浅谈结构设计需要控制的七个比值

结构设计过程中控制的目标参数主要有以下七个：轴压比、周期比、剪重比、刚度比、位移比/位移角、刚重比、层间受剪承载力之比。PKPM的熟练掌握在结构设计中也占据重要位置，那么如何控制比值和怎样熟练使用 PKPM 操作软件，下面让我们一起看一下吧

1、轴压比

轴压比主要是控制结构的延性，具体要求见抗规6.3.6和6.4.5，高规6.4.2和7.2.14。

轴压比过大则结构的延性要求无法保证，此时应加大截面面积或提高混凝土强度；轴压比过小，则结构的经济性不好，此时应减小截面面积。

轴压比不满足时的调整方法：

增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。

PKPM中的查看位置：

2、周期比

周期比控制的是结构侧向刚度与扭转刚度之间的相对关系，它的目的是使抗侧力构件的平面布置更合理，使结构不致于出现过大的扭转效应。一句话，周期比不是要求结构足够结实，而是要求结构承载布置合理，具体要求见高规4.3.5。刚度越大，周期越小。

抗侧力构件对结构扭转刚度的贡献与其距结构刚心的距离成正比，意思是结构外围的抗侧力构件对结构的扭转刚度贡献最大。

周期比不满足时的调整方法：

通过人工调整改变结构布置，提高结构的抗扭刚度；总的调整原则是加强结构外围墙、柱或梁的刚度，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，或削弱需要增大周期方向的刚度。

PKPM中的查看方法：

3、位移比/位移角

位移比是指采用刚性楼板假定下，端部最大位移（层间位移）与两端位移（层间位移）平均值的比， 位移比的大小反映了结构的扭转效应，同周期比的概念一样都是为了控制建筑的扭转效应提出的控制参数。见抗规3.4.3，高规4.3.5。

位移比不满足时只能经过人工调整结构平面布置,减小结构刚心与形心的偏心距。调整方法如下:

(1)改变结构平面布置，减小刚心与形心的偏心距

(2)在编号简图中找到位移最大的节点加强其刚度，位移小的削弱刚度

位移角：主要为限制结构在正常使用状态，水平荷载作用下水平位移过大，是人产生不舒适感。见高规3.7 相关要求。

位移角不满足要求时调整方法

1、增加整楼的刚度，加大柱子的截面

2、提高柱子混凝土强度等级

位移比/位移角PKPM中的查看方法：

4、剪重比

剪重比要求结构承担足够的地震作用，设计时不能小于规范的要求。具体见抗规5.2.5，高规3.3.13。

前提是当“有效质量系数”大于90%时，再考察结构的剪重比是否合适，有效质量系数与振型数有关，如果有效质量系数不满足90%，则可以通过增加振型数来满足。

剪重比不满足时的调整方法:

1、程序调整。在SATWE的“调整信息2”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”

2、人工调整。假设还需人工干预,可按下列三种状况停止调整:

(1)外地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时,说明结构过柔,宜适当加大墙、柱截面,提高刚度。

(2)外地震剪力偏大而层间侧移角偏小时,说明结构过刚,宜适当减小墙、柱截面,降低刚度,以取得适宜的经济技术目的。

(3)外地震剪力偏小而层间侧移角又恰事先,可在SATWE的“调整信息2”中的“全楼地震作用缩小系数”中输入大于1的系数增大地震作用,以满足剪重比要求。

PKPM中的查看方法：

5、刚重比

刚重比主要是控制结构的稳定性，避免结构在风载或地震作用下整体失稳。具体见高规5.4.1，高规5.4.4。

刚重比不满足要求，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，宜适当减小墙、柱等竖向构件的截面面积。

PKPM中的查看方法：

6、刚度比

刚度比主要是控制结构的竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层。具体见抗规3.4.3，高规4.4.2，对于形成的薄弱层则按高规3.5.8予以加强。

刚度比不满足时的调整方法:

1.程序调整。假设某楼层刚度比的计算结果不满足要求,则SATWE自动将该楼层定义为薄弱层,并按高规3.5.8 将该楼层地震剪力放大1.25 倍。

2.人工调整。假设还需要人工干预,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)适当增强本层墙、柱和梁的刚度,或适当削弱上部相关楼层墙、柱和梁的刚度。

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7、层间受剪承载力之比

主要为限制结构竖向布置的不规则性，避免楼层抗侧力结构的受剪承载能力沿竖向突变，形成薄弱层，见抗规3.4.3，高规3.5.3 及相应的条文说明；对于形成的薄弱层应按高规3.5.8 将该楼层地震剪力放大1.25 倍。

相信经过以上的介绍，大家对结构设计需要控制的七个比值也是有了一定的认识。欢迎登陆鲁班乐标，查询更多相关信息。