知识点(明理篇)

明理篇

多道抗震防线

多道抗震防线就是控制破坏顺序：框架结构，梁T柱；剪力墙结构：连梁T剪力

墙；框架-剪力墙结构：连梁T剪力墙T框架。目的：小震不坏，中震可修，大

震不倒。

周期质量刚度地震力关系

周期公式:

।"7

7=2不、1—

\K

从公式可以看出质量越大结构自振周期越大，所以需要考虑填充墙质量对周期的

影响。对于地震烈度越高，需要的刚度越大来抵抗水平力，所以地震烈度越大周

期越小。从下面曲线可以看出周期与地震力的大致关系。一般7度区10层自振

周期为1秒左右，其它类推。图中Tg为场地的特征周期，横坐标T就是结构的

自振周期。地震与结构的作用就是一种共振的问题。

图4.3.8地震影响系数曲线

a-地震影响系数Iaa-地震影响系数最大值；丁一结构自振周

期1£一特征周期；X一衰减指数,%一直线下降段下降斜率调整

系数：为一阻尼调整系数

表4.3.7-1水平地震影响系数最大值J

地震影响6度7度8度9度

多遇地覆0.040.08(0.12)0.16(0.24)0.32

设防地震0.120.23(0.34)0.45(0.68)0.90

罕遇地震0.280.50(0.72)0.90(1.20)1.40

注：7、8度时括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区.

«4；3.7-2特征周期值£(s)

类别

设计地震族、\Io11nIV

第一组0.200.250.350.450.65

第二组0.250.300.400.550.75

第三组0.300.350.450.650.90

SATWE抗震计算

SATWE抗震计算是针对小震的计算。

底部剪力法

底部剪力法只考虑第一振型，没有考虑其它振型。所以对于高度较高的建筑或者

比较复杂的建筑就会与实际不符。有一定的局限性。

作为楼板支座的边梁简支计算

边梁作为板支座时按简支计算，主要是考虑梁受扭不利，所以讲弯矩调到板中。

有些次梁点铁也是一个道理。

研究方法一分解组合

单因素控制，多因素最佳状态组合。控制单一变量研究最佳状态，然后对所有因

素的最佳状态进行组合。比如加强层的设置、梁的跨度、梁高梁宽。

极限思维

思路：构件当结构，结构当构件，将某因素无限放大。

例如：将整个建筑物当成一根悬臂梁，受力最大的在根部。

走两个极端，比如梁超筋，调梁高。原来300,调成600,高了就调450,也就

相当于二分法一样。走0,走100,走50。高了就走25,低了就走75。

用于快速判断此因素对结构的影响。

常见层数

11182533

分析：

11层以上在建筑规范上规定要加一部电梯，11层以上对开发商来说造价提高了；

18层以上要做剪刀梯，剪刀梯比普通楼梯长一些，剪刀梯无半层平台；

25层也就是达到80米，抗震等级需要提高一级，配筋率提高，造价提高。

33层也就是控制在99米，达到100米需要设置“避难层”，对开发商来说浪费

一■层。

高度指的是大屋面的高度，不包含突出屋面的水箱、电梯机房、楼梯间顶盖。

常见户型

长方形、品字形、十字形，Y字形主要是考虑采光。比如品字形的建筑，中间

是竖向交通，比较细，属于薄弱部位，需要加强，剪力墙加长加厚；对于各个户

型在角上加强。

高层结构整体性能指标的控制内容

刚度比

周期比

位移比

剪重比

楼层抗剪承载力

薄弱层

平均重度

轴压比

配筋率

水电管井

水电管井属于后浇部分。把管道拉通布置好，钢筋布置好，后面再浇筑混凝土。

模板图中不要表达为开洞。用虚线。厨房内的烟道才是开洞。

施工缝

一般55米就需要设置施工缝

开洞和板厚为()的区别

开洞和板厚为。的区别是什么？

全房间开洞则板上无荷载；

板厚为0则表示荷载仍然可以传递。

开洞的地方：比如电梯等。

板厚为0:楼梯可以定义为板厚为0。恒：8,活：3.5

降板问题

卫生间、厨房、阳台都有不同程度的降板。以卫生间降板为例，卫生间一般降板

300—400,如果降板400,实际填充为350,主要是防止卫生间的水往外流，所

以卫生间的标高要比外面的低。计算附加恒载的时候按350计算，如果按填充物

容重为12kN/nP,则附加荷载为12X0.35=4.2。对于厨房、阳台，一般降板50

或者30左右。

工人房

工人房一般在豪宅里才有，是给保姆用的。

梁高与建筑门窗

一定要考虑梁高对建筑门窗的影响，避免净高不足导致门窗安装不上。特别是针

对层高较小的建筑。

梁与建筑功能

大厅餐厅上方不要设梁。一般按照：主要到次要的顺序安排露梁，也就是主要部

分尽量不要露梁，把梁露到次要房间。

卫生间荷载

一般卫生间活荷载取2.0,也可以取2.5（保守加强）；如果带浴缸，考虑到浴缸

储满水，活荷载输4.0。

屋面荷载

附加恒载：建筑找坡4.5;结构找坡3.0左右。

楼面荷载

楼面附加恒载1.5左右（南方），北方需要加大。

剪力墙种类

一般剪力墙：长度/厚度，8;

短肢剪力墙：厚度W300,4V长度/厚度V8;（《高规》7.1.8）

设计成框架柱：长度/厚度W4。（《高规》7.1.7）

少布置短肢剪力墙

通过对梁的受力分析可以看到梁存在中和轴，如果梁高比较大那么受力小的区域

很大。把梁竖直，就成为受水平力的剪力墙，同样的剪力墙也类似的存在中和轴

也就是受力小的区域。在边缘部位、转角部位受力大（设置边缘构件加强），中

间受力小。所以存在分别配筋的情况。如果使用断肢剪力墙，配筋不分区配置，

就像柱配筋，所以经济性不好。短肢剪力墙的受力也没有一般剪力墙受力好。

梁箍筋加密区

梁箍筋加密区不是为了抗剪，而是考虑抗震时出现塑性铁约束混凝土使延性加

强。同样的一个建筑物底部受力最大，容易出现柱较，所以存在底部加强区，一

个道理。

平面扭转不规则的判断

［多层］

1.不考虑水平地震作用偶然偏心的多层：扭转位移比大于1.2—平面扭转不规则。

2.不考虑水平地震作用偶然偏心的多层：扭转位移比大于1.3且不大于1.5T特别

不规则。

3.不考虑水平地震作用偶然偏心的多层：扭转位移比大于1.5时T严重不规则

（平面特别不规则T需栗考虑双向地震作用）

［高层］

1,考虑偶然偏心的高层：扭转位移比大于1.2T平面扭转不规则。

2.考虑偶然偏心的普通高层：扭转位移比大于1.4不大于1.5T特别不规则。

3.考虑偶然偏心的混合结构高层、《高规》指定的复杂高层：扭转位移比大于1.3

不大于1.4T特别不规则。

（特别不规则的高层建筑：必须同时计算偶然偏心和双向地震作用下的扭转影

响）

（二者对构件设计的影响不同，所以对不同构件取最不利情况设计）

（一般情况：不考虑偶然偏心的多层结构位移比大于1.3、考虑偶然偏心的高层

结构位移比大于1.4时都需要考虑双向地震作用）

（SATWE程序：程序有同时计算两种情况并比较得出最不利进行结构构件设计

的功能T同时勾选即可）

侧向荷载的承载机制

*“德杭简及抵杭的缠定剪力抵抗

对风荷载敏感的建筑

对风荷载敏感的建筑（也就是高度超过60米的建筑）承载力计算时基本风压按

1.1倍采用。《高规》4.2.2

框架侧移曲线

图2-4框架在便I向力作用F的恻移曲线

（a）图是剪切变形----柱长度不变，水平方向剪切；（b）图是弯曲变形----左

边柱子受拉，右边柱子受压，中间存在不受拉不受压的部分，联想到梁（c）组

合变形。

观察可见，抗弯刚度栗比抗剪刚度大。剪切与构件实际微面相关，而抗弯与力臂

有关，柱距越大力臂越大，抗弯刚度越大。抗弯刚度EI,I与截面尺寸相关，受

力面方向尺寸越大I越大，抗弯刚度越大，把整个建筑看成一个构件即可解释。

所以说框架主要以剪切变形为主。

图24酎力墙的曲移曲线

对于剪力墙结构顾名思义就是抗剪性能好的竖向构件。抗剪刚度大的原因是因为

水平方向剪力墙实际截面大。由于水平方向剪切刚度很大，而抗弯刚度相对来说

比较小，所以主要是以弯曲变形为主。

梁上弯矩过大

可以调节梁高；或者调节搭在梁上的次梁的位置（次梁产生的集中力越接近主梁

支座处，主梁上的最大弯矩越小）；或者调整结构布置。

悬臂梁与建筑

一栋建筑物可以看成一根悬臂梁，根部弯矩和剪力最大，所以剪力墙结构存

在底部加强区。因为底部受力最大，所以需要加强。

同样的，框架结构柱和梁也可以看成悬臂梁或者两根悬臂梁组成，根部嵌固

部位力最大，所以存在箍筋加密的情况。

悬臂跨度建议

梁：悬臂跨度不要超过3.5m;板：1.2m（1.5m）。如果超过了，要特别注意。

如果超过了此时观察梁跨高比（梁跨度与梁高之比）另外还考虑作用在梁上的

荷载大小，荷载小跨度肯定是可以做的大一些。

高层水平力是控制因素

为什么高层建筑水平力是控制因素？把高层建筑看成一根悬臂梁，根部的轴力与

高度大致成线线关系；根部的弯矩与高度的二次方成正比。M=ql2/2;所以说建

筑物越高，水平力（风和地震）所起的作用成二次方增大。达到一定高度后水平

力影响很大。

结构基本自振周期

经验值

6度区40层4.7秒（0.12N）;

P度区40层4.0秒（0.1N）

8度区40层3.2秒（0.08N）。

结构基本自振周期与受外力相关，外力越大，需要的刚度越大，周期越小。

周期T查看刚度是否符合经验。周期相对经验值偏小T刚度太大T减墙优化。

剪重比

《高规》（wzq）,注意：地下室不管是否作为嵌固端都不需要考虑剪重比，因为地

下室受地震力很小。

对于周期大于3s比较柔的结构，由振型分解反应谱法计算所得的水平地震作用

下的结构效应可能过小（力对的，位移偏小）。所以规定了此值。如果水平地震

剪力系数与表中相差不大，可以采用全楼地震力放大。如果相差很大，调整结构

布置，加强结构的刚度。

所以通过剪重比可以看出结构刚度偏大还是偏小。

地震剪力系数偏大T偏刚；

地震剪力系数偏小T偏柔。

表4.3.12楼层最小地震剪力系数值

类别6度7度8度9度

扭转效应明显或基本

0.0080.016(0.024)0.032(0.048)0.064

周期小于3.5s的结构

基本周期大于5.0s的结构0.0060.012(0.018)0.024(0.036)0.048

注：】基本周期介于3.5s和5.0s之间的结构，应允许线性插入取值;

27、8度时括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的

地区。

健康高层配筋

梁端配筋率约为1.2%〜1.6%,不宜超过2.0%;

剪力墙和柱子应90%都是构造配筋。

梁的配筋率超过2.0%可能有三排。上述1.2〜1.6%是经济配筋率。实际中最开始

是看配筋率，而不是配筋值。

地震烈度与风压

7度区相当于基本风压0.5〜0.6。主要是用于比较大小后分析是风控还是地震控。

（思考验证）

连梁按洞口输入还是按梁输入

连梁的输入方式：跨高比V2.5按洞口输入；跨高比＞5按梁输入；跨高比在二

者之间自行选定连梁输入方式。开洞模式输入时连梁按壳单元模拟刚度大一些，

按梁输入是按线单元模拟，刚度小一点。跨高比大于5时不定义为连梁，按框架

梁输入。

点钱问题

支座处面筋很小就相当于较接——支座负弯矩大，主要由上部纵筋受拉承担；不

存在理想较接，所以梁处还需要配置钢筋。梁垂直于剪力墙且梁高大于剪力墙厚

的两倍，搭接处需要点较（锚固不住）。

XY方向位移角的问题

长宽比较大的建筑，对于两个方向刚度相差不大的建筑，在地震作用下位移角相

差不大，应为地震作用是建筑物内力；而对于风荷载，风荷载是外力，风荷载对

建筑的作用与迎风面相关，所以长宽比大的建筑在风荷载作用下位移角相差也较

大。

建模与楼梯

框架结构建进去。建模中布置楼梯主要是考虑到楼梯对结构整体（刚度）的影响。

输入踏步单元设计参数；平板厚取100。其它的不用过多的干预。因为此处不需

要计算楼梯配筋。

墙间荷载

剪力墙开洞后填充墙荷载按墙间荷载输入。

质心刚心与扭动

质心与刚心不重合，所以出现扭动，绕着刚心转。

刚心是结构刚度的中心，建筑物刚度又与结构布置有关，主要由剪力墙、柱、

梁的刚度，剪力墙提供的刚度比较大，所以剪力墙密集且的地方刚度大，剪力墙

刚度又与剪力墙厚等因素相关，所以剪力墙厚度也会影响刚心的分布。同样的，

柱和梁也一样。

质心是建筑物质量的中心，如果仅仅判断平面质量中心，那么需要看各构件

的布置密集度和构件的密度来判断。

倾覆力矩

倾覆力矩就是建筑物根部的力矩，建筑物受同样的风压或者地震，建筑物越高根

部力矩越大，越容易倾覆。

用于舒适度验算的风压

建筑高度，150m的建筑可能存在舒适度的问题，需要注意舒适