1、結構整體性能控制總論該總論共有六部分，每一項都有關乎結構的整體抗震性能，作為結構人應能理解之、掌握之、應用之。對每一部分都從以下四方面進行論述： A 控制意義； B 規范條文； C 計算方法及程序實現； D 注意事項。 一、剛度比的控制：表征結構整體上下勻稱度的指標。A 控制意義： 新規范要求結構各層之間的剛度比，并根據剛度比對地震力進行放大，。 新規范對結構的層剛度有明確的要求，在判斷樓層是否為薄弱層、地下室是否能作為嵌固端、轉換層剛度是否滿足要求等等，都要求有層剛度作為依據， 直觀的來說,層剛度比的概念用來體現結構整體的上下勻稱度. B 規范條文： 新抗震規范附錄E2.1規定，筒體結構轉換

2、層上下層的側向剛度比不宜大于2。 新高規的條規定，抗震設計的高層建筑結構，其樓層側向剛度不宜小于相臨上部樓層側向剛度的70%或其上相臨三層側向剛度平均值的80%。 新高規的條規定，高層建筑結構計算中，當地下室的頂板作為上部結構嵌固端時，地下室結構的樓層側向剛度不應小于相鄰上部結構樓層側向剛度的2倍。 新高規的條規定，底部大空間剪力墻結構，轉換層上部結構與下部結構的側向剛度，應符合高規附錄D的規定。底部大空間為一層的部分框支剪力墻結構，可近似采用轉換層上、下層結構等效剛度比表示轉換層上、下層結構剛度的變化，非抗震設計時不應大于3，抗震設計時不應大于2。底部為25層大空間的部分框支剪力墻結構，其轉

3、換層下部框加-剪力墻結構的等效側向剛度與相同或相近高度的上部剪力墻結構的等效側向剛度比e宜接近1，非抗震設計時不應大于2，抗震設計時不應大于1.3。 C 計算方法及程序實現： >>樓層剪切剛度 >>單層加單位力的樓層剪彎剛度 >>樓層平均剪力與平均層間位移比值的層剛度 只要計算地震作用，一般應選擇第 3 種層剛度算法 不計算地震作用，對于多層結構可以選擇剪切層剛度算法，高層結構可以選擇剪彎層剛度 不計算地震作用，對于有斜支撐的鋼結構可以選擇剪彎層剛度算法 D 注意事項: 轉換層結構按照“高規”要求計算轉換層上下幾層的層剛度比，一般取轉換層上下等高的層數計算。

4、 層剛度作為該層是否為薄弱層的重要指標之一，對結構的薄弱層，規范要求其地震剪力放大1.15，這里程序將由用戶自行控制。 當采用第3種層剛度的計算方式時，如果結構平面中的洞口較多，這樣會造成樓層平均位移的計算誤差增加，此時應選擇“強制剛性樓板假定”來計算層剛度。選擇剪切、剪彎層剛度時，程序默認樓層為剛性樓板 %剛度比是控制結構豎向不規則的重要指標。根據抗震規范和高規的要求，軟件提供了三種剛度比的計算方式，分別是剪切剛度、剪彎剛度和地震力與相應的層間位移比。正確認識這三種剛度比的計算方法和適用范圍是剛度比計算的關鍵：1剪切剛度主要用于底部大空間為一層的轉換結構及對地下室嵌固條件的判定；2剪彎剛度主

5、要用于底部大空間為多層的轉換結構；3地震力與層間位移比是執行抗震規范第342條和高規435條的相關規定，通常絕大多數工程都可以用此法計算剛度比，這也是軟件的缺省方式。%轉換層結構按照“高規”要求計算轉換層上下幾層的層剛度比，一般取轉換層上下等高的層數計算。 層剛度作為該層是否為薄弱層的重要指標之一，對結構的薄弱層，規范要求其地震剪力放大1.15，這里程序將由用戶自行控制。 請問，樓層屈服強度是否可以作為薄弱層的重要指標？ 再問，層剛度作為該層是否為薄弱層的重要指標之一，是怎么判讀該層為薄弱層的？ 再再問，對結構的薄弱層，規范要求其地震剪力放大1.15，這里程序是怎么由用戶控制的？ %非抗震區的

6、設計，對建筑物的結構設計也要加強一些構造措施，尤其是抗震的概念設計%我也談談看法: 剪切剛度:本人認為是一種很無聊的算法,完全是一種適合手算的方法,你看他僅僅考慮了豎向構件的貢獻,沒有考慮梁、斜桿的貢獻及質量的影響，這能說明什么呢？也就適合于手算，我不知道規范為什么要推薦這種算法。 剪彎剛度：是一種純粹的力學概念的剛度，概念清楚也比較好理解。但沒有考慮質量的影響。 地震位移地震力比法：本人認為這是一種比較科學的算法，雖然概念不那么直觀。但它直接反映的是地震力的影響，反映了豎向構件、水平構件及斜桿的貢獻，更重要的是反映了樓層質量的影響。比如物理剛度大但質量也大的轉換層就不能說它的樓層剛度也大，因

7、為它的質量也大，地震反映可能就不小。 另外，法1和法2僅適應于有轉換層的結構，而法3適應于轉換層以外的其他樓層，那么有轉換層的結構就要算兩次。我的問題是為什么“SATWE”軟件不把樓層剛度計算作為復選而要作單選。如果作為復選那我們計算一次就能解決問題。是不是很爽。 二、周期比的控制：表征抗扭剛度的大小，不至結構地震時輕易產生扭轉破壞。A 控制意義： 周期比-第一扭轉周期與第一側振周期的比值 周期比側重控制的是側向剛度與扭轉剛度之間的一種相對關系，而非其絕對大小，它的目的是使抗側力構件的平面布置更有效、更合理，使結構不致于出現過大（相對于側移）的扭轉效應。所以一旦出現周期比不滿足要求的情況，一般

8、只能通過調整平面布置來改善這一狀況，這種改變一般是整體性的，局部的小調整往往收效甚微。一句話，周期比控制不是在要求結構足夠結實，而是在要求結構承載布局的合理性 驗算周期比的目的，主要為控制結構在罕遇大震下的扭轉效應。 B 規范條文 高層規程第條，要求：結構扭轉為主的第一自振周期Tt與平動為主的第一自振周期T1之比，A級高度高層建筑不應大于0.9，B級高度高層建筑、混合結構高層建筑及本規程第10章所指的復雜高層建筑不應大于0.85 抗歸中沒有明確提出該概念，所以多層時該控制指標可以適當放松，但一般不大于1.0。 C 計算方法及程序實現 程序計算出每個振型的側振成份和扭振成份，通過平動系數和扭轉系

9、數可以明確地區分振型的特征。 周期最長的扭振振型對應的就是第一扭振周期Tt，周期最長的側振振型對應的就是第一側振周期T1（注意：在某些情況下，還要結合主振型信息來進行判斷）。知道了Tt和T1，即可驗證其比值是否滿足規范 D 注意事項 >>復雜結構的周期比控制 多塔結構周期比：對于多塔樓結構，不能直接按上面的方法驗算。如果上部沒有連接，應該各個塔樓分別計算并分別驗算，如果上部有連接，驗算方法尚不清楚。 體育場館、空曠結構和特殊的工業建筑，沒有特殊要求的，一般不需要控制周期比。 當高層建筑樓層開洞口較復雜，或為錯層結構時，結構往往會產生局部振動，此時應選擇“強制剛性樓板假定”來計算結構

10、的周期比。以過濾局部振動產生的周期 %7樓：我實在不明白可以人為的使結構的平動周期比扭轉周期要早。我想周期這個東西應該與振型相關吧。振型又跟結構質量分布和剛度相關吧。與地震波有關系么？ 請幫我澄清一下這個概念。%地震這個東東是說不清道不明的，地震波也只是人工來模擬的，不可能準確的輸入，至于人為的使結構的平動周期比扭轉周期要早，我認為主要是在人們的預想的地震來臨時保證建筑物安全的措施而已。%選擇“強制剛性樓板假定”來計算結構的周期比,在符合條件后，還要按照原來的假定進行計算配筋.%周期比是控制結構扭轉效應的重要指標。它的目的是使抗側力構件的平面布置更有效、更合理，使結構不至出現過大的扭轉。也就是

11、說，周期比不是要求結構足夠結實，而是要求結構承載布局合理。高規第435條對結構扭轉為主的第一自振周期Tt平動為主的第一自振周期T，之比的要求給出了規定。如果周期比不滿足規范要求，說明該結構的扭轉效應明顯，設計人員需要增加結構周邊構件的剛度，降低結構中間構件的剛度，以增大結構的整體抗扭剛度。 設計軟件通常不直接給出結構的周期比，需要設計人員根據計算書中周期值自行判定第一扭轉(平動周期。以下介紹實用周期比計算方法：1扭轉周期與平動周期的判斷：從計算書中找出所有扭轉系數大于05的扭轉周期，按周期值從大到小排列。同理，將所有平動系數大于0。5的平動周期按其值從大到小排列；2第一周期的判斷：從隊列中選出

12、數值最大的扭轉(平動周期，查看軟件的“結構整體空間振動簡圖”，看該周期值所對應振型的空間振動是否為整體振動，如果其僅僅引起局部振動，則不能作為第一扭轉(平動周期，要從隊列中取出下一個周期進行考察，依此類推，直到選出不僅周期值較大而且其對應的振型為結構整體振動的值，即為第一扭轉(平動周期；3周期比計算：將第一扭轉周期值除以第一平動局期值即可。 我要補充幾點，在計算時一定用的上。 1。必須滿足平動周期出現的比扭轉周期早 2。扭轉周期出現的越晚越好，不一定非得出現在第二周期 % 周期是結構自身屬性。體系有多少個自由度就有多少個頻率，相應的就有多少個振型，也就有多少個周期（周期是頻率的倒數）。“1。必

13、須滿足平動周期出現的比扭轉周期早 ”表達不妥當。要考慮的是周期比。不是說什么早晚！那么周期比是什么呢？最容易使結構出現扭轉破壞時的周期（一般是哪個周期大，說明在那種振型下結構抗扭剛度最弱，也最容易破壞）與使結構最容易發生平動破壞時的周期的比，保證他們的比值小于某個數，也就是要是扭轉周期要往小了走，保證抗扭剛度（某振型下周期小，則對應說明該振型下剛度大），盡量使結構不作扭轉，使結構作為平動，而發揮整個結構各個構件的性能。為什么要平動，在平動狀態下，結構各構件位移趨于一直，更好的發揮所有構件性能。 一點拙見，請大家指正% to 7樓：若扭轉為第一周期，說明結構的質心和剛心偏差都很大，這種結構形式在

14、地震到來時最容易破壞，所以進行調整使剛心和質心盡量重合，避免扭轉周期為第一周期。“我實在不明白可以人為的使結構的平動周期比扭轉周期要早”沒有什么好不明白的，完全可以人為的增加建筑的抗扭剛度，以保證平動周期為第一周期。 為什么平動比扭轉要好，就是因為平動時豎向構件的位移是相同的，各豎向構件的受力大志均勻。但扭轉就不同了，扭轉時周邊構件位移要比中心構建位移大得多，很顯然受力大的構件在其他構建還沒充分發揮的情況下就先破壞了。% 對于一個建筑物它所受到的地震力是我們現在可以假設的，所以在規范所規定的地震力作用下，結構自震第一周期控制為平動是可以人為的調整的，另外我有一點跟三樓的不同意見，扭轉周期必須出

15、現在第三周期以后，這個看SATWE的說明書就可以明白。% 地震作用對結構的損害與扭轉反應的大小有直接的關系，扭轉反應的大小又與地震的的頻率、地震扭轉震動分量以及結構自身性能等有關。結構自震周期表示結構自身的性能，其中扭轉周期的相對大小反映了結構抗扭剛度的大小。抗扭剛度較小的結構，其扭轉周期必然較長，甚至長于結構平移周期。因此高規要求將結構扭轉周期與平移周期的比值進行限制，即周期比要求。三、位移比的控制：扭轉不規則時的一控制參數，反映了結構的扭轉效應% 結構體系都有它的剛度中心和主軸方向，如采用某一角度，使地震力方向通過剛度中心并沿著主軸，則結構產生平動。所以，上述討論應該是任意角度下的最不利情

16、況。% 位移比(層間位移比是控制結構平面不規則性的重要指標。其限值在建筑抗震設計規范(簡稱抗震規范和高規中均有明確的規定，不再贅述。需要指出的是，薪規范中規定的位移比限值是按剛性板假定作出的，如果在結構模型中設定了彈性板，則必須在軟件參數設置時選擇“對所有樓層強制采用剛性樓板假定”，以便計算出正確的位移比。在位移比滿足要求后，再去掉“對所有樓層強制采用剛性樓板假定”的選擇，以彈性樓板設定進行后續配筋計算。此外，位移比的大小是判斷結構是否規則的重要依據，對選擇偶然偏心計算還是雙向地震計算起著重要的參考作用，軟件可以同時輸出偶然偏心、單向地震、雙向地震下的位移比，設計人員應正確選用。 % 位移比的

17、大小反映了結構的扭轉效應，同周期比的概念一樣都是為了控制建筑的扭轉效應提出的控制參數。 在考慮質量偶然偏心影響的地震作用下，樓層豎向構件的最大水平位移和層間位移角，A、B級高度高層建筑均不宜大于該樓層平均值的1.2倍；且A級高度高層建筑不應大于該樓層平均值的1.5倍，B級高度高層建筑、混合結構高層建筑及復雜高層建筑，不應大于該樓層平均值的1.4倍。% 關鍵是“最小位移”，當樓層中產生0位移節點，則最小位移一定為0，從而造成平均位移為最大位移的一半，位移比為2。則失去了位移比這個結構特征參數的參考意義，所以計算位移比時，如果樓層中產生“彈性節點”，應選擇“強制剛性樓板假定”。 計算位移比，得在偶

18、然偏心下，強制剛性樓板下計算% 規范提出位移比的控制結構的扭轉是一個不錯的想法,但本人認為對于控制轉動這樣的概念應采用"層間扭轉位移角"可能更合理一些。試想，對于扭轉角度相同而結構平面尺寸不同的建筑，則平面尺寸大的建筑就吃虧很多。 想一想是否這樣呢？ 另外，位移比的計算要求在假定剛性樓板，這對我們的計算造成了很大的麻煩。首先假定剛性樓板算位移比，再按彈性樓板算配筋。感覺很無聊！ 一個樓層平面不規則、不符合彈性假定的板，非要按剛性板算位移比就能反映結構的整體變形、整體扭轉嗎？ 我認為這是規范組的權宜之計，因為規范編制時可能國內還沒有能算彈性板的軟件呢，因此也提不出來彈性樓板下的位移比控制指標。下次規范改版時完全可以在彈性樓板的假定下，采用位移的加權值計算位移比或位移角。 希望規范組能看到我的觀點，呵呵。位移比是針對高層。當結構平面布局明顯不規則時候，才考慮雙向地震。否則僅考慮單向地震，并考慮偶然偏心。% 位移比是針對多、高層而言，只不過多層的控制沒有高層嚴格！四、剪重