高层建筑结构实用设计方法入门

1、高层建筑结构设计高层建筑结构设计20102010年年3 3月月实用方法入门实用方法入门主要内容n 高层建筑结构设计基本流程n 高层建筑结构几个基本概念n 建立模型，进行结构计算n 施工图的绘制1.在接到建筑专业作业图以及地质报告之后，进行结构方案讨论（实践证明，方案讨论非常有效） a.结构形式的选型 b.基础形式选型 c.竖向构件墙、柱的粗略布置2.与建筑以及其他专业进行协商、调整，通过计算机进行初算3.初步考察计算结果指标，根据计算指标对结构进行调整，包括构件布置与断面等4.对模型进行调整、深化，与各个专业详细配合，确定计算指标符合规范要求，并进行构件、地下结构的计算设计5.绘图、打印计算书

2、6.提交设计成果7.对审查意见进行回复如果需要提供初步设计文件， 基本流程同上，只是计算模型不用太精确，在满足计算指标的情况下，提供一个文本的建筑结构设计说明书，和简单的图纸，包括荷载、结构布置与断面、计算结果、结构方案图等。详见国家图样设计深度文件。1.高层建筑结构、结构形式概念2.荷载、荷载效应的概念3.计算方法的概念4.概念设计1.高层建筑结构基本概念高层建筑混凝土结构技术规程高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ32002）里规定：）里规定：10层及层及10层以上或高度超过层以上或高度超过28m的的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。当建筑高度超过当建筑高度超过

3、100m时，称为超高层建筑。时，称为超高层建筑。1.高层建筑结构基本概念我国的房屋一般我国的房屋一般8层以上就需要设置电梯，层以上就需要设置电梯，对对10层以上的房屋就有提出特殊的防火要求的防火规范，层以上的房屋就有提出特殊的防火要求的防火规范，因此我国的因此我国的民用建筑设计通则民用建筑设计通则（GB 503522005）、）、高层民用建筑设计防火规范高层民用建筑设计防火规范（GB 50045-95）将将10层及层及10层以上的住宅建筑和高度超过层以上的住宅建筑和高度超过24m的公共建筑和综合性建筑划称为高层建筑。的公共建筑和综合性建筑划称为高层建筑。高层建筑钢筋混凝土结构主要形式框架结构框

4、架结构剪力墙结构剪力墙结构框架框架- -剪力墙结构剪力墙结构筒体结构筒体结构板柱结构板柱结构异形柱结构异形柱结构框架结构 框架结构的概念、特点框架结构的概念、特点 框架结构的适用高度，太高，侧移大，不框架结构的适用高度，太高，侧移大，不经济经济 框架结构梁柱偏心时，需要加腋框架结构梁柱偏心时，需要加腋 对于短柱要箍筋加密对于短柱要箍筋加密，（层高，（层高-梁高）梁高）=柱子柱子净高，净高，柱子净高柱子净高4倍柱长边倍柱长边。即是短柱。即是短柱。楼梯平台梁所交的框架柱，一二级框架的楼梯平台梁所交的框架柱，一二级框架的角柱。都需要箍筋加密角柱。都需要箍筋加密框架结构剪力墙结构 剪力墙结构的概念、特

5、点剪力墙结构的概念、特点 剪力墙布置的要求剪力墙布置的要求 尽量避免过多的短肢剪力墙尽量避免过多的短肢剪力墙(短肢剪力墙是指截面厚度不短肢剪力墙是指截面厚度不大于大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不但不大于大于8的剪力墙；的剪力墙；)（怎样判断短肢剪力墙结构（怎样判断短肢剪力墙结构-第一阵型的第一阵型的倾覆力矩倾覆力矩40%50%），）， 剪力墙的加强区的高度，剪力墙的加强区的高度， 剪力墙的配筋率，剪力墙的配筋率， 剪力墙的边缘构件设置，剪力墙的边缘构件设置， 剪力墙开洞，剪力墙开洞， 剪力墙的墙长要求（剪力墙的墙长要求（3倍墙厚以下按

6、照框架柱来设计，倍墙厚以下按照框架柱来设计，5-8倍为短肢剪力墙，长度不宜大于倍为短肢剪力墙，长度不宜大于8米，不宜小于米，不宜小于5倍墙厚）倍墙厚） 剪力墙墙厚的要求剪力墙墙厚的要求-否则，验算稳定高规附录否则，验算稳定高规附录D 剪力墙避免与粱垂直相交剪力墙避免与粱垂直相交 剪力墙连梁不宜作为主梁支座，跨高比较大时按框粱剪力墙连梁不宜作为主梁支座，跨高比较大时按框粱剪力墙结构框架-剪力墙结构 框架框架-剪力墙结构的概念、特点剪力墙结构的概念、特点连梁连梁-剪力墙剪力墙-框架框架 框架剪力墙布置的问题框架剪力墙布置的问题 剪力墙宜均匀、对称、分散、周圈。剪力墙宜均匀、对称、分散、周圈。 框架

7、部分承担的倾覆弯矩不应大于总值的框架部分承担的倾覆弯矩不应大于总值的50%，（哪，（哪几层？）。几层？）。 框架部分的抗剪承载力。框架部分的抗剪承载力。 剪力墙间距。剪力墙间距。 墙厚、配筋率墙厚、配筋率 底部加强部位底部加强部位 边缘构件边缘构件框架-剪力墙结构框架-剪力墙结构高层结构设计的基本原理 荷载模型荷载模型-竖向，水平荷载（风荷载的计算，底部剪力法，阵型分解反应谱法计算地震力） 结构模型结构模型-杆件，壳元（弹性阶段） 计算方法计算方法-计算水平、竖向荷载下效应，通过组合，使其满足两种极限状态，三个阶段等等设计要求。 构构 造造-通过经验，概念对结构采取措施1.高层建筑结构基本概念

8、高层建筑结构的基本荷载高层建筑结构的基本荷载竖向荷载（恒载、活载）风载（等效后的分布图）地震荷载+1.高层建筑结构基本概念竖向荷载（恒载、活载）竖向荷载的计算：1、恒载2、活载，查荷载规范1.高层建筑结构基本概念风荷载的计算：1、根据使用年限确定基本风压，特别重要或者对风荷载敏感的，要取100年（超过60m）2、根据场地所在场地粗糙度类别，确定风压高度变化系数z3、根据建筑平面确定体型系数s4、根据建筑物周期确定风振系数z风载（实际分布不均匀）地震荷载底部剪力法阵型分解反应谱法原理，见相关规范。设计中，程序来计算，但是要指定相应的指标。主要包括：a)场地土类别与地震分组，来确定场地的特征周期。

9、b)地震烈度，确定设计用地震加速度值1.高层建筑结构基本概念结构模型现在常用结构构件模型：杆元-模拟梁柱壳元-模拟墙、板高层建筑结构中，主要抗侧力构件：柱，剪力墙高层建筑结构，高度对内力与位移（效应）的影响：高层建筑结构，高度对内力与位移（效应）的影响：轴力轴力与高度成正比。与高度成正比。弯矩弯矩与高度的二次方成正比。与高度的二次方成正比。位移位移与高度的四次方成正比。与高度的四次方成正比。水平位移受水平荷载，位移过大容易引起水平位移受水平荷载，位移过大容易引起填充墙与装修破坏，填充墙与装修破坏，电梯轨道变形，电梯轨道变形，主体结构出现裂缝，主体结构出现裂缝，产生附加应力产生附加应力P-效应效

10、应。所以，高层建筑结构设计，与多层建筑相比，位移控制更严格。所以，高层建筑结构设计，与多层建筑相比，位移控制更严格。1.高层建筑结构基本概念设计原则以概率为基础的极限状态设计法。以概率为基础的极限状态设计法。承载力极限状态。承载力极限状态。如如 (1) 丧失平衡丧失平衡;(2) 材料强度不足材料强度不足;(3) 结构转变成为机动体结构转变成为机动体;(4) 丧失稳定；丧失稳定； 正常使用极限状态。正常使用极限状态。如如 (1) 影响正常使用或外观的变形影响正常使用或外观的变形;(2) 影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）；影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）；(3) 影响正常使

11、用的振动；影响正常使用的振动；(4) 影响正常使用的其他特定状态；影响正常使用的其他特定状态； 抗震设计抗震设计的内容，可以简称为三水准，两阶段。三水准是指抗震设防目标：小震不坏，中震可修、大震不倒 1）当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损）当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损失或者不需要修理可继续使用；失或者不需要修理可继续使用；2）当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经）当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或者不需要修理仍然可以继续使用；一般修理或者不需要修理仍然可以继续使用；3）当遭受高于本地区抗震设防

12、烈度预计的罕遇地震影响时，不至于）当遭受高于本地区抗震设防烈度预计的罕遇地震影响时，不至于倒塌或者发生危危及生命的严重破坏。倒塌或者发生危危及生命的严重破坏。抗震设计方法第一阶段为结构设计计算阶段： 主要任务是承载能力计算和一系列基本抗震构造措施设计。确定结构方案和结构布置，用小震作用计算结构弹性位移和构件的内力，并用极限状态法设计各构件（譬如确定配筋），同时进行结构的抗震变形验算，按照延性和耗能要求，采用相应的构造措施。这样就基本可以做到保证前面所说的“三水准”中的前两个水准：小震不坏，中震可修。第二阶段为验算阶段： 主要对抗震有特殊要求或者对地震特别敏感、存在大震作用时容易发生灾害的薄弱部

13、位进行弹塑性变形验算，要求其值在避免结构发生倒塌的范围内。如果层间位移超过允许值，认为结构可能发生严重破坏或者倒塌，则需要对薄弱部位采取必要的措施，直到满足要求为止。 通过弹性阶段的设计计算和塑性阶段的验算，并保证抗震构造措施，实现“小震不坏，中震可修、大震不倒”的抗震要求。 满足强度要求-在竖向，水平荷载作用下，结构 构件不发生强度破坏。 满足刚度要求-在竖向，水平荷载作用下 要满足位移的限值要求，还要使高层建 筑结构的扭转刚度足够大，使得扭转阵 型不是第一阵型，扭转周期与平动周期的比值要满足规定的限制。 强度的问题，就是截面的抗拉，抗压，抗弯，抗剪承载力，能够抵抗竖向，水平荷载等产生的作用

14、。 对于位移、变形的控制，就是刚度的问题，首先要理解一个基本概念“刚度”。建筑结构设计术语和符号标准建筑结构设计术语和符号标准GB/T 50083-972.7.4 截面刚度-截面抵抗变形的能力。为材料弹性模量或剪切模量和相应的截面惯性矩或截面面积的乘积。 2.7.4.2 截面弯曲刚度-材料弹性模量和截面惯性矩的乘积。 2.7.4.3 截面剪变刚度-材料剪变模量和截面面积的乘积。 2.7.5 构件刚度-构件抵抗变形的能力。为施加于构件上的作用所引起的内力与其相应的构件变形的比值。 2.7.5.1 构件抗拉（抗压）刚度-施加在受拉（受压）构件上的轴向力与其引起的拉伸（压缩）变形的比值。 2.7.5

15、.2 构件抗弯刚度-施加在受弯构件上的弯矩与其引起的曲率变化量的比值。 2.7.5.3 构件抗剪刚度-施加在受剪构件上的剪力与其引起的正交夹角变化量的比值。 2.7.5.4 构件抗扭刚度-施加在受扭构件上的扭矩与其引起的扭转角的比值。 2.7.6 结构侧移刚度-结构抵抗侧向变形的能力。为施加于结构上的水平力与其引起的水平位移的比值。 2.7.6.1 楼层侧移刚度-楼层抵抗水平变形的能力。为施加于楼层的水平力与其引起的水平位移的比值。 2.7.7.2 抗震结构层间位移角限值-结构或构件在地震中相对变位角的容许值。 分析一下剪力墙和柱子的刚度区别，抗侧刚度包括抗剪、抗弯刚度，截面的惯性矩计 算公式

16、bh3/12,截面的抗弯刚度就是EI，抗剪刚度是剪切模量和面积的乘积。面积相同，材料相同，剪力墙和柱子的剪变刚度相同，剪力墙的截面抗弯刚度是柱子的10.23倍。因此，在高层建筑结构中，采用剪力墙提高整个结构的抗侧刚度，更有效的控制位移。高层建筑结构，在满足构件承载力的情况下，另外的重要目标就是要控制结构的位移，在水平力一定的情况下，通过调整结构的刚度（抗弯、抗剪、抗扭）来达到规范要求。控制的变形包括平移变形和扭转变形。产生机理：水平力水平位移。 扭矩扭转位移。简化的讲：质量中心，就是结构的水平力作用点。刚度中心（扭转），就是结构的扭转中心点，就是转动的轴。高层钢筋混凝土结构最大适用高度和高宽比

17、 分为分为A级和级和B级。级。B级因为高度更高，其受力、级因为高度更高，其受力、变形、整体稳定、承载能力要求更高。变形、整体稳定、承载能力要求更高。 房屋高度的确定房屋高度的确定 高宽比高宽比高宽比不是一个必须要满足的指标，高宽比不是一个必须要满足的指标， 需要根据高度来确定抗震等级需要根据高度来确定抗震等级PKPM建立模型设定参数计算考察结果调整，重复上述步骤，至满足规范PKPM建立模型1、CAD导入模型，快速建模2、文件提取设定参数 PM里面有4个参数。 SATWE里面有10页。总体三载调设计，总体三载调设计，配筋组合地下室。配筋组合地下室。包括风与地震抹灰、饰面等三比：周期、位移、刚度第

18、一页 总信息剪力墙之间的粱，跨高比大于5时，宜按照框架梁来计算高规7.1.8荷载规范7.2.1超过60米或者特别重要的，选100年计算一次之后，重新填入圆形，椭圆形：0.8矩形，鼓形、十字形1.3V、Y、L、井字形1.4详见荷载规范多塔结构、可以在前处理第6项，指定多塔的挡风面第二页 风荷载信息不起作用增加四个工况，高层建筑结构一定要计算质刚明显不对称，考虑双向扭转宜为3的倍数，多塔，不宜小于塔数的9倍阵型分解反应谱法，扭转耦联，不应小于9最终要保证振型参与质量不小于90%第三页 地震信息指的是计算重力荷载代表值的活荷载组合值系数，一般取0.5，抗规5.1.3只改变楼层质量，影响地震作用，不改

19、变荷载总量，不影响竖向荷载计算。只增加地震力的方向（不增加风），最多5组当最大地震力交角大于15度时，也应填入该角度质量和刚度分布明显不对称、不均匀的结构即特别不规则结构，用位移比来衡量。通常是指：（1）多层建筑结构，不考虑偶然偏心，扭转位移比不小于1.3，考虑偶然偏心，不小于1.4。质量和刚度分布明显不对称、不均匀的多层结构应计入双向水平地震作用下的扭转影响。（2）A级高度，扭转位移比不小于1.4；B级不小于1.3。-姜学诗建筑结构施工图设计 文件审查常见问题分析荷载规范4.1.2第四页 活荷信息计算完成后，WDCNL.OUT文件中，地基设计可以折减活载考虑不利组合的层数高规5.2.3调幅0

20、.81.0之间第五页 调整信息对活荷载作用下的粱内力，放大之后，进行组合，而不是组合后放大。建议1.11.2，如果考虑不利组合，则为1刚性楼板假定时，进行折减，弹性楼板时，则不折减。建议将次梁与边梁的连接变成铰，0.41.0之间一般是从地面1层算起，将加强部位延伸至地下2层，高规5.2.1，不小于0.5现浇取1.32.0第五页 调整信息高规5.2.5，最小剪重比只对框剪结构的梁柱起作用上限为2，如果层数填负数，则无上限但是，如果放大系数过大，说明模型不合理第五页 调整信息抗震规范5.2.5规定已得出最小剪重比数值（如3.2）。原因：阵型分解反应谱法，对于长周期计算的地震力非常小。出于安全的考虑

21、，规定最小的剪力与重力的比值。第五页 调整信息高规4.4.2 抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小与相邻上部楼层侧向刚度的70%，或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。高规5.1.14 对于竖向不规则的高层建筑结构，包括某楼层抗侧刚度小于其上一层的70%或小于其上相邻三层侧向刚度平均值的80%，或结构楼层层间抗侧力结构的承载力小于其上一层的80%，或某楼层竖向抗侧力构件不连续（转换结构），其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪应力应乘以1.15的增大系数；抗震规范3.4.3，第2条，竖向不规则，薄弱层应该乘以1.15的增大系数。0.2Q的设置：框剪结构中，底部剪力墙承受大部分剪力，框架作

22、为第二道防线，应该具有足够的抗剪能力。高规8.1.4，一般从地面首层部位到顶部。高规5.4.1，有P-效应说明Wmass.out文件中，刚重比结果来判断（2.7，20），如果不满足，首选方法是调整刚重比，避免复杂的二阶效应验算和稳定性验算第六页 设计信息当柱子截面大于1米时，可以考虑，否则粱长度则延伸至节点中心按高规或者高钢进行荷载组合甲类、乙类特殊设防类、重点设防类1.1高规：6.2.4，抗震设计时，角柱应按双偏压计算。空间结构中，都宜按照双偏压，由于双偏压，存在多个解。取0，则无约束，填-m，则认为有m层无水平位移。一般13，隐含值为3第九页 地下室信息主要计算结果的考察 周期、周期比、振

23、型参与质量 位移比、层间位移角 轴压比 薄弱层 剪重比 刚重比 最大地震力角度 配筋面积 框剪结构框架倾覆力矩等 周期、周期比、振型参与质量将第一振型的周期，填入到风荷载项目中。高规4.3.5规定：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高度高层建筑、混合结构高层建筑、复杂高层建筑不应大于0.85。实现：1.本条是限制结构的抗扭刚度不能太弱。周期比Tt/T1不满足本条规定的上限时，应调整抗侧力结构的布置，增大结构的抗扭刚度。即增加外围构件的刚度。2.程序计算出每个振型的侧震成分和扭振成分，二者之和为1.0.若某个振型侧振成分大于扭振成分，那么这

24、个振型就是平动振型，反之则是扭转振型。3.周期最长的扭转振型是第一扭转周期Tt，周期最长的平动振型是第一平动周期T1。4.周期比的计算也要满足“刚性楼板假定”。5.多层建筑不需要控制周期比，高层建筑才要控制控制周期比。 周期、周期比、振型参与质量1.SATWE结果在wzq.out文件中= 周期、地震力与振型输出文件 (侧刚分析方法) = 考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、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 1 0.6929 148.21 0.97 ( 0.70+0.27 ) 0.03 2 0.6807 57.38 0.99 ( 0.29+0.

25、71 ) 0.01 3 0.6118 117.50 0.06 ( 0.02+0.04 ) 0.94分析：Tt=0.6118，T1=0.6929， Tt/T1=0.88，满足要求。填入到风荷载参数中 周期、周期比、振型参与质量 - Floor Tower Fy Vy (分塔剪重比) (整层剪重比) My Static Fy (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) 15 1 711.33 711.33( 8.17%) ( 8.17%) 2774.19 2089.50 14 1 1574.89 2230.61( 6.30%) ( 6.30%)

26、10914.32 1412.02 13 1 1305.00 3429.50( 5.40%) ( 5.40%) 23410.70 1384.11 12 1 1129.71 4300.94( 4.71%) ( 4.71%) 38917.91 1269.51 11 1 1084.18 4966.88( 4.17%) ( 4.17%) 56549.84 1168.93 10 1 1118.46 5512.40( 3.74%) ( 3.74%) 75749.94 1082.10 9 1 1106.10 5974.40( 3.43%) ( 3.43%) 96174.91 933.21 8 1 1153.5

27、1 6418.08( 3.19%) ( 3.19%) 117684.59 836.22 7 1 1183.15 6871.47( 3.02%) ( 3.02%) 140277.11 739.23 6 1 1176.43 7335.22( 2.88%) ( 2.88%) 164034.05 642.24 5 1 1211.74 7825.35( 2.77%) ( 2.77%) 189077.52 577.09 4 1 1119.78 8283.59( 2.66%) ( 2.66%) 215498.70 474.44 3 1 1048.48 8688.58( 2.54%) ( 2.54%) 243

28、304.89 394.48 2 1 708.65 8950.72( 2.41%) ( 2.41%) 279550.81 288.07 1 1 51.89 8966.85( 1.98%) ( 1.98%) 321157.56 399.27 抗震规范(5.2.5)条要求的Y向楼层最小剪重比 = 1.60% Y 方向的有效质量系数: 99.54%振型参与质量wzq.out2.位移比、位移角1、“楼层位移比楼层位移比”1）定义）定义“楼层位移比楼层位移比”指：楼层的最大弹性水平位移（或层间指：楼层的最大弹性水平位移（或层间位移）与楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的比值；位移）与楼层两端弹性水平

29、位移（或层间位移）平均值的比值；2）目的）目的限制结构的扭转；限制结构的扭转；3）计算要求）计算要求考虑偶然偏心（注意：不考虑双向地震）。考虑偶然偏心（注意：不考虑双向地震）。2、“层间位移角层间位移角”1）定义）定义按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比；按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比；2）目的）目的控制结构的侧向刚度；控制结构的侧向刚度；3）计算要求）计算要求不考虑偶然偏心，不考虑双向地震。不考虑偶然偏心，不考虑双向地震。2.位移比、位移角高规4.3.5规定：结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏心的地震作用下，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

30、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、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.PKPM的实现：1.要满足“刚性楼板的假设”条件。 对于有弹性板和板厚为零的工程应计算两次，即满足“刚性楼板的假设”条件和实际情况下分别计算一次，实际情况下要剔除悬挑构件、屋面突出房屋的影响。2.程序对每一楼层都输出：最大水平位移、最大层间位移、平均水平位移、平均层间位移以及相应的比值。3.位移比的验算要考虑偶然偏心的影响。4.位移比反映结构在水平力作用下的扭转程度，位移比不满足表示结构刚度布置不均匀。5.位移比接近限制，说

31、明结构平面布置严重不规则，应考虑“双向水平地震作用”的影响。操作：1.satwe “对所用楼板强制采用刚性假定”关联操作：“偶然偏心”必须设置“双向地震作用下的扭转影响” 位移比接近限值时要选择此项，建议选择，程序会按照最不利情况计算“层间位移角”不考虑偶然偏心2.位移比、位移角结果说明： 文件为wdisp.out Floor : 层号Tower : 塔号Jmax : 最大位移对应的节点号JmaxD : 最大层间位移对应的节点号Max-(Z) : 节点的最大竖向位移h : 层高Max-(X)，Max-(Y) : X,Y方向的节点最大位移Ave-(X)，Ave-(Y) : X,Y方向的层平均位移

32、Max-Dx ，Max-Dy : X,Y方向的最大层间位移Ave-Dx ，Ave-Dy : X,Y方向的平均层间位移Ratio-(X),Ratio-(Y): 最大位移与层平均位移的比值Ratio-Dx,Ratio-Dy : 最大层间位移与平均层间位移的比值Max-Dx/h，Max-Dy/h : X,Y方向的最大层间位移角DxR/Dx,DyR/Dy : X,Y方向的有害位移角占总位移角的百分比例Ratio_AX,Ratio_AY : 本层位移角与上层位移角的1.3倍及上三层平均位移角的1.2倍的比值的大者X-Disp，Y-Disp，Z-Disp:节点X,Y,Z方向的位移= 工况 1 = X 方向

33、地震力作用下的楼层最大位移Floor Tower Jmax Max-(X) Ave-(X) Ratio-(X) h JmaxD Max-Dx Ave-Dx Ratio-Dx Max-Dx/h DxR/Dx Ratio_AX 4 1 435 12.17 11.80 1.03 3500. 427 1.61 1.53 1.05 1/2168. 99.9% 0.83 3 1 319 11.05 10.43 1.06 4500. 319 5.02 4.74 1.06 1/ 896. 24.4% 2.01 2 1 176 6.03 5.69 1.06 4200. 176 5.86 5.53 1.06 1/

34、 716. 92.5% 1.70 1 1 71 0.16 0.16 1.00 1650. 71 0.16 0.16 1.00 1/9999. 99.9% 0.08 X方向最大值层间位移角: 1/ 716.2.位移比、位移角高层建筑混凝土结构技术规程4.6.3框架结构为1/550，框架-剪力墙、框架-核心筒、板柱剪力墙结构体系为1/800，筒中筒、剪力墙结构体系为1/1000，框支层为1/1000。3.轴压比框架柱的轴压比 6.4.2框架柱的轴压比不满足时，可以通过加大截面、提高混凝土强度、以及按照小注里面的要求，加大箍筋，增加芯柱等方法剪力墙轴压比7.2.14Pkpm，在图形结果里面可以看到4

35、.薄弱层高规4.4.2 抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小与相邻上部楼层侧向刚度的70%，或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。高规5.1.14 对于竖向不规则的高层建筑结构，包括（1）某楼层抗侧刚度小于其上一层的70%或小于其上相邻三层侧向刚度平均值的80%，（2）结构楼层层间抗侧力结构的承载力小于其上一层的80%，（3）某楼层竖向抗侧力构件不连续，其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪应力应乘以1.15的增大系数；高规附录E.0.2 底部大空间层数大于一层时，其转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比re宜接近1，非抗震设计不应大于2，抗震设计不应大于1.3。当转换层设置在3层及三层以

36、上时，其楼层侧向刚度不应小于相邻上部楼层侧向刚度的60%。抗震E.2.1 转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2。4.薄弱层实现：1.规范对结构的层刚度有明确的要求，在判断楼层是否为薄弱层、地下室是否能作为嵌固端、转换层刚度是否满足要求等，都要求有层刚度作为依据。2.层刚度的计算方法：剪切刚度；剪弯刚度；地震剪力与地震层间位移比。3.对于薄弱层，程序将该层地震作用标准值的地震剪力乘以1.15的放大系数。4.用户可以人工指定薄弱层。5.对于大多数一般的结构应选择第三种层刚度算法；多层结构选第一种，有斜撑的钢结构选第二种。6.用第三种方法时，要采用“刚性楼板假定”。对于有弹性板或板厚为零的工程应计算2

37、遍，刚性楼板一遍，弹性楼板一遍。确认原找出薄弱层。7.转换层是楼层竖向抗侧力构件不连续的薄弱层。不管该层是否满足刚度比的要求，都要手工定义为“薄弱层”。8.第三种方法适用于所有结构形式，且比其他2种方法更容易通过刚度比验算。4.薄弱层刚度计算结果1.SATWE结果在wmass.out文件中。= 各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息Floor No : 层号Tower No : 塔号Xstif，Ystif : 刚心的 X，Y 坐标值Alf : 层刚性主轴的方向Xmass，Ymass : 质心的 X，Y 坐标值Gmass : 总质量Eex，Eey : X，Y 方向的偏心率Ratx，Raty

38、 : X，Y 方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值Ratx1，Raty1 : 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RJX，RJY，RJZ: 结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度=Floor No. 1 Tower No. 1Xstif= 20.7396(m) Ystif= 8.3784(m) Alf = 0.0000(Degree)Xmass= 21.3928(m) Ymass= 9.0576(m) Gmass= 479.2641(t)Eex = 0.0314 Eey = 0.0344Ratx = 1.0000 R

39、aty = 1.0000Ratx1= 50.5794 Raty1= 50.6663 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00RJX = 1.3259E+07(kN/m) RJY = 1.4090E+07(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m)-Floor No. 2 Tower No. 1Xstif= 21.0051(m) Ystif= 8.3826(m) Alf = 0.0000(Degree)Xmass= 19.5268(m) Ymass= 9.4149(m) Gmass= 1592.2095(t)Eex = 0.0708 Eey = 0.0527Ratx = 0.0282 R

40、aty = 0.0282Ratx1= 1.8463 Raty1= 2.1349 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00RJX = 3.7448E+05(kN/m) RJY = 3.9728E+05(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m)-4.薄弱层承载力计算结果高规4.4.3、5.1.14规定，A级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的80%，不应小于其上一层的受剪承载力的65%；B级高度高层建筑楼层层间抗侧力构件的受剪力不应小于上一层的75%。抗震设计的高层建筑，结构楼层层间抗侧力结构的承载力小于其上一层的80%，其薄弱层对应于地震作用标准值的

41、地震剪应力系数乘以1.15的增大系数。实现：1.程序无自动进行楼层层间受剪承载力不满足的判断2.用户在确定某层的抗侧力结构受剪承载力小于其上一层的80%时，应将该层手工设置为薄弱层。4.薄弱层承载力计算结果.SATWE 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 - 层号 塔号 X向承载力 Y向承载力 Ratio_Bu:X,Y - 4 1 0.6596E+03 0.5091E+03 1.00 1.00 3 1 0.3640E+04 0.3894E+04 5.52 7.65 2 1 0.5116E+04 0.5209E+04

42、1.41 1.34 1 1 0.1194E+05 0.1280E+05 2.33 2.465.剪重比. Floor Tower Fy Vy (分塔剪重比) (整层剪重比) My Static Fy (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)7 1 1183.15 6871.47( 3.02%) ( 3.02%) 140277.11 739.23 6 1 1176.43 7335.22( 2.88%) ( 2.88%) 164034.05 642.24 5 1 1211.74 7825.35( 2.77%) ( 2.77%) 189077.52

43、 577.09 4 1 1119.78 8283.59( 2.66%) ( 2.66%) 215498.70 474.44 3 1 1048.48 8688.58( 2.54%) ( 2.54%) 243304.89 394.48 2 1 708.65 8950.72( 2.41%) ( 2.41%) 279550.81 288.07 1 1 51.89 8966.85( 1.98%) ( 1.98%) 321157.56 399.27 抗震规范(5.2.5)条要求的Y向楼层最小剪重比 = 1.60% Y 方向的有效质量系数: 99.54%Wzq.out文件中 周期、地震力与振型输出文件 (总刚分析方法) 6.刚重比= 结构整体稳定验算结果= X向刚重比 EJd/GH*2= 6.72 Y向刚重比 EJd/GH*2= 6.15 该结构刚重比EJd/GH*2大于1.4,能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算