高层控制指标的意义及控制
高层主要控制指标的目的在于：控制结构平面规则性和竖向规则性、结构稳定和P-△二阶效应。
一．结构扭转效应的控制（《高规》4.3.5要求）
1.周期比：是控制结构在大震时，扭转振型不应靠前，以减少震害；
周期比应符合《高规》4.3.5要求。
该指标输出在SATWE计算之WZQ.out文件中。
规范条文：《高规》4.3.5条规定，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。
计算方法：对于通常的规则单塔楼结构，如下验算周期比:
1）根据各振型的平动系数、扭转系数区分出各振型分别是扭转振型还是平动振型
2）周期最长的扭振振型对应的就是第一扭振周期Tt，周期最长的侧振振型对应的就是第一侧振周期T1
3）计算Tt/T1，看是否超过0.9 (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。这时应该将多塔结构分成多个单塔，按多个结构分别计算、分别验算(注意不是在同一结构中定义多塔，而是按单塔分成多个结构)
周期比控制目的：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，使结构不致于出现过大（相对于侧移）的扭转效应。一句话，周期比控制不是在要求结构足够结实，而是在要求结构承载布局的合理性。
不满足时的调整方法：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结构外圈，或者削弱内筒。
2.位移比：取楼层最大杆间位移与楼层平均杆间位移的比值，位移比是控制结构的扭转效应；
位移比应符合《高规》4.3.5要求。
该指标输出在SATWE计算之WDISP.out文件中。
规范条文：《高规》4.3.5条规定，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍；且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值
的1.5倍，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑，不应大于该楼层平均值的1.4倍。
最大位移：墙顶、柱顶节点的最大位移
平均位移：墙顶、柱顶节点的最大位移与最小位移之和除以2
最大层间位移：墙、柱层间位移的最大值
平均层间位移：墙、柱层间位移的最大值与最小值之和除以2
程序处理：针对此条，程序中对每一层都计算并输出最大水平位移、最大层间位移角、平均水平位移、平均层间位移角及相应的比值，用户可以一目了然地判断是否满足规范。
注意：
1) 验算位移比可以选择强制刚性楼板假定
2) 验算位移比需要考虑偶然偏心，验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心
3) 位移比超过1.2，需要考虑双向地震
注：1. 最大层间位移：按规范要求取楼层竖向构件最大杆件位移称为楼层控制层间位移；
2.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用于送审，而后采用弹性楼板进行构件分析。
一旦出现周期不能满足要求的情况，一般只能通过调整平面布置来改善。这种改善一般是整体性的，局部小调整往往收效甚微。一句话，周期比控制的不是只要结构足够结实，而是在承载力布局合理性，限制结构抗扭刚度不能太弱。
二．竖向不规则的控制（《高规》4.4要求）
1. 层刚度比：主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层
新规范要求结构各层之间的刚度比，并根据刚度比对地震力进行放大，所以刚度比的合理计算较为重要。
新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等，都要求有层刚度作为依据，所以层刚度计算的准确性就比较重要。
层刚度比应符合《高规》4.4.2要求。
该指标输出在SATWE计算之WMASS.out文件中。
规范条文：
1）抗震规范附录E2.1规定，筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2；
2）《高规》4.4.2条规定，抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相临上部楼层侧向刚度的70%或其上相临三层侧向刚度平均值的80%；
3）《高规》5.3.7条规定，高层建筑结构计算中，当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍；
4）《高规》10.2.3条规定，底部大空间剪力墙结构，转换层上部结构与下部结构的侧向刚度，应符合高规附录E的规定：
三种方案可供选择：
高规附录E.0.1建议的方法——剪切刚度 Ki = Gi Ai / hi
高规附录E.0.2建议的方法——剪弯刚度 Ki = Vi / Δi
抗震规范的3.4.2和3.4.3条文说明中建议方法 Ki = Vi / Δui
¨抗震规范（第三种）方法为通用方法，也是程序的缺省方式，通常工程均可采用此种办法
¨底部大空间为一层时，刚度比计算可采用剪切刚度
¨底部大空间为多层时，刚度比计算可采用剪弯刚度
¨三种方法算出的楼层刚度可能差别很大，属正常，可以不必奇怪
2. 层承载力比：控制竖向不规则性
层承载力应符合《高规》4.4.3要求。
该指标输出在SATWE计算之WMASS.out文件中。
规范条文：《高规》4.4.3条规定：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%，不应小于其上一层受剪承载力的65%；B级高度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75% 。
3. 剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性
剪重比应符合《高规》3.3.13要求：满足各楼层最小剪力要求。
该指标输出在SATWE计算之WZQ.out文件中。
规范条文：《高规》3.3.13条规定：抗震验算时，结构任一楼层的水平地震的剪重比不应小于表3.3.13给出的最小地震剪力系数λ。
注：1.刚度比控制
（1）剪切刚度；
（2）弯剪刚度；
（3）抗规3.4.2中定义的刚度。
选用方法如下：
（1）对于多层（砌体、砖混底框），宜采用刚度1；
（2）对于带斜撑的钢结构，宜采用刚度2；
（3）多数结构宜采用刚度3。（所有的结构均可用刚度3）
三．结构稳定控制（《高规》5.4要求）
1. 刚重比：主要为控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆
刚重比应符合《高规》5.4要求：重力二阶效应及结构稳定。
该指标输出在SATWE计算之WMASS.out文件中。
四．正常使用状态控制（《高规》4.6要求）
1.层间位移角：
位移角应符合《高规》4.6.3要求：满足层间最大位移/层高要求。
该指标输出在SATWE计算之WDISP.out文件中。
规范条文：《高规》4.6.3条规定：按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比宜符合表4.6.3的限值。
五．其他控制指标
1.有效质量系数：
有效质量系数应符合《高规》5.1.13要求：振型数≥15，有效质量系数≥90% 。
该指标输出在SATWE计算之WZQ.out文件中。
规范条文：《高规》5.1.13条规定：规定对B级高度高层建筑及复杂高层建筑有效质量系数不小于0.9；抗规(5.2.2)条文说明建议有效质量系数可取为0.9
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高层六个比的控制
1. 位移比（层间位移比）:
1.1 名词释义：
（1） 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。
（2) 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、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。
1.3 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,幕墙等非结构构件的完好,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。
1.2 相关规范条文的控制：
[抗规]3.4.2条规定，建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则,对称,并应具有良好的整体性,当存在结构平面扭转不规则时,楼层的最大弹性水平位移(或层间位移),不宜大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍。
[高规]4.3.5条规定，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍；且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑，不应大于该楼层平均值的1.4倍。
[高规]4.6.3条规定，高度不大于150m的高层建筑，其楼层层间最大位移与层间之比（即最大层间位移角）Δu/h应满足以下要求：
结构休系 Δu/h限值
框架 1/550
框架-剪力墙，框架-核心筒 1/800
筒中筒，剪力墙 1/1000
框支层 1/1000
1.4 电算结果的判别与调整要点:
PKPM软件中的SATWE程序对每一楼层计算并输出最大水平位移、最大层间位移角、平均水平位移、平均层间位移角及相应的比值，详位移输出文件WDISP.OUT。但对于计算结果的判读,应注意以下几点：
（1）若位移比（层间位移比）超过1.2，则需要在总信息参数设置中考虑双向地震作用;
（2）验算位移比需要考虑偶然偏心作用，验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心
（3）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
（4）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。如果没有勾选刚性楼板假定这一项，意味着当该房间定义了板厚为零或全房间洞时,楼层就会产生"弹性节点"，普通楼面只要不开洞的楼板还是按刚性假定计算内力，即平面内无限刚，平面外为零。在特殊构件里定义不同类型的弹性楼板和不勾选刚性楼板假定的区别是后者会自动对有楼板的房间默认为刚性楼板。
（5）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。
2．周期比：
2.1 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。
2.2 相关规范条文的控制：
[高规]4.3.5条规定，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（即周期比），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。
[高规]5.1.13条规定，高层建筑结构计算振型数不应小于9,抗震计算时,宜考虑平扭藕连计算结构的扭转效应,振型数不小于15,对于多塔楼结构的振型数不应小于塔楼数的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。
2.3 电算结果的判别与调整要点:
(1).计算结果详周期、地震力与振型输出文件。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:（SATWE结果文件的周期未考虑折减，但在进行计算时程序内部自动考虑。）
a）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为主的振型（也称扭振振型）还是平动为主的振型（也称侧振振型）。一般情况下，当扭转系数大于0.5时,可认为该振型是扭转振型,反之应为侧振振型。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；
b）周期最长的扭转振型对应的就是第一扭振周期Tt，周期最长的侧振振型对应的就是第一侧振周期T1；
c）计算Tt / T1，看是否超过0.9(0.85)。
对于多塔结构周期比，不能直接按上面的方法验算，这时应该将多塔结构分成多个单塔，按多个结构分别计算、分别验算(注意不是在同一结构中定义多塔，而是按塔分成多个结构)。
(2).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Y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。
(3).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"侧刚模型"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。
(4).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，使结构不致于出现过大（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结构外圈，或者削弱内筒。
(5).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。可以适当减少建筑中间刚度，加大建筑周边刚度的方法来提高建筑的抗扭刚度，一般建筑边梁的截面高度在满足建筑要求的情况下，可以适当的取大点这样有助于提高建筑的抗扭刚度。
周期比只是控制扭转效应的间接指标，所以当某一工程出现周期比大于规范要求，而且又很难进行调整使其满足规范要求时，可以主要通过位移比的限制来控制结构的扭转效应，因为位移比为结构的响应，此指标更为直接，在响应不大的情况下，通过适当的提高抗震构造措施，也是能够合理的控制结构的扭转效应的。
3 刚度比
3.1 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）、剪弯刚度（Ki=Vi/Δi）、地震剪力与地震层间位移的比值（Ki=Qi/Δui）。
3.2 相关规范条文的控制：[抗规]附录E2.1规定，筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2；
[高规]4.4.2条规定，抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相临上部楼层侧向刚度的70%或其上相临三层侧向刚度平均值的80%；
[高规]5.3.7条规定，高层建筑结构计算中，当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍；
[高规]10.2.3条规定，底部大空间剪力墙结构，转换层上部结构与下部结构的侧向刚度，应符合高规附录E的规定：
E.01)底部大空间为一层的部分框支剪力墙结构，可近似采用转换层上、下层结构等效刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化，非抗震设计时γ不应大于3，抗震设计时不应大于2。
E.02)底部大空间层数大于一层时，其转换层上部框架-剪力墙结构的与底部大空间层相同或相近高度的部分的等效侧向刚度与转换层下部的框架-剪力墙结构的等效侧向刚度比γe宜接近1，非抗震设计时不应大于2，抗震设计时不应大于1.3。
3.3 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建筑结构的总信息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"；而对于一般工程来说，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。
抗震设计的框架-剪力墙结构，在基本振型地震作用下，框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时，其框架部分的抗震等级应按框架结构采用，柱轴压比限值宜按框架结构的规定采用；其最大适用高度和高宽比限值可比框架结构适当增加。
4．刚重比
4.1 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。它是影响重力二阶效应的主要参数,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。
4.2 相关规范条文的控制：
[高规]5.4.4条规定:
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:
--结构一个主轴方向的弹性等效侧向刚度，可以按倒三角形分布荷载作用下顶点位移，相等的原则，将结构的侧向刚度折算为竖向悬臂受弯构件的等效侧向刚度；
H--房屋高度；
--第i楼层重力荷载设计值；
2、.对于框架结构稳定性必须符合下列规定: Di*Hi/Gi>=10
4.3 电算结果的判别与调整要点:
2.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20时,重力二阶效应对结构的影响已经很小,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，当刚重比大于1.4时，结构能够保持整体稳定；当刚重比大于2.7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。
2.若结构刚重比(Ejd/GH2)>1.4,则满足整体稳定条件,SATWE输出结果参考WMASS.OUT,
3.高层建筑的高宽比满足限值时，可不进行稳定验算，否则应进行。
4.当高层建筑的稳定不满足上述规定时，应调整并增大结构的侧向刚度。
5、剪重比:
5.1 名词释义：
剪重比即最小地震剪力系数λ，主要是控制各楼层最小地震剪力，尤其是对于基本周期大于3.5s的结构,以及存在薄弱层的结构,出于对结构安全的考虑,规范增加了对剪重比的要求。
5.2 相关规范条文的控制：
[抗规]5.2.5条与[高规]3.3.13条规定，抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力不应小于下表给出的最小地震剪力系数λ。
类 别 7 度 7.5 度 8 度 8.5 度 9 度
扭转效应明显或基本周期小于3.5S的结构： 0.016 0.024 0.032 0.048 0.064
基本周期大于5.0S的结构： 0.012 0.018 0.024 0.032 0.040
5.3 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λ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).结构各层剪重比及各楼层地震剪力调整系数自动计算取值,结果详SATWE周期、地震力与振型输出文件WZQ.OUT)
(4).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.
(5).6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。
6、轴压比
6.1 名词释义：
柱(墙)轴压比 ，指柱(墙)轴压力设计值与柱(墙)的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比。它是影响墙柱抗震性能的主要因素之一，为了使柱墙具有很好的延性和耗能能力，规范采取的措施之一就是限制轴压比。
6.2 相关规范条文的控制：[砼规]11.4.16条[抗规]6.3.7条,[高规]6.4.2条同时规定:柱轴压比不宜超过下表中限值。
结构类型 抗震等级 一 二 三
1、框架结构 0.7 0.8 0.9
2、框剪、板柱-抗震墙、框筒、筒体 0.75 0.85 0.95
3、部分框支抗震墙 0.6 0.7 --
结构体系本身抗震性能较好的话，轴压比的限制就放得相对较宽！
抗震性能：2>1>3；
[砼规]11.7.13条[高规]7.2.14条同时规定:抗震设计时，一二级抗震等级的剪力墙底部加强部位，其重力荷载代表值作用下墙肢的轴压比不宜超过下表中限值：
抗震等级 一级（9度） 一级（7、8度） 二级
轴压比限值 0.4 0.5 0.6
6.3 电算结果的判别与调整要点:
(1).抗震等级越高的建筑结构，其延性要求也越高，因此对轴压比的限制也越严格。对于框支柱、一字形剪力墙等情况而言，则要求更严格。抗震等级低或非抗震时可适当放松，但任何情况下不得小于1.05。
(2).限制墙柱的轴压比，通常取底截面(最大轴力处)进行验算，若截面尺寸或混凝土强度等级变化时,还验算该位置的轴压比。SATWE验算结果详，当计算结果与规范不符时，轴压比数值会自动以红色字符显示。
(3).需要说明的是，对于墙肢轴压比的计算时，规范取用重力荷载代表值作用下产生的轴压力设计值（即恒载分项系数取1.2,活载分项系数取1.4）来计算其名义轴压比,是为了保证地震作用下的墙肢具有足够的延性,避免受压区过大而出现小偏压的情况,而对于截面复杂的墙肢来说,计算受压区高度非常困难,故作以上简化计算。
(4).试验证明，混凝土强度等级，箍筋配置的形式与数量，均与柱的轴压比有密切的关系，因此，规范针对情况的不同，对柱的轴压比限值作了适当的调整。
(5).当墙肢的轴压比虽未超过上表中限值，但又数值较大时，可在墙肢边缘应力较大的部位设置边缘构件，以提高墙肢端部混凝土极限压应变，改善剪力墙的延性。当为一级(9度)时的墙肢轴压比大于0.1,一级(8度)大于0.2,二级大于0.3时,应设置约束边缘构件,否则可设置构造边缘构件,程序对底部加强部位及其上一层所有墙肢端部均按约束边缘构件考虑。
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第十九章 其他问题
（一）结构周期比的计算
⑴结构第一平动振型的选择
①根据工程具体情况，确定平动系数所占百分比；
②结构空间振型图中所显示的振动为整体平动；
③该振型所对应的地震剪力值为最大。
⑵结构第一扭转振型的选择
①根据工程具体情况，确定扭转系数所占百分比；
②结构空间振型图中所显示的振动为整体扭转。
⑶将第一扭转振型的所对应的周期值与第一平动振型所对应的周期值相比即得周期比。
（二）为什么SATWE软件在调整0.2Q0系数时要默认最大值为2.0？如果想突破最大默认值
该怎么办？
SATWE软件在调整0.2Q0系数时将最大值默认为2.0主要是为了避免出现各层地震剪力都一样的情况，从而使计算结果失真。
此外，如果不控制最大值，也可能使某些层的构件内力过大而无法设计。
如果设计人员想突破该默认值的限制，可以直接建立0.2Q0文件（文件名为SATINPUT.02Q），程序合自动读取设计人员输入的调整系数。
（三）为什么有时候弹性楼板下的位移值小于刚住楼板下的位移值？
产生这种情况的主要原因是由于设计人员定义了弹性板6，当其结构的变形由面外变形控制时，由于定义了弹性板6，其面外刚度大于刚性板的面外刚度，则位移就减小。当某结构的变形由面内变形控制时，弹性板6的面内刚度小于刚性板的面内刚度，则位移就增大。
（四）模拟施工1、模拟施工2和一次性加载三者之间的联系与区别？
高层建筑结构当竖向恒载一次加上时，其上部的竖向位移往往偏大，为了协调如此大的竖向位移，有时会出现拉柱或架没有负弯矩的情况。而在实际施工中，竖向荷载是一层一层作用的，并在施工中逐层找平，下层的变形对上层基本上不产生影响。结构的竖向变形在建造到上部时已经完成得差不多了，因此不会产生一次性加荷所产生的异常现象。程序对竖向恒载作用专门做了处理，可以考虑施工加荷的这种因素。
施工模拟1：它就是上面说的考虑分层加载、逐层找平因素影响的算法；
施工模拟2：将竖向构件（柱、墙）的刚度放大10倍后再做施工模拟l。采用算法2时，计算出的传给基础的力较为均匀合理，可以避免墙轴力远大于往轴力的不合理情形。由于竖向构件的刚度放大，将使得水平梁的两端竖向位移差减小，从而其剪力减小，这样就削弱了楼面荷载因刚度不约而导致的重分配，所以施工模拟2的荷载分配结果，更接近千手算结果。
一次性加载：各种荷载一次性加到结构中。
（五）如果地震加速度值不是规范规定中的值该怎么办？
对于地震加速度值不是规范中规定的值的这种情况，一般在地震报告中都会提供地震最大影响系数α值，设计人员只要在SATWE软件中将该值输入进去即可。
（六）混凝土柱的单、双偏压计算该如何选择？
从理论上讲，所有的桩桩的受力状态都是双偏压。但规范并没有要求所有的政柱都按双偏压计算。是否应按双偏压计算应根据规范决定。比如《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.2.4条规定，角柱应按双向受力构件进行正截面承载力设计。
目前的SATWE软件提供了两种方式计算双偏压。第一种是在“设计信息”里按双偏压计算，这种方法计算出来的值多解，而且计算结果较大；第二种是设计人员可以先按单偏压计算，然后再在“分析结果图形和文本显示”中按双偏压验算。这种方法得出的计算值是唯一的，而且结果也不大。
一般来讲，该结构能够通过双偏压验算也就可以了。
（七）梁柱重叠部分简化为刚域该如何选择？
“梁柱重叠部分简化为刚域”此项选择对结构的刚度、周期、位移、梁的内力计算等均会产生一定的影响，尤其是梁的弯矩值。
一般而言，对于异型柱结构，宜采用“梁柱重叠部分简化为刚域”，对于矩形柱结构，可以将其作为一种安全储备而不选择它。
（八）结构振型数的选取
振型组合数既不能大小，也不能过大，取值太小不能正确反映模型应当考虑的地震振型数量，使计算结果失真；取值太大，会消耗掉很多计算机资源。《高规》5.1.13-2条规定，抗震计算时，宜考虑平扭耦联计算结构的扭转效应，振型数县计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90％。
一般而言，振型数的多少与结构层数及参与质量贡献的结构自由度数有关，当结构层数较多或结构层刚度突变较大时，振型数也应取得多些，如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式，但振型组合数应不大于有质量贡献的结构自由度数。
振型组合数是否取值合理，可以看SATWE计算书（文件名为WZQ.OUT）中的X、Y向的有效质量系数是否大于0.9。若小于0.9，可逐步加大振型个数，直到X和Y两个方向的有效质量系数都大于0.9为止。
必需要指出的是，结构的振型组合数并不是越大越好，其最大值不能超过结构有质量贡献的总自由度数。例如对采用刚性板假定的单塔结构，考虑扭转耦联作用时，其振型数不
得超过结构层数的三倍。如果该结构的振型组合数已经增加到结构层数的三倍后，其有效质量系数仍不能满足要求，此时设计人员应该认真分析原因，考虑结构方案是否合理。
（九）顶塔楼地震作用放大系数该如何填？
按照《抗震规范》的规定，只有采用底部剪力法时，才考虑顶塔楼地震作用放大系数。目前的TAT和SATWE软件均采用振型分解法计算地震力，因此只要将振型数给足够，一般可以不用考虑将顶塔楼地震力放大。
（十）底部加强区起算层号该如何填？
SAWE软件在计算剪力墙底部加强区高度时，总是从±0.0开始计算。按照规范的规定，当有地下室时，地下一层的抗震等级应按上部结构采用。
“底部加强区起算层号”主要就是指由设计人员指定地下室的剪力墙是否计入底部加强区。
（十一）结构基本周期是什么意思？该如何填？
结构基本周期主要是计算风荷载用的，设计人员可以先按照程序给定的缺省值对结构进行计算。计算完成后再将程序输出的第一平动周期值填入即可。
（十二）一根混凝土柱托两根不在同一条轴线上的梁该如何实现？
如上图所示（图略，图中在柱内又输入一个节点），设计人员在建模时应将柱子布置在一个节点上，这两个节点之间只需布置一根普通混凝土梁即可。此时在用SATWE软件进行计算时，程序自动将这根普通混凝土梁定义为刚性梁。
（十三）混凝土剪力墙暗柱为什么会超筋？
剪力墙暗柱超筋，这种情况主要是剪力墙暗柱配筋面积超过最大配筋率4%引起的。而
实际上规范并没有规定剪力墙边缘构件的最大配筋率，这个4%是程序自己制定的，目的在
于提示目前剪力墙边缘构件的配筋较大，希望引起注意。设计人员可以不去管它。
（十四）剪力墙边缘构件，钢筋配筋面积太大怎么办？
目前的SATWE软件在计算剪力墙的配筋时是针对每一个直墙段进行的，当在墙段重合时．程序取各段墙肢端部配筋之和，从而使剪力墙边缘构件配筋过大。
将来的SATWE软件会对此做一些改进。在配筋计算时将考虑整体计算的结果，而非按单个墙段进行配筋。
剪力墙边缘构件配筋过大的调整方法如下：
⑴调整剪力墙混凝土标号：提高混凝土标号并不一定能使剪力墙边缘构件配筋面积降低，有时反而会使配筋面积升高。如下图所示（图略）。
如上图所示，混凝土标号提高后墙体配筋增大。产生这种情况的主要原因是虽然随着混凝土标号的提高，混凝土的抗压强度设计值增大，混凝土弹性模量增大，结构的刚度增加，地震力也随着增大。当地震力增大的幅度大于混凝土抗压强度设计值增大的幅度时，墙体的配筋面积就会增加。
因此，在设计中当发现提高混凝土标号后墙体的配筋面积增大，就应考虑采用降低混凝土标号的方法来降低墙体的配筋面积。
⑵提高剪力墙主筋钢筋级别：以上图为例，将C钢筋级别由HRB335级变成HRB400级，可以有效地降低墙体的配筋面积（如下图所示，图略）。
⑶提高墙体分布筋的配筋率：根据剪力墙抗弯承载力的计算公式：
M分布十M端部＞M设计
在设计中一般都是通过指定剪力墙分布筋的最小配筋率，反算出剪力墙分布筋所在区域的抗弯设计承载力，从而再计算出剪力墙端部的配筋面积。
因此，我们可以通过提高墙体分布筋的配筋率来达到降低剪力墙端部配筋面积的目的。如下图所示（图略），将墙体分布筋的配筋率由0.3提高到0.4后，剪力墙端部配筋面积进一步降低。
如上图所示，通过采取上述方法，将该剪力墙边缘构件的配筋面积由原来的9252。降低到现在的6754，降低幅度达27％。
⑷考虑钢筋共用而对配筋面积进行折减:由于目前的SATWE软件在计算剪力墙配筋面积时偏大，因此可以对该配筋面积进行折减，但折减多少不宜掌握。
⑸调整剪力墙边缘构件阴影区的长度：规范规定剪力墙边缘构件阴影区的长度最小为300mm。有些设计人员在设计中将阴影区的长度加长以达到降低阴影区的配筋率的目的。
这里需要指出的是，这样处理是偏不安全的。软件在计算剪力墙有效高度时，
h0＝hw-a
a=MAX｛lc/2，200，Bw｝
由此可以看出，阴影区的长度增加，有可能使剪力墙计算的有效高度减小，从而使配筋增加。因此如果加大阴影区长度，则宜相应加大剪力墙配筋面积。
（十五）如何解决人防地下室工程梁延性比超限问题？
⑴什么是延性比：构件允许出现的最大变位与弹性极限变位的比值［β］。
⑵规范要求：
①《人民防空地下室设计规范》第4.4.2条规定：有一般密闭、防水要求的构件，宜按弹塑性工作阶段设计，结构延性比［β］值按表4.4.2采用。
表4.4.2 钢筋混凝土结构构件允许延性比［β］值
受力状态／受弯／大偏心受压／小偏心受压／中心受压／
［β］值／3.0／2.0／1.5／1.2／
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
《人民防空地下室设计规范》第4.6.5条规定：结构构件按弹塑性工作阶段设计时，受拉钢筋配筋率不宜大于1.5％；当大于1.5％时，受弯构件或大偏心受压构件的允许延性比［β］值应满足以下公式：
［β］≤0.5／(x／h0)----（4.6.5-1）
x／ho＝（ρ－ρ’）fyd／fcd----（4.6.5-2）
式中：x——混凝土受压区高度（mm）；
h0——截面的有效高度（mm）。
ρ、ρ’——纵向受拉钢筋及纵向受压钢筋配筋率；
fyd——受拉钢筋的动力强度设计值；
fcd——混凝土弯曲抗压动力强度设计值。
⑶工程实例：
①某工程为框架结构，共十一层，包括一层地下室，6级人防。结构三维轴测图和地下一层结构平面图如图1所示（图略）：
②计算结果：以下是SATWE软件在WPJI.OUT文件中关于梁1的计算结果：
N-B=103（I=271，J=272）（1）B*H（mm）＝300*700
Lb＝4.30 Cover＝25 Nfb＝3 Rob＝40.0
混凝土梁
**（l）X／ho＝0.18＞Max_X／h。＝0.17
人防梁延性比超限
③最大受压区高度Max_X／h。的计算过程:
根据《人防规范》表4.4.2（如前所述）查得结构构件受弯肘的允许延性比［β］为3.0，将该值代入公式（4.6.5-1）中，得：
Max_X／h。＝0.5/［β］＝0.17
④调整措施降低构件的配筋率或提高混凝土强度以使其满足要求。
（十六）斜支撑输入中的常见问题
设计人员在输入支撑时，可以按照楼层输入，也可以直接输入标高，这样在PMCAD中看似可以建立上述的模型，但实际上在SATWE中会进行处理，所有的支撑上下节点均强制定位于楼层处（如下图所示，图略）。
对于这种情况，用户可以在建模的增加标准层来解决。
（十七）SATWE软件中“强制执行刚性板假定”是何意？该如何选择？
《抗震规范》和《高规》均要求，在计算结构的位移比和周期比时，要采用刚性楼盖。因此，设计人员在计算位移比和周期比时应考虑“强制执行刚性板假定”。在计算结构的内力和配筋时，则应将此选项去掉。
（十八）何时考虑双向地震作用？
规范规定只有质量和刚度明显不对称、不均匀的结构，才考虑双向地震作用。
在非偶然偏心作用下，结构位移比＞1.2，或在偶然偏心作用下，A级高度建筑结构位移比＞1.4，B级高度建筑结构位移比＞1.3，需要考虑双向地震作用。
（十九）SATWE和TAT软件中“底层柱墙最大组合内力”里的值是设计值还是标准值？可否作为基础设计依据？
SATWE和TAT软件中“底层柱墙最大组合内力”’里的值是设计值，不可以作为基础设计依据。
这主要是因为虽然某种内力为最大值，但由此而产生的其它内力有可能很小。比如说最大轴力所对应的弯矩和剪力值有可能很小，由这种组合所计算出来的基础并不一定是最不
利组合计算出来的。而次大轴力所对应的弯矩和剪力值有可能很大，由这种组合所计算出来的基础有可能是最不利组合计算出来的.
http://hi.baidu.com/xmcqx/blog/item/8b8a521e6425c7f81bd576f7.html
