.1中第1（1）项时，活荷载应按4.1.2条内的相应规定进行折减。例如当计算的住宅建筑含有3层底商用房时，则底商的活荷载折减系数均应取0.9或不折减。计算中要注意，程序内定的活荷载折减系数为荷载规范表4.1.2 数值，如折减系数不同时，需调整折减系数。 （9）剪力墙构造边缘构件的设计执行高规7.2.16-4条。高规7.2.16-4条规定，抗震设计时，对连体结构、错层结构、以及B级高度高层建筑结构中的剪力墙，其构造边缘构件的最小配筋应符合下列要求：（略

7、）。程序默认的是选择此项，但是对于普通的非复杂高层和多层，其竖向钢筋和箍筋配箍特征值都偏大，造成不必要的浪费，建议取消此项。 2 其它计算应注意的问题 （1）计算钢筋混凝土框架或框架-剪力墙结构时，当框架梁与柱偏心较大（偏心距大于柱宽的 1/4）时，设计须考虑偏心对梁柱节点核心区的不利影响。 计算模型中梁布置应按实际偏心情况建模；并应参照抗震规范附录 D 的验算方法进行核心区截面抗震验算； 构造上可在梁支座处采取增设水平加腋措施，也可适当减小柱的轴压比控制值，提高框架柱的延性。设计应特别注意，在9度抗震设计时，不应采用梁柱偏心较大的结构，见混凝土高规第6.1.3条的条文说明。 （2）计算长悬臂

8、结构时未考虑竖向地震作用。按抗震规范第 5.1.1.4 条规定，长悬臂结构应考虑竖向地震作用；按抗震规范第5.3.3条规定， 竖向地震作用可采用静力法计算，即增加竖向等效荷载；竖向地震作用标准值：在 8 度和 9度地震区可分别取该结构重力荷载代表值的10%和20%。 （3）在计算文件中，应对荷载有清楚的计算过程，对特殊活荷载及有特殊使用要求的荷载取用要提供依据。 例如计算室外地面的地下室顶板荷载、屋顶花园荷载、游泳池的水深等，以使校审过程或归档后进行相关荷载查询一目了然。 （4）结构整体计算时，设计要注意计算的荷载对周边结构的影响应与实际相符， 避免由于荷载错漏而造成结构构件内力计算错误。如：

9、计算卫生间、卫生间前室等隔墙较密的楼板荷载，楼板上隔墙的等效荷载计算偏小；计算楼梯荷载一概按等效板面荷载输入， 在有些情况下分配至楼梯周边梁上的荷载与实际不符，造成某些楼梯边梁荷载分配偏小；计算自动扶梯边梁荷载时，计算的荷载形式不符合实际受力状况或计算的荷载小于厂家提供的荷载等。 （5）在计算有较小高差的楼板配筋时（如高差300mm），对板在高差处的支座按简支边模型计算和配筋，笔者认为此种情况不同于错层楼板计算模型， 建议设计可按无高差连续板简化计算， 高差处的两边板支座纵向受拉钢筋可参照此计算结果配置，设计也可根据高差和梁抗扭刚度等因素，对支座弯矩调幅0.80.9，同时加大相应跨中的弯矩。对

10、于计算较大跨度悬挑板结构，当悬挑板厚度大于支座内跨板厚度时，设计应注意，悬挑板根部的内跨板支座抗弯承载力应满足悬挑板根部倾覆弯矩的要求。 （6）当计算的悬臂梁跨度较大、受荷较大时，应特别注意要补充验算该梁在长期荷载效应下的挠度及裂缝。 （7）当地基基础设计等级为甲级、乙级时，设计未按建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）（简称地基规范）第3.0.1条、第3.0.2条要求，进行地基变形计算。如高层建筑与周边纯地下车库连为一体形成大底盘地下室的工程，其地基基础设计等级为甲级， 设计应根据场地地质条件和建筑结构情况进行地基变形验算。 （8）计算有一层地下室的建筑时，由于各种因素使0.00层作为嵌固端有欠缺， 设计应按有一层地下室和无地下室两种模型分别计算包络设计。 （9）在计算0.00层无楼板处的地下室外墙时，地下室外墙为悬臂挡土墙。设计应注意除计算墙身配筋外，必要时尚应对墙下基础作为挡土墙的一部分进行抗倾覆及抗滑移验算，基础配筋应满足节点平衡的受力要求。 （10）在计算纯地下车库顶板结构上支立的挡土墙时，应注意考虑挡土墙根部弯矩对下部顶板结构的影响， 满足节点平衡的受力要求。 （11）在设计无