SATWE计算结果分析和调整方法

1、SATWE软件计算结果分析一、位移比1.位移规范条文:新高规3.4.5规定：结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下，楼层竖向构件最大的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、超过A级高度的混合结构及本规程第 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。基本概念：位移比包含两项内容(1)楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值；(2)楼层竖向构件的最大层间位移与平均层间位移的比值；计算位移比仅考虑墙顶，柱顶等竖向构件上节点的最大位移

2、，不考虑其他节点的位移。位移比可以用结构刚心与质心的相对位置(偏心率)表示，二者相距较远的结构在地震作用下扭转效应较大，位移比是控制结构整体抗扭特性和平面不规则性的重要指标。钢筋混凝土高层建筑结构的最大适用高度应区分为A级和B级：名词释义：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。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

3、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，幕墙等非结构本件的完好，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Ave-D

4、x , Ave-Dy : X,Y方向的平均层间位移Ratio-(X)、Ratio-(Y)- X、丫向最大位移与平均位移的比值。Ratio-Dx,Ratio-Dy :最大层间位移与平均层间位移的比值即要求：Ratio-(X)= Max-(X)/ Ave-(X) 最好 <1.2不能超过 1.5Ratio-Dx= Max-Dx/ Ave-Dx最好 <1.2 不能超过 1.5Y方向相同操作要点：位移比在结构位移(WDISP.OUT)中输出，各楼层位移比为 Ratio(X)和Radio(Y)。其中， Ratio(X)=Max(X)/Ave(X)调整方法：1)程序调整：satwe程序不能实现2

5、)人工调整：只能人工调整改变结构平面布置，使结构规则，刚度均匀，减小结构刚心与形心的偏 心距：可利用程序的节点搜索功能在satwe的“分析结构图形和文本显示”中的“各层配筋构件编号简图”中快速找到位移最大的节点，加强该节点对应的墙、柱等构件刚度；也可以找出位移最小的节点削弱其刚 度；直到位移比满足要求。注意事项(1).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及扭转影响。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

6、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。(2)但需注意的是，对于复杂结构，如不规则的坡屋顶、体育馆看台、工业厂房、错层和越层结构， 或者柱、墙不在同一标高，或者没有楼板等情况，如果采用强制刚性楼板假定，结构分析会严重失真，所 以，一般这些结构都不强行进行位移比控制。(3)高层建筑位移比计算应考虑偶然偏心的影响，多层建筑可以不考虑。(4)位移比是判断结构规则性的重要依据，对是否考虑双向地震有重要参考作用。(5)当楼层的最大层间位移角不大于新高规第3. 7. 3条规定的限值的40%时，该楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该楼层平均值的比值可适当放

7、松，但不应大于1.6。(6)若位移比超过1.2,则需要在总信息参数设置中考虑双向地震作用；(7)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。二、层间最大位移与层高之比(层间位移角)规范条文：新高规的3.7.3条规定按弹性方法计算的风荷载或多遇地震标准值作用下的楼层层间最大水平位移与层高之比u/h宜符合下列规定：1 .高度不大于150m的高层建筑，其楼层层间最大位移与层高之比u/h不宜大于表3. 7. 3的限值。表 3.7.3结构体系A u/h框架1/550框架一剪力墙、框架一核心筒、板柱一剪 力墙1/800筒中筒、剪力墙1/1000除框架结构外

8、的转换层1/10002 .高度不小于250m的高层建筑，其楼层层间最大位移与层高之比Au/h从不宜大于1/500。3 .高度在150m250m之间的高层建筑，其楼层层间最大位移与层高之比Au/h从的限值可按本条第1款和第2款的限值线性插入取用。注：楼层层间最大位移 u以楼层竖向构件最大的水平位移差计算，不扣除整体弯曲变形。抗震设计时，本条规定的楼层位移计算可不考虑偶然偏心的影响。抗规 5.5.1条文说明：第一阶段设计，变形验算 以弹性层间位移角表示。名词释义：(1) 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：层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。最大层间位移角：

9、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，幕墙等非结构本件的完好，避免产生明显的损坏。结构位移输出文件(WDISP.OUT)Max -Dx、Max Dy : x和y方向层间最大位移即要求：Max Dx/h和Max Dy/h满足规范要求电算结果的判别与调整要点：1 .验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心；2 .最大层

10、间位移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。3 .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。4 .当结构层间位移角很小，例如一般结构弹性位移角小于规定限值的1/2 ,复杂结构和高层结构弹性位移角小于规定限值的 1/3,位移比可适当放宽，如放大 20%。二、周期比结构的自振周期周期、地震力与振型输出文件( WZQ.OUT )抗震规范(5.2.5)条要求的X向楼层最小剪重比 =1.60%

11、电算结果的判别与调整要点：1 .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，即上表中楼层最小剪力系数入应乘以1.15倍。当周期介于 3.5S和5.0S之间时，可对于上表采用插入法求值。2 .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，要对构件截面大小、周期折减等进

12、行检查；若剪重比过大，说明底部剪力很大，也应检查结构模型，参数设置是否正确 或结构布置是否太刚。对一般的工程，结构的自振周期在考虑折减系数后应控制在一定的范围内。如结构的基本自振周期(即第一周期）大致为：框架结构 T1= （ 0.120.15） n框-剪和框-筒结构T1" （ 0.080.12） n剪力墙和筒中筒结构 T1= （0.040.06）n式中，n为建筑物的总层数。第二周期、第三周期与第一周期的关系大致为：T2= （1/31/5）T1T3= （1/51/7）T1周期偏长，说明结构过 软”、所承担的地震剪力偏小，应考虑抗侧力构件（柱、墙）截面太小或布置 不当；如周期偏短，说明结

13、构过刚”、所承担的地震力偏大，应考虑抗侧力构件截面太大或墙的布置太多或墙的刚度太大（宜设结构洞予以减小其刚度）。如果抗侧力构件的截面尺寸、布置都很正常，无特殊情况而自振周期偏离太远，则应检查输入数据是否有错误。对 20层以上的高层建筑结构，如果一切正常， 其基本自振周期往往在 2.03.0之间（叫次长周期），则需要增加地震力（调整系数取1.51.8）重新进行计管 歼。以上的判断是根据平移振动振型分解方法得出来的。考虑弯扭耦连振动时情况要复杂得多，可以挑出 与平移振动相对应的自振周期来进行上述比较，至于扭转周期的合理数值，由于缺乏经验尚难提出。周期比新高规的3.4.5条规定结构扭转为主的第一自振

14、周期 Tt与平动为主的第一自振周期 Ti之比，A级高度高层建筑不应大于 0.9 , B级高度高层建筑、超过 A级高度的混合结构及本规程第 10章所指的复杂高层建筑不应大于 0.85。（抗规 中没有明确提出该概念，所以多层时该控制指标可以适当放松，但一般不大于1.0。）新高规5.1.13条规定，抗震设计时，B级高度的高层建筑结构、混合结构和本规程第10章规定的复杂高层建筑结构，尚应符合下列规定：1宜考虑平扭耦联计算结构的扭转效应，振型数不应小于15,对多塔楼结构的振型数不应小于塔楼数的9倍，且计算振型数应使各振型参与质量之和不小于总质量的90% ;2应采用弹性时程分析法进行补充计算；3宜采用弹塑

15、性静力或弹塑性动力分析方法补充计算。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。对于通常的规则单塔楼结构，如 下验算周期比：（1）计算结果详周期、 地震力与振型输出文件（WZQ.OUT ）,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。（2）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

16、为主的振型（也称扭转振型）还是平动为主的振型（也称平动振型）。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，反之应为平动振型。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；（3）通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期Tt,周期最长的平动振型对应的就是第一平动周期Ti（4）对照结构整体空间振动简图”，考察第一扭转/平动周期是否引起整体振动，局部振动不能当做 第一扭转/平动周期。需考察下一个次长周期。（5）考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大（值得注意的是在判断某些复杂工程的第一平动周期时，还应考察该振型产生的基底剪力是否为各振型中的最大值，如果该振型产生的基底剪力

17、很小，那么在地震力作用下他出现的概率就很小，因而也就不是平动主振型，当然也就不能成为第一平动周期)(6)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。多塔结构周期比：对于多塔楼结构，不能直接按上面的方法验算，而应该将多塔结构切分成多个单塔，按多个单塔结构分别计算。体育场馆、空旷结构和特殊的工业建筑，没有特殊要求的，一般不需要控制周期比。体育场馆、空旷结构和特殊的工业建筑，没有特殊要求的，一般不需要控制周期比。周期、地震力与振型输出文件( WZQ.OUT )考虑扭转耦联时的振动周期(

18、秒卜X,Y方向的平动系数、扭转系数振型号周期转角平动系数(X+Y)扭转系数10.6306110.180.99 ( 0.12+0.88 )0.0120.614421.190.95 ( 0.82+0.12 )0.0530.42482.390.06 ( 0.06+0.00 )0.9440.1876174.520.96 ( 0.95+0.01 )0.0450.171885.001.00 ( 0.01+0.99 )0.0060.13555.030.05 ( 0.05+0.00 )0.9570.0994177.150.97 ( 0.97+0.00 )0.0380.084987.631.00 ( 0.00+

19、1.00 )0.0090.075212.730.03 ( 0.03+0.00 )0.97X方向的有效质量系数：97.72% 丫方向的有效质量系数：96.71% 即要求：0.4248/0.6306=0.67 <0.997.72%96.71% >90%说明无需再增加振型计算(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%)分析动力学认为结构的第一周期应该是出现该振形时所需要的能量最小，第二周期所需要的能量次之，依次往后推。我认为规范规定Tt/T1<0.9 就是为了让对结构产生作用的能量中的大部分只够激起结构的平动 而不是扭转。按照动力学理论，结构第一周

20、期只与结构本身的质量、刚度和边界条件有关，与外界力没有关系，地 震只是提供一个激振力，基底剪力是反映这个激振效果的一个指标，这个除了以上的条件外，同时就跟地 震参数有关，比如加速度的值。而结构最容易出现振动的振型就应该是第一振型，这个振型所需要的能量 最小，最容易发生。这个就很容易理解为什么扭转振型不能太靠前，起码不能出现再第一振型。通高层设计中是可行的。关于第二平动周期与扭转周期比较接近的问题是相对的，我个人认为就是说能拉大到0.9以下最好，但是不能拉到 0.9以下，也尽量不要超的太多。怎么理解主振型？ pkpm 采用了 wilson 教授的质量参与系数的概念（可以查看sap 和 etabs

21、 ） ，比如我们计算 15 个振型， 质量参与系数达到了 98% ， 那么 15 个振型当中就有一个质量参与系数最大的振型，比如是 2 振型，它对这个98% 的贡献最大（比如达到 40% ） ，那么我们就认为它就是主振型。而其它的振型的贡献可能相对很小。 主振型的意义在于： 它可能不是最容易被激励起的振型， 但是它一旦被激励起了，那么它就是结构振动的主要成分，所以我们在抗震的时候我特别给与关注，尽量避免它与扭转振型靠近。这也就是我建议ljbwhu 将 T2 与 Tt 拉大点的原因。在常规的高层结构设计中，由于各种限制，不容易出现以下这种情况：当结构中存在某些相对软弱的部分或者构件的时候，则结构

22、的主振型会出现的比较靠后，这很容易理解，因为软弱的地方在激励能量相对小的时候就会局部振动， 此时不是整体振动， 所以该振型的质量参与系数很小， 但是它们却是低阶振型。所以我前面的贴子提到了模型错误， 这里的错误并不是指模型逻辑上的错误， 而是某些构件的刚度、 尺寸、材料等原因的错误，造成局部软弱。这种情况比较特殊，但是也可能出现，所以要避免。主振型：对于某个特定的地震作用引起的结构反应而言，一般每个参与振型都有着一定的贡献，贡献最大的振型就是主振型， 贡献指标的确定一般有两个， 一是基底剪力的贡献大小， 二是应变能的贡献大小。一般而言，基底剪力的贡献大小比较直观，容易被我们接受扭转为主的振型中

23、 , 周期最长的称为第一扭转为主的振型, 其周期称为扭转为主的第一自振周期 Tt 。平动为主的振型中 , 根据确定的两个水平坐标轴方向 X 、 Y , 可区分为 X 向平动为主的振型和Y 向平动为主的振型。假定X 、 Y 方向平动为主的第一振型（ 即两个方向平动为主的振型中周期最长的振型） 的周期值分别记为T1 X和T1 Y,其中的大者位 T1,小者为T2。则T1即为高规第41315条中所说的平动为主的第一自振周期 , T2 姑且称作平动为主的第二自振周期。研究表明 , 结构扭转第一自振周期与地震作用方向的平动第一自振周期之比值, 对结构的扭转响应有明显影响 , 当两者接近时, 结构的扭转效应

24、显著增大7 。 高规第 41315 条对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 之比值进行了限制 , 其目的就是控制结构扭转刚度不能过弱 , 以 减小扭转效应。对扭转为主的第一自振周期 Tt 与平动为主的第二自振周期 T2 之比值没有进行限制 , 主要考虑到实际工程中 , 单纯的一阶扭转或平动振型的工程较少, 多数工程的振型是扭转和平动相伴随的 , 即使是平动振型, 往往在两个坐标轴方向都有分量。针对上述情况, 限制 Tt 与 T1 的比值是必要的 , 也是合理的 , 具有广泛适用性; 如对 Tt 与 T2 的比值也加以同样的限制 , 对一般工程是偏严的要求。对特殊工

25、程如比较规则、 扭转中心与质心相重合的结构, 当两个主轴方向的侧向刚度相差过大时, 可对 Tt 与 T2 的比值加以限制 , 一般不宜大于1.0 。实际上 , 按照抗震规范第 31513 条的规定 , 结构在两个主轴方向的侧向刚度不宜相差过大, 以使结构在两个主轴方向上具有比较相近的抗震性能。当然 , 振型特征判断还与宏观振动形态有关。对结构整体振动分析而言, 结构的某些局部振动的振型是可以忽略的 , 以利于主要问题的把握。注意上面这句话的意义说明了，某些局部振动可以忽略掉，那么如何判断某些局部振动呢？就转到我们上面所讨论的问题上来了，可以采用振型总剪力的大小来判断或者振型质量参与系数来判断。

26、忽略某些总剪力很小或者质量参与系数很小的振型，而保留那些相对较大的振型，这样说的话，就没有必要强制制要求将总剪力最大的平动周期作为第一平动周期了！第一扭转周期的确定也没有什么疑惑。那个审图中心的意见有问题！1 ）如果一个结构X ， Y 方向周期相差很大时，前几个平动周期往往是一个方向的（如均为 X 方向或均为 Y 方向） 。此时要求Tt/T1<0.9 即可。（ 2 ）如果一个结构X ， Y 方向周期相差不大时，应使第一第二振型周期以平动为主（此时第一第二振型分别是X， Y 向） ，此时要求Tt/T1 和 Tt/T2 均 <0.9 。这是容易作到的。另附手头一些资料，不知对大家有无帮

27、助：（ 1 ）高规 4.3.5 条的条文说明主要意思： Tt 与 T1 两者接近时由于振动耦连影响，结构扭转效应明显增大。（2） 2002年9月版SATWE用户手册124页：振型的方向角 0度是X方向，90度是Y方向。依次 类推。它的意义在于使我们明确知道结构刚度的薄弱方向。两个第一侧移振型的方向角，代表了水平地震 作用的两个近似的最不利方向。（3） 2002年9月版SATWE用户手册124页：主振型的概念：对于地震引起的结构反应而言，电振型贡献最大的就是主振型。衡量贡献大小有2个指标较合适，一是基底剪力贡献，二是应变能贡献。基底剪力贡献较易为工程技术人员接受。SATWE给出每个振型每个地震方

28、向的基底剪力贡献。用于判断每个地震方向的主振型。PS:周期比计算方法：1）扭转周期与平动周期的判断：从计算书中找出所有扭转系数大于0.5的平动周期，按周期值从大到小排列。同理，将所有平动系数大于0.5的平动周期值从大到小排列；2）第一周期的判断：从列队中选出数值最大的扭转（平动）周期，查看软件的“结构整体空间振动 简图”，看该周期值所对应的振型的空间振动是否为整体振动，如果其仅仅引起局部振动，则不能作为第 一扭转（平动）周期，要从队列中取出下一个周期进行考察，以此类推，直到选出不仅周期值较大而且其 对应的振型为结构整体振动的值即为第一扭转（平动）周期；值得注意的是，在判断复杂结构的第一平动 周

29、期时，还应考察该振型产生的基底剪力是否为各振型中的最大值，如果该振型产生的基底剪力很小，就 不是第一平动周期。（详细见PKPM新天地2005.1期）3）周期比计算：将第一扭转周期值除以第一平动 周期即可。调整方法：1）程序调整：satwe程序不能实现2）人工调整：只能人工调整改变结构平面布置，提高结构规扭转刚度；总的调整原则是 加强结构外围墙、柱或梁的刚度，适当削弱结构中间墙、柱的刚度。当第一振型为用转时.说明结构的扭轨刃I度相对于其两个主粕（一般都靠近X轴和Y轴）方向的侧移布度过小，此时宜沿两主轴适当加强结构外围的刚度， 并适当削弱结构内部的刚度.当第二振型为扭转时，说明结构沿两个主轴方向的

30、恻移刚度相差较大，结构 的扭转刚度相对其中一主轴（侧移刑度较小方向）的恻移刚度是合理的；但相对 于另一主轴（侧移刚度较大方向）的恻移刚度则过小，此时宜适当加强结构外国 （主要是沿侧移刚度较大方向）的刚度，并适当削弱结构内部沿恻移刚度较大方 同的刚度.1、最有效原则，削珑内部刚度，增强周边刚度，尽量周边均匀对称连续2、有较大凹入的部位加拉梁3、看看位移，将位移大的地方加粒梁，或者加大梁截面，加厚板 4、增加外南梁截面，特别加强角部,和抗震堵部位的梁截面电算结果的判别与调整要点：1 .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

31、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方向或丫方向的主振型，并可查看以及每个振型对基底剪力的 贡献大小。2 .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，计算时宜选择恻刚模型”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（B级高度的高层建筑结构和本规程第10章规定的复杂高层

32、建筑结构，抗震设计时，宜考虑平扭耦联计算结构的扭转效应， 振型数不应小于15,对多塔楼结构的振型数不应小于塔楼数的9倍，且计算振型数应使各振型参与质量之和不小于总质量的 90%）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。（耦联取3的倍数，且W 3倍层数，非耦联取w层数，直到参与计算振型的有 效质量系数90）3 .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，使结构不至于出现过大（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

33、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外 圈结构刚度、增设抗震墙、增加外围连梁的高度、削弱内筒的刚度。4 .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

34、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。5 .新高规5.1.5规定，进行高层建筑内力与位移计算时

35、，可假定楼板在其自身平面内为无限刚性，如果在结构模型中设定了弹性板或楼板开大洞，应计算两次，第一次抗震计算时选择<对所有楼层强制采用刚性楼板假定> （satwe 一分析与设计参数补充定义一总信息一对所有楼层强制采用刚性楼板假定），按规范要求的条件计算周期比，第二次应在周期比满足要求后，不选择该项，以弹性楼板假定进行配筋计算。对于不适宜刚性楼板假定的复杂高层建筑结构，不宜考虑周期比控制。6 .调整周期比原则总结如下：结构抗侧力构件的布局均匀对称。增加结构周边刚度：a.增大周边柱、剪力墙的截面或数量。b.增大周边梁的高度，楼板的厚度。c.在楼板外伸段凹槽处设置连接梁或连接板。d.加强转

36、角窗周边构件的截面和强度，包括剪力墙暗柱，窗间墙，楼板等，特别是增设暗梁。e.减小周边剪力墙洞口。f.降低结构中部的刚度：a.结构中部剪力墙上开洞；b.中部核心筒开结构洞再填充。三、层刚度比控制规范条文:1 .抗震规范附录 E.2.1规定，筒体结构转换层上下的结构质量中心宜接近重合（不包括裙房），转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2。2 .高规的3.5.2条规定，抗震设计的高层建筑结构：对框架结构，楼层与其相邻上层的侧向刚度比Y可按式（3. 5. 21）计算，且本层与相邻上层的比值不小于0.7,与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0.8。7i<3, 5. 2-1>式中T%楼层侧向刚

37、度比1R笫？层和第+ 1/3的地双剪力标准值（kNhAr Ah 第，层和第f + 1层在地震作用榇疹值作用下的层间 位移（ml2对根架承力墙.板柱-剪力墙结枸、剪力将结构、幅架- 核心前结构，茴中蔺皓构.楼层与其相邻上层的倒向刚度比芥 可按式C3. 5. 2-2）计算，且本层与相邻上层的比值不宜小于 0.91当本层层高大于相邻上层层高的L5倍时，谍值值不宜小 于Lh对结构底部嵌固层，嫉比值不宜小于L 5.(3. 5.2-2)式中；%考虑层鬲修正的楼层偏向和度比.3 . 5. 8侧向刚度变化、承载力变化、竖向抗侧力构件连续性不符合本规程第3. 5. 2、3. 5. 3、3. 5. 4条要求的楼层

38、，其对应于地震作用标准值的剪力应乘以1.25的增大系数。4 .高规的5.3.7条规定，高层建筑结构整体计算中，当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下一层与首层侧向刚度比不量小于2。5 .高规的10.2.3条规定，转换层上部结构与下部结构的侧向刚度变化应符合本规程附录E的规定。：E.0.1）当转换层设置在1、2层时，可近似采用转换层与其相邻上层结构的等效剪切刚度比伊表示转换层上、下层结构刚度的变化，论1宜接近1,非抗震设计时 便不应小于0.4,抗震设计时 便不应小于0.5。A.=4. + EG4皿 G=t2）（E0.1-2JJ=$）5 = 1.2）（E5I-3）0、G 分别为转换层和转换层上层

39、的混凝土剪交 模玲% 出一分别为转换层和转换层上层的折算抗翦截面面积，可按式（E0.I-2）计算工Aw“ 一第i星全部劭力墙在计算方向的有效截面面 积（不包括耨嶂面枳打第i层第j根柱的戴面面积,年第i层的层高鼻 -第1层第/根柱沿计算方向的裁面高度IG. 第i层笫，根柱截面面快折算系数，当计算值大于1时取1.E.0.2）当转换层设置在第2层以上时，按本规程式（3. 5. 2 1）计算的转换层与其相邻上层的侧向刚度比不应小于0.6。E.0.3）转换层设置在第 2层以上时，尚宜采用图E所示的计算模型按公式（E. 0. 3）计算转换层下部结 构与上部结构的等效侧向刚度比照2。河宜接近1,非抗震设计时

40、单2不应小于0.5,抗震设计时单2不应小于 0.8。(E. 0. 3)式中；心 转换层下部结枸与上部结构的等效0«向刚度比*M一转换层及其下部结构（计算揍型1）的高度；小转换层及其下部结构（计算模型1）的顶部在单位 水平力作用下的侧向位移; 转换层上部若干层结构C计算模型幻的高度，其 值应等于或接近计算模型1的高度出，且不大于Hi t&转校层上部若干层结构计算模矍2）的顶部在单 位水平方作用下的嗯I向值瞽.忖计尊重虱3一臂景星上薛骷相图E转换层上，下等旗侧向用度计算模型名词释义: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

41、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 ）高规附录E.0.1、剪弯刚度（Ki=Vi/凶i高规附录E.0.3、地震剪力与地震层间位移的比值（Ki=V i/ A Ui （ Ki = Fi /,与atwe实际计算方式）。抗震规范的3.4.2、3.4.3条文说明和高规4.3.5中建议的计算方法通常选择第三种算法。刚度的正确理解应为产生一个单位位移所需要的力建筑结构白总信息（WMASS.OUT）各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息

42、Ratxl, Ratyl : X , Y方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者即要求：Ratx1、Raty1 1刚度比不满足时的调整方法：1）程序调整：如果某楼层刚度比的计算结果不满足要求，satwe自动将该楼层定义为薄弱层，并按10版高规3.5.8将该楼层地震剪力放大 1.25倍。2）人工调整：如果还需人工干预，可适当降低本层层高和加强本层墙、柱或梁的刚度，适当提高上 部相关楼层的层高和削弱上部相关楼层墙、柱或梁的刚度。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

43、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见结构的总信息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

44、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。Satwe主菜单第二项结构内力，配筋计算 （satwe计算控制参数）一一层刚度比计算。（结构基本自振周期可以估算，计算方式可见高规3.2.6条表3.2.6-1注。SATWE计算时，第一次宜取程序默认值（按高规附录B公式B.0.2自动得出），经运算后将得出的结构第一平动周期代入重算。偏心率用来进行刚心质心距离控制，一般不宜超过0.15。抗规通过水平位移比值来判断 ，其实是一样的。我觉得主要通过后者来判断，前者可作为设计调整的参考。偏心率计算可见高层民用建筑钢结构技术

45、规程 JGJ99-98之附录二。偏心率过大，一般是结构布置方面的问题，如剪力墙布置不均匀等。剪力墙结构中有时短肢墙很难避免，当仅有少量时，设计时可对短肢墙提高一级抗震等级后，满足轴 压比和短肢墙的构造要求即可。当结构中短肢剪力墙较多时，应定义为短肢剪力墙较多结构（北京市定义 方法：短肢剪力墙较多结构的定义，可按结构中短肢剪力墙承受的竖向荷载与总竖向荷载的比例来确定， 当由短肢剪力墙负荷的楼面面积与全部楼面面积之比超过50%时，应定义为短肢剪力墙较多结构；），短肢剪力墙较多的结构有一些单独的规定，如最大适用高度、抗震等级、截面厚度及配筋率等（北京市的可参 见建筑结构专业技术措施第5.5.5条）四

46、、层间受剪承载力之比控制规范条文：层间受剪承载力比也是控制结构竖向不规则性和判断薄弱层的重要指标。新高规的3.5.3条规定，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 %。抗规3.4.4-2 (3)规定：平面规则而竖向不规则的建筑，刚度小的楼层的地震剪力应乘以不小于1.15的增大系数；楼层承载力突变时，薄弱层抗侧力结构的受剪承载力不应小于相邻上一楼层的65%。新高规3.5.8条规定：侧向刚度变化、承载力变化、竖向抗侧力构件

47、连续性不符合本规程第3.5.2、3.5.3、 3.5.4条要求的楼层，其对应于地震作用标准值的剪力应乘以1.25的增大系数。建筑结构白总信息(WMASS.OUT)*楼层抗剪承载力、及承载力比值*Ratio_Bu:表示本层与上一层的承载力之比即要求：Ratio_Bu >0.8(0.75)如不符，说明本层为薄弱层，加强调整1)程序调巅 在SAT1IE的“调整信息”中的“指定薄弱层个效冲中填入该 楼层层号，符该楼层强制定义为薄弱层，SANE按10版高规5. 8将该楼层地 震剪力放大L25倍.2)人工调整：如果还需人工干颈，可适当提高本层构件强度(如埴大配筋、 提高混凝土强度或加大截面)以提高本

48、层墙、柱等抗侧力构件的承裁力，或适当 降低I 一部相关楼层墙、柱等抗位力构件的承载力.如果结构竖向较规则，第一次试算时可只建一个结构标准层，待结构的周期比、 位移比、剪重比、刚度比等挑足之后再添加其它标准层；这样可以减少建模过 程中的重复修改，加快建模速度“软件实现方法：1. 层间受剪承载力的计算与硅强度、实配钢筋面积等因素有关，在用 SATWE软件接PK出施工图 之前，实配钢筋面积是不知道的，因此SATWE程序以计算配筋面积代替实配钢筋面积是不真实的。2. 目前的SATWE软件在结构设计信息(WMASS.OUT )文件中输出了相邻层层间受剪承载力 之比的比值，该比值是否满足规范要求需要设计人

49、员人为判断。3. 受剪承载力计算以矩形柱代替异性柱和剪力墙作近似计算，结果仅供参考。五、刚重比控制规范条文：(新高规5.4.4条)1 .对于剪力墙结构，框剪结构，筒体结构稳定性必须符合下列规定EJd>1.4H2EGi2 .对于框架结构稳定性必须符合下列规定：Di-10H*Gj/hi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。它是控制结构整体稳定的重要指标，也是影响重 力二阶（p-A）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。建筑

50、结构白总信息 （WMASS.OUT）结构整体稳定验算结果X 向刚重比 EJd/GH2=47.79Y 向刚重比 EJd/GH2=41.49该结构冈1J重比EJd/GH2大于1.4,能够通过高规（5.4.4）的整体稳定验算该结构冈I重比EJd/GH2大于2.7，可以不考虑重力二阶效应（见七、重力二阶效应）刚重比不满足时的调整方法:1、程序调整：刚重比不满足规范上限要求，在 SATWE的设计信息”中勾选考虑P-A效应”，程序自 动计入重力二阶效应的影响。2、人工调整：刚重比不满足规范下限要求，只能通过调整增强竖向构件，加强墙、柱等竖向构件的 刚度。电即结果的判别与调整要点：L按照下式计算等效侧向刚度

51、:工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M时，重力二阶效 应对姑构的影响已经很小，故规范规定此时可以不考虑重力二阶效应*3对于弯剪型的剪力墙结构.框剪结构、筒体结构,当刚重比人I时，结构 能够保持整体稳定：当刚重比大了 2；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，4若结构刚重比（用46H2）>L4,则满足整体稳定条件,SATWE输出结果参 WMASS.OUT5高层建筑的高宽比满足限值时，可不进行稳定将.算否则应进行，6.当高层建筑的稳定不满足上述规

52、定时，应调整并增大结构的侧向刚度二六、重力二阶效应（p- A）:规范条文：新高规5.4.1规定：当高层建筑结构满足下列规定时，弹性计算分析时可不考虑重力二阶效应的不利 影响。1 .对于剪力墙结构，框剪结构，筒体结构：EJd>2.7H2EGi2 .对于框架结构Di>20H2E Gj/hi当高层建筑结构不满足本规程第 5. 4. 1条的规定时，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。新抗规3.6.3规定：当结构在地震作用下的重力附加弯矩大于初始弯矩的10%时，应计入重力二阶效应的影响。（注：重力附加弯矩指任一楼层以上全部重力荷载与该楼层地震平均层间位移

53、的乘积；初始弯 矩指该楼层地震剪力与楼层层高的乘积。）新抗规8.2.3-1规定：钢结构应按本规范第 3. 6. 3条规定计入重力二阶效应。进行二阶效应的弹性分 析时，应按现行国家标准钢结构设计规范 GB 50017 的有关规定，在每层柱顶附加假想水平力。新混规 5.3.4 规定： 当结构的二阶效应可能使作用效应显著增大时，在结构分析中应考虑二阶效应的不利影响。混凝土结构的重力二阶效应可采用有限元分析方法计算， 也可采用本规范附录 B 的简化方法。 当采用 有限元分析方法时，宜考虑混凝土构件开裂对构件刚度的影响。新混规附录B ：在框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构及筒体结构中，当采用增大系数

54、法近似计算结构因侧移产生的二阶效应(P效应 ) 时，应对未考虑P效应的一阶弹性分析所得的柱、墙肢端弯矩和梁端弯矩以及层间位移分别按公式(B. 0. 11)和公式(B. 0. 12)乘以增大系数 方名词释义：侧向刚度较柔的建筑物，在风荷载或水平地震作用下将产生较大的水平位移,由于结构在竖向荷载 P 的作用下， 使结构进一步增加侧移值且引起结构内部各构件产生附加内力。 这种使结构产生几何非线性的效应，称之为重力二阶效应。操作说明：在satwe f分析与设计参数补充定义-设计信息-考虑p- A效应，通常当侧移附加弯矩大于水平力作用下构件弯矩的 1/10 时，应考虑重力二阶效应。通常混凝土结构可以不考

55、虑重力二阶效应，钢结构按抗规8.2.3-1 考虑。也可以根据WMASS.OUT 中提示，若显示可以不考虑重力二阶效应，则不考虑该选项。Satwe 软件采用的是等效几何刚度的有限元法，采用这种方法考虑P 效应影响与不考虑P效应的分析结果相比，结构周期不变，变化的仅仅是结构的位移和构件内力，这种方法既适用于采用刚性楼板假定的结构，也适用于存在独立弹性节点的结构。程序采用偏心距增大系数法近似计算偏心受压细长柱的P8效应，也即考虑P效应时，不改变柱计算长度系数。注意：考虑二阶效应后计算的位移仍应满足新高规第 3 7 3 条的规定。七、剪重比控制规范条文：新抗规 5.2.5 条与高规 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：4.1 U 各遇地提水平地震作用计算时，结构各楼层对应于地震 作用标准值的茹力应符合下式要求：A*,（4.X 11）式中：V如一第i层时应于水平地赛作用标准值的剪力;A水平地震剪力系数