SATWE七大比值简化查看.doc

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SATWE七大比值简化查看

警告：

（1）本文仅适用于一般多高层建筑，其他特殊建筑具体情况请具体分析!

（2）A级高度即一般高度工程

B级高度即比A高一级别工程（一般接触不到）

（3）本节所有数据比值，请在刚性板假定的基础上查看，否则一律不成立

（4）因为作者水平有限，仅供讨论研究，有错误还望谅解，

并指正，谢谢！

！

1.轴压比

表一柱轴压比限值表

结构类型

抗震等级

一

二

三

四

框架结构

0.65

0.75

0.85

0.9

框剪结构

0.75

0.85

0.90

0.95

框支结构

0.6

0.7

表二剪力墙墙肢轴压比限值

部位

抗震等级

一级（9度）

一级（7、8度）

二、三级

轴压比限值

0.4

0.5

0.6

表三　剪力墙可不设约束边缘构件的最大轴压比

部位

抗震等级

一级（9度）

一级（7、8度）

二、三级

轴压比限值

0.1

0.2

0.3

要求：

PKPM中轴压比验算不红即可！

轴压比：

主要为限制结构的轴压比，保证结构的延性要求，规范对墙肢和柱均有相应限值要求。

见抗规6.3.7和6.4.6，高规6.4.2和7.2.14及相应的条文说明。

轴压比不满足规范要求，结构的延性要求无法保证；轴压比过小，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少相应墙、柱的截面面积。

轴压比不满足规范要求时的调整方法：

1、程序调整：

SATWE程序不能实现。

2、结构调整：

增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。

2.位移比（WDISP.OUT）

要求：

PKPM

考虑最大水平（或层间）位移与平均水平（或层间）位移的比值

PKPM实现：

（1）刚性板假定下，

（2）Ratio（X）,Ratio（Y）;

Ratio-Dx,Ratio-Dy

小于下表不应值

表4位移比

不宜大于

不应大于

A级高度

1.2

1.5

B级高度

1.2

1.4

A<1.5B<1.4即可

位移角很小情况下可以放宽1.6

（3）多层不考虑偶然偏心下的位移比

高层需要考虑偶然偏心下的位移比

风荷载作用下位移比均不需要看

位移比（层间位移比）：

主要为限制结构平面布置的不规则性，以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。

见抗规3.4.2，高规4.3.5及相应的条文说明。

位移比（包括层间位移比，下同）不满足规范要求，说明结构的刚心偏离质心的距离较大，扭转效应过大，结构抗侧力构件布置不合理。

位移比不满足规范要求时的调整方法：

1、程序调整：

SATWE程序不能实现。

2、结构调整：

只能通过调整改变结构平面布置，减小结构刚心与质心的偏心距；调整方法如下：

1）由于位移比是在刚性楼板假定下计算的，结构最大水平位移与层间位移往往出现在结构的边角部位；因此应注意调整结构外围对应位置抗侧力构件的刚度，减小结构刚心与质心的偏心距。

同时在设计中，应在构造措施上对楼板的刚度予以保证。

2）对于位移比不满足规范要求的楼层，也可利用程序的节点搜索功能在SATWE的“分析结果图形和文本显示”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、柱等构件的刚度。

节点号在“SATWE位移输出文件”中查找。

也可找出位移最小的节点削弱其刚度，直到位移比满足要求。

位移角（WDISP.OUT）

（1）刚性板假定下

（2）不需要看偶然偏心、双向地震及风荷载下的位移角

（3）仅仅需要看（一般情况下），其他工况忽略

【第1工况】X方向地震作用下的楼层最大位移

【第5工况】Y方向地震作用下的楼层最大位移

表5位移角

结构类型

△u/h（层间位移角）

框架

1/550

框－剪、框－筒

1/800

筒中筒、剪力墙

1/1000

框支层

1/1000

层间位移角：

主要为限制结构在正常使用条件下的水平位移，确保高层结构应具备的刚度，避免产生过大的位移而影响结构的承载力、稳定性和使用要求。

见高规4.6.1、4.6.2和4.6.3及相应的条文说明。

层间位移角不满足规范要求，说明结构的上述要求无法得到满足。

但层间位移角过分小，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少墙、柱等竖向构件的截面面积。

层间位移角不满足规范要求时的调整方法：

1、程序调整：

SATWE程序不能实现。

2、结构调整：

只能通过调整增强竖向构件，加强墙、柱等竖向构件的刚度。

1）由于高层结构在水平力的作用下将不可避免地发生扭转，所以符合刚性楼板假定的高层结构的最大层间位移往往出现在结构的边角部位，因此应注意加强结构外围对应位置抗侧力构件的刚度，减小结构的侧移变形。

同时在设计中，应在构造措施上对楼板的刚度予以保证。

2）利用程序的节点搜索功能在SATWE的“分析结果图形和文本显示”中的“各层配筋构件编号简图”中快速找到层间位移角超过规范限值的节点，加强该节点对应的墙、柱等构件的刚度。

节点号在“SATWE位移输出文件”中查找。

3.层间刚度比（WMASS.OUT）

要求：

PKPM

（1）无地下室结构或嵌固端不在地下室顶板

所有层的：

框架结构：

Ratx1,Raty1>1

剪力墙等结构：

Ratx2,Raty2>1

（2）地下室结构嵌固端在地下室顶板

1FRatx,Raty<0.5

其他层：

框架结构：

Ratx1,Raty1>1

剪力墙等结构：

Ratx2,Raty2>1

（2）薄弱层地震力放大系数=1.00，即无薄弱层，小于1为薄弱层

刚度比：

主要为限制结构竖向布置的不规则性，避免结构刚度沿竖向突变，形成薄弱层。

见抗规3.4.2，高规4.4.2及相应的条文说明；对于形成的薄弱层则按高规5.1.14予以加强。

刚度比不满足规范要求时的调整方法：

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，并按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。

2、结构调整：

如果还需人工干预，可按以下方法调整：

1）适当降低本层层高，或适当提高上部相关楼层的层高。

2）适当加强本层墙、柱和梁的刚度，或适当削弱上部相关楼层墙、柱和梁的刚度。

4.周期比（WZQ.OUT）

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

表6周期比

不应大于

A级高度

0.9

B级高度

0.85

要求：

PKPM

（1）划分平动与扭转：

扭转系数>0.8（至少>0.5）即为扭转

扭转系数≤0.5即为平动

（2）扭转第一周期/平动第一周期<表6

周期比：

主要为限制结构的抗扭刚度不能太弱，使结构具有必要的抗扭刚度，减小扭转对结构产生的不利影响。

见高规4.3.5及相应的条文说明。

周期比不满足规范要求，说明结构的抗扭刚度相对于侧移刚度较小，扭转效应过大，结构抗侧力构件布置不合理。

周期比不满足规范要求时的调整方法：

1、程序调整：

SATWE程序不能实现。

2、结构调整：

只能通过调整改变结构布置，提高结构的抗扭刚度。

由于结构外围的抗侧力构件对结构的抗扭刚度贡献最大，所以总的调整原则是加强结构外围墙、柱或梁的刚度，或适当削弱结构中间墙、柱的刚度。

利用结构刚度与周期的反比关系，合理布置抗侧力构件，加强需要减小周期方向（包括平动方向和扭转方向）的刚度，削弱需要增大周期方向的刚度。

当结构的第一或第二振型为扭转时，可按以下方法调整：

1）SATWE程序中的振型是以其周期的长短排序的。

2）结构的第一、第二振型宜为平动，扭转周期宜出现在第三振型及以后。

见抗规3.5.3条3款及条文说明“结构在两个主轴方向的动力特性（周期和振型）宜相近”。

3）当第一振型为扭转时，说明结构的抗扭刚度相对于其两个主轴（第二振型转角方向和第三振型转角方向，一般都靠近X轴和Y轴）的抗侧移刚度过小，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。

4）当第二振型为扭转时，说明结构沿两个主轴方向的抗侧移刚度相差较大，结构的抗扭刚度相对其中一主轴（第一振型转角方向）的抗侧移刚度是合理的；但相对于另一主轴（第三振型转角方向）的抗侧移刚度则过小，此时宜适当削弱结构内部沿“第三振型转角方向”的刚度，并适当加强结构外围（主要是沿第一振型转角方向）的刚度。

5）在进行上述调整的同时，应注意使周期比满足规范的要求。

6）当第一振型为扭转时，周期比肯定不满足规范的要求；当第二振型为扭转时，周期比较难满足规范的要求。

5.剪重比（WZQ.OUT）

要求：

PKPM

（1）必须取足振型个数，使得X，Y方向的有效质量系数>0.9

（2）剪重比>PKPM所列出的抗震规范（5.2.5）条要求的楼层最小剪重比

（3）地下室由于受回填土的约束作用，可以不考虑剪重比，或略地下室调整！

剪重比：

主要为限制各楼层的最小水平地震剪力，确保周期较长的结构的安全。

见抗规5.2.5，高规3.3.13及相应的条文说明。

剪重比不满足规范要求，说明结构的刚度相对于水平地震剪力过小；但剪重比过分大，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少墙、柱等竖向构件的截面面积。

剪重比不满足规范要求时的调整方法：

1、程序调整：

当剪重比偏小但与规范限值相差不大（如剪重比达到规范限值的80％以上）时，可按下列方法之一进行调整：

1）在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”，SATWE按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和，用以调整该楼层地震剪力，以满足剪重比要求。

2）在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数，增大地震作用，以满足剪重比要求。

3）在SATWE的“地震信息”中的“周期折减系数”中适当减小系数，增大地震作用，以满足剪重比要求。

2、结构调整：

当剪重比偏小且与规范限值相差较大时，宜调整增强竖向构件，加强墙、柱等竖向构件的刚度。

6.刚重比（WMASS.OUT）

刚重比是结构刚度和重力荷载之比

要求：

PKPM

（1）能够通过高规（5.4.4）的整体稳定验算即可！

！

（2）不满足规范时候，通常应调整结构高宽比

刚重比：

规范上限主要用于确定重力荷载在水平作用位移效应引起的二阶效应是否可以忽略不计。

见高规5.4.1和5.4.2及相应的条文说明。

刚重比不满足规范上限要求，说明重力二阶效应的影响较大，应该予以考虑。

规范下限主要是控制重力荷载在水平作用位移效应引起的二阶效应不致过大，避免结构的失稳倒塌。

见高规5.4.4及相应的条文说明。

刚重比不满足规范下限要求，说明结构的刚度相对于重力荷载过小。

但刚重比过分大，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少墙、柱等竖向构件的截面面积。

刚重比不满足规范要求时的调整方法：

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-Δ效应”，程序自动计入重力二阶效应的影响。

2、结构调整：

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。

7.层间受剪承载力之比（WMASS.OUT）

表7层间受剪承载力之比

不宜小于

不应小于

A级高度

0.8

0.65

B级高度

0.75

薄弱层

satwe地震力自动放大1.25

0.65