高层钢筋混凝土结构计算分析中6个重要参数的探讨

多层建筑钢筋混凝土结构设计问题分析前言：当前，随着建筑高度的不断增加，城市以及农村部分地区出现了越来越多的高层建筑，而且建筑的类型更加复杂，结构体系也更加多样化，所以，多层建筑结构设计成为工程师设计的难点以及重点。

在多层建筑中，钢筋混凝土框架结构的使用非常广泛，但是其中存在较多的问题，只有正视这些问题，改善不足之处，才能增加建筑的安全和质量。

1 独立基础载荷取值不当以及框架计算简图不合理的问题首先，当建筑在六层以下时，钢筋混凝土结构的房屋一般都采用柱下独立基础。

依据《建筑抗震设计规范》中的规定，如果地基受力层中没有软弱粘性土层，而且房屋建筑在8层以下，高度不超过25m时，一般的民用框架房屋以及基础负荷相当的多层框架建筑可以不进行天然地基以及基础抗震承载力验算，但是风载荷的影响必须在基础设计中充分考虑。

所以，在多层钢筋混凝土建筑的整体计算分析中，应当输入风载荷，不能因为是一般的建筑而忽略了风载荷的输入。

另外，在对独立基础进行设计时，作用在基础顶面上的外荷载通常只考虑了弯矩设计值以及轴力设计值，没有考虑剪力设计值，有时甚至只考虑了轴力设计值。

这两种情况都会造成基础设计尺寸过小，配筋过少，对基础本身以及上部结构的安全造成影响。

其次，当多层钢筋混凝土结构的房屋建筑无地下室时，其独立基础埋设深度较大，在地下0.05m处设有基础拉梁时，基础拉梁则应当按照层1输入。

我们以某单位宿舍楼建筑为例进行说明，该项目建筑为3层钢筋混凝土框架结构，建筑类型为丙类，建筑场地为Ⅱ类；建筑单层高度为3.3m，基础埋深为4m，基础高度为0.8m，建筑内外高度差为0.45m。

依据相关规定，该工程项目在8度抗震地区，建筑框架结构的抗震等级为二级。

在设计时，设计师在计算式按照3层框架房进行，首层高度取值3.35m，也就是假设房屋嵌固在位于地下0.05m处的基础拉梁顶面上。

按照构造对基础拉梁断面以及配筋进行设计，基础在根据中心受压进行计算。

问题讨论6柱的计算长度问题柱的计算长度问题，需要分两个方面讨论。

一是钢筋混凝土结构柱的计算长度，二是钢结构柱的计算长度。

1.钢筋混凝土结构柱的计算长度1.1.单层排架结构柱的计算长度1.1.1.无吊车房屋柱这种情况相对简单，计算长度按照《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)表7.3.11—1直接取用即可。

但应注意，在SATWE程序中的隐含值是以多高层框架的规定为准，与单层房屋的规定不同。

应用时应根据实际要求对柱计算长度系数进行修改。

1.1.2.有桥式吊车的房屋柱1.1.2.1.考虑吊车作用计算计算长度应按照《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)表7.3.11—1取用。

使用SATWE程序时，应根据有吊车的要求对柱计算长度系数进行修改。

1.1.2.2.不考虑吊车作用计算在有桥式吊车的房屋中，吊车在房屋中的位置并不固定。

因此，内力计算应该包括没有吊车作用时的计算。

在一般程序的内力分析中，有吊车作用时的内力可以完全涵盖无吊车作用时的内力。

但是，无吊车时柱的计算长度一般要大于有吊车时的计算长度。

如果吊车吨位不大，柱配筋很可能是无吊车时起控制作用。

不考虑吊车作用时，柱计算长度系数的修改原则：在SATWE程序中，柱的计算长度实际上隐含的是现浇楼盖多层框架柱的计算规则：底层柱 1.0H，其余各层柱 1.25H。

在吊车梁处如果主跨方向有横梁联系，则该方向的计算长度就是隐含值，否则应按越层柱考虑确定柱的计算长度。

越层柱计算长度的计算规则见第1.3节。

需注意，对于单跨的无吊车房屋柱，规范规定的计算长度是1.5H，不要误认为是1.25H。

1.1.2.3.有桥式吊车的房屋柱使用SATWE程序时的解决方案：宜分两次计算。

先考虑有吊车的作用，注意应按有吊车的要求对柱计算长度系数进行修改后计算。

再考虑无吊车的作用，注意应按无吊车的要求对柱计算长度系数进行修改后计算。

两次计算中，以配筋大者作为设计的依据。

Building Structure百家论坛We learn we go建筑结构设计中一些问题的讨论（一）李国胜/北京市建筑设计研究院现行国家标准规范、规程是成熟经验的总结，但是部分规定已滞后。

现行的标准图集是根据现行规范、规程和编制单位及编制者以往经验编制而成的，也存在如前所述的情况，其中有的内容不一定适合当前的情况，需要设计者根据工程的具体情况进行分析后再选用。

在工程设计中遇到的某些问题，在规范或规程中并没有明确给出或尚未列出，需要由设计者根据自己的设计概念和经验来决策。

现针对设计中的一些问题提出个人见解供讨论，不妥或错误之处请读者指正。

１ 有关规定1.1 高层建筑的高宽比1）《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2002）[1]（简称《高规》）4.2.3条规定的高层建筑结构的高宽比“不宜超过”表4.2.3-1，4.2.3-2，既不是强制性条文或必须遵守，也不是高宽比超过了上述两表就属超限高度。

高层建筑的高宽比，是对结构刚度、整体稳定、整体倾覆、承载能力和经济合理性的宏观控制，当高宽比满足《高规》的表4.2.3-1和表4.2.3-2时，一般整体稳定及倾覆不经计算就能满足，否则整体稳定和整体倾覆必须进行验算。

目前我国超过B 级高度的超高层建筑高宽比的已有相当数量，例如上海金茂大厦（88层，主体结构高度为372.1m ）高宽比为7.0；深圳地王大厦（77层，混凝土屋顶结构高度为384m ）横向高宽比为8.75；上海明天广场（58层，屋面高度为230.9m ）高宽比为7.8；深圳赛格广场（主楼72层，屋面高度为292m ，裙房高10层高49.6m 与主楼相连）裙房以上高宽比为5.76等等。

2）在复杂体型的高层建筑中，如何计算高宽是比较难确定的问题。

对突出建筑物平面较小的局部结构（楼梯间、电梯间等），一般不宜包含在计算宽度内；对带有裙房的高层建筑，当裙房的面积和刚度相对于上部塔楼的面积和刚度较大时，计算高宽比的高度和宽度可以按裙房以上部分考虑。

高层建筑结构课程习题解答土木工程学院二0一二年秋Chap11、高层建筑定义JGJ3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》将10层及10层以上或高度超过28ｍ的住宅建筑结构和房屋高度大于24ｍ的其他民用建筑，划为高层民用建筑。

1）层数大于10层；2）高度大于28m；3）水平荷载为主要设计因素；4）侧移成为控制指标；5）轴向变形和剪切变形不可忽略；2、建筑的功能建筑结构是建筑中的主要承重骨架。

其功能为在规定的设计基准期内，在承受其上的各种荷载和作用下，完成预期的承载力、正常使用、耐久性以及突发事件中的整体稳定功能。

3、高层按结构体系分类结构体系是指结构抵抗外部作用构件的组成方式。

从结构体系上来分，常用的高层建筑结构的抗侧力体系主要有：框架结构、剪力墙结构、框架－剪力墙结构、筒体结构、悬挂结构及巨型框架结构等。

Chap 21、为什么活荷载的不考虑不利布置？计算高层建筑结构在竖向荷载作用下的内力时，一般不考虑楼面及屋面竖向活荷载的不利布置，而是按满布考虑进行计算的。

其一，在高层建筑中各种活荷载占总竖向荷载的比例很小，尤其对于住宅、旅馆和办公楼等，活荷载一般在1.5～2.5kN/㎡范围内，只占全部竖向荷载的10％～20％，因此活荷载不同的布置方式对结构内力产生的影响很小；其二，高层建筑结构是个复杂的空间结构体系，层数与跨数多，不利分布的情况复杂多样，计算工作量极大且计算费用上不经济，因此，为简化起见，在实际工程设计中，可以不考虑活荷载不利分布，按满布方式布置作内力计算后再将框架梁的跨中弯矩乘以1.1～1.3的放大系数。

2、高层建筑结构抵抗水平力的构件有哪几种？各种构件有哪些类型（1）有：梁、柱、支撑、墙和筒组成；（2）梁：钢梁、钢筋混凝土梁、钢骨（型钢）混凝土梁；柱：钢柱、钢筋混凝土柱、钢骨（型钢）混凝土柱；钢管混凝土柱等；支撑有：中心支撑和偏心支撑等；墙：实体墙、桁架剪力墙；钢骨混凝土剪力墙等；筒有：框筒、实腹筒、桁架筒、筒中筒、束筒等；3、如何确定高层建筑的结构方案（1）、结构体系的确定：按：高度、风荷载、地震作用；功能、场地特征；经济因素、体型等因素确定采用以下结构体系；（2）、构件的布置（3）、对构件截面进行初选；4、如何确定高层建筑的风荷载和地震作用；1、风荷载的确定：大多数建筑（300m 以下）可按荷载规范规定的方法计算；少数建筑（高度大、对风荷载敏感或有特殊情况者）还要通过风洞试验）；规范规定的方法：0k z s z w βμμω=z β--基本风压；s μ--风载体型系数；z μ--风压高度变化系数；z β--z 高度处的风振系数；2、地震荷载分为：反应谱法和时程分析法；《抗震规范》要求在设计阶段按照反应谱方法计算地震作用，少数情况需要采用时程分析进行补充；5、减少高层建筑温差影响的措施是什么？减少温差影响的综合技术措施主要有：（1）采取合理的平面和立面设计，避免截面的突变。

高层混凝土连体结构设计分析摘要：连体高层建筑这一结构，在近年才开始出现并广受欢迎，但在我国并未大量涌现，因为对连体结构来讲，需要很好协调各建筑物承受的作用力，扭转效应非常明显，受力复杂度较高，设计时难度很大。

连体结构的地震扭转效应特别明显，设计过程中就要借助不同软件的分析计算获得高适合度的设计方案。

关键词：高层混凝土；连体结构设计引言因为连体结构需保证各建筑物所承受的作用力相协调，有很明显的扭转效应，受力也较复杂，在结构设计时非常有难度。

本文以某综合办公楼为例对高层连体结构进行研究。

经研究发现，连体结构通常会有很明显的地震扭转效应，需要在设计时就通过多种软件的计算，分析最适合的结构设计方案。

一、工程简介某栋办公大楼设计时建筑抗震设防为丙类，二级安全结构，建筑物应为不可分割的平面不规则结构，建筑物两侧竖向连体部分是竖向不规则结构。

大楼在建成后平面形状呈“U”形，地上有16层，地下1层，建筑物长88m，宽约62m，整个地上部分的建筑面积有32000m2。

东西两侧竖向楼体的第11层至15层相连，整体呈现为凯旋门式的结构，建筑屋面的上部是6m高的钢结构飘架。

这是一个复杂的高层建筑，完工后，结构抗震的等级为一级，超出预想范围。

二、建筑主体结构确定工程将主体确认为“高层框架—剪力墙”结构。

剪力墙的筒体位置定为楼层的四角。

在楼、电梯间布置4个右下至上厚度为350～200mm的钢筋混凝土质的剪力墙。

周圈部分的框架柱利用建筑物的外立面，保持4m的柱距，而中间部分的框架柱的柱距为8m×8.8m，因为缩小柱距可让整个建筑结构的抗扭增加。

建筑物楼板及楼层梁处使用等级为C30的混凝土，而剪力墙和柱右下至上的混凝土强度为C50～C30。

连体部分共有6层楼，由于结构关系刚度较大，所以选用强连接的方式将连接体与塔楼相连。

三、建筑物连体部分的设计实施方案高层连体结构在设计过程中最复杂的就是连体处受力结构的分析。

建筑物从竖向来说，连体部分的层数较多且自身跨度较大，由于荷载作用所承受的内力很大。

最新pkpm参数设置结合规范的SATWE参数说明(2013-07-31 18:36:06)转载▼四、活载信息1、柱、墙设计活荷载：【不折减】或【折减】作用在楼面上的活荷载，不可能以标准值的大小同时布满所有楼面上，所以在墙柱设计时，需要考虑实际荷载沿楼面分布的变异情况。

民用建筑勾选折减。

非民用建筑另议。

注意：在PMCAD的<楼面荷载传导计算>中也有“荷载折减”选项。

如果两处选折减，则荷载折减会累加。

2、传给基础的活荷载：【不折减】或【折减】民用建筑勾选折减。

非民用建筑另议。

3、梁活载不利布置最高层号：此参数若取0，表示不考虑活荷载不利布置。

若取>0的数NL,就表示1~NL各层均考虑梁活载的不利布置。

考虑活载不利布置后，程序仅对梁活荷不利布置作用计算，对墙柱等竖向构件并不考虑活荷不利布置作用，而只考虑活荷一次性满布作用。

建议：一般多层混凝土结构应取全部楼层；高层宜取全部楼层。

见《高规》5.1.8。

按自然层号填入。

4、柱、墙、基础活荷载折减系数：《荷规》表5.1.2。

此处仅当勾选了【折减柱、墙设计活荷】或【折减传给基础的活荷】后，才生效。

5.考虑结构使用年限的活荷载调整系数：该参数见《高规》5.6.1条：使用年限为50年时取1.0；100年取1.1。

五、调整信息1、梁端负弯矩调整系数：在竖向荷载作用下，当考虑框架梁及连梁塑性变形内力重分布时，可对梁端负弯矩进行调幅，并相应增加其跨中正弯矩。

此项调整只针对竖向荷载，对地震力和风荷载不起作用。

《高规》5.2.3条，梁端负弯矩条幅系数对于：1）装配整体式框架取0.7~0.8；2）现浇框架取0.8~0.9；3）对悬臂梁的负弯矩不调幅；建议一般取0.852、梁活荷载内力放大系数：【梁设计弯矩放大系数】起源于梁活载的不利布置。

当不考虑活载不利布置时，梁活载弯矩偏小，故通过该参数调整梁弯矩设计值，作为安全储备。

因此，该系数，只对梁在满布荷载下的内力（包括弯矩、剪力、轴力）进行放大，然后再与其它荷载工况进行组合。

参数篇及些常见的问题，有错、漏、未完善的地方，欢迎提出宝贵意见- pch1.结构体系软件提供的选项是根据现行规范的相关规定整理的。

该参数直接影响整体指标统计、构件内力调整、构件设计等内容。

（1）框架结构影响墙柱弱梁、强剪弱弯调整系数，框架结构单独规定；影响轴压比限值取值，框架结构单独规定；影响层刚度比计算方法，10《高规》区分框架结构和非框架结构；影响柱纵筋最小配筋率，Ⅳ类场地较高建筑要提高最小配筋率。

（2）框剪结构影响轴压比限值取值；按《高规》8.1.4进行层地震剪力调整。

（3）框筒结构影响轴压比限值取值；按《高规》9.1.11进行层地震剪力调整。

（4）筒中筒结构影响轴压比限值取值；按《高规》9.1.11进行层地震剪力调整。

（5）剪力墙结构（6）部分框支剪力墙结构抗震设计时，落地剪力墙弯矩取底层墙底内力，并进行弯矩调整；转换层上下刚度比计算；当转换层在3层及3层以上时，框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级自动提高一级。

（7）板柱-剪力墙结构影响轴压比限值取值；风荷载、地震作用层剪力调整。

（8）异形柱框架结构按异形柱规程进行强柱弱梁、强剪弱弯调整；如果是Ⅳ类场地、高度超过28m，对最小配筋率提高0.1%；影响轴压比限值取值。

（9）异形柱框剪结构按异形柱规程进行强柱弱梁、强剪弱弯调整；影响轴压比限值取值，异形柱框架与框剪结构有不同的取值。

（10）配筋砌块砌体结构底部加强区高度取值；轴压比限值取值；最大配筋率按配筋砌体确定。

（11）砌体结构执行砌体结构相关规范的规定。

（12）底框结构执行底框结构的相关规定。

（13）钢框架-中心支撑执行《抗震规范》关于钢框架-中心支撑的相关规定。

按0.25V0调整（14）钢框架-偏心支撑执行《抗震规范》关于钢框架-偏心支撑的相关规定。

按0.25V0调整（15）单层工业厂房执行《抗震规范》关于单层工业厂房的相关规定。

（16）多层钢结构厂房《抗规》附录H.2 多层钢结构厂房H.2.8 多层钢结构厂房的基本抗震构造措施，尚应符合下列规定：1 框架柱的长细比不宜大于150；当轴压比大于0.2时，不宜大于125（1-0.8N/Af）√（235/fy）。

第二章2.1钢筋混凝土房屋建筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系？钢筋混凝土房屋建筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系？每种结构体系举1~2例。

答：钢筋混凝土房屋建筑的抗侧力结构体系有：框架结构(如主体18层、局部22层的北京长城饭店)；框架剪力墙结构（如26层的上海宾馆）；剪力墙结构（包括全部落地剪力墙和部分框支剪力墙）；筒体结构[如芝加哥Dewitt-Chestnut公寓大厦（框筒），芝加哥John Hancock大厦（桁架筒），北京中国国际贸易大厦（筒中筒）]；框架核心筒结构（如广州中信大厦）；板柱-剪力墙结构。

钢结构房屋建筑的抗侧力体系有：框架结构（如北京的长富宫）；框架-支撑（抗震墙板）结构（如京广中心主楼）；筒体结构[芝加哥西尔斯大厦（束筒）]；巨型结构（如香港中银大厦）。

2.2框架结构、剪力墙结构和框架----剪力墙结构在侧向力作用下的水平位移曲线各有什么特点？答：(1)框架结构在侧向力作用下，其侧移由两部分组成：梁和柱的弯曲变形产生的侧移，侧移曲线呈剪切型，自下而上层间位移减小；柱的轴向变形产生的侧移，侧移曲线为弯曲型，自下而上层间位移增大。

第一部分是主要的，所以框架在侧向力作用下的水平位移曲线以剪切型为主。

(2)剪力墙结构在侧向力作用下，其水平位移曲线呈弯曲型，即层间位移由下至上逐渐增大。

(3)框架-剪力墙在侧向力作用下，其水平位移曲线呈弯剪型, 层间位移上下趋于均匀。

2.3框架结构和框筒结构的结构构件平面布置有什么区别?答：(1)框架结构是平面结构，主要由与水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩，必须在两个正交的主轴方向设置框架，以抵抗各个方向的侧向力。

抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。

框筒结是由密柱深梁组成的空间结构，沿四周布置的框架都参与抵抗水平力，框筒结构的四榀框架位于建筑物的周边，形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒。

2.5中心支撑钢框架和偏心支撑钢框架的支撑斜杆是如何布置的？偏心支撑钢框架有哪些类型？为什么偏心支撑钢框架的抗震性能比中心支撑框架好？答：中心支撑框架的支撑斜杆的轴线交汇于框架梁柱轴线的交点。

混凝土框架结构PKPM设计参数说明V2.2 20150909版目录第一节结构模型输入及参数设置 (7)一、总信息 (7)1.结构体系 (7)2.结构主材 (7)3.结构重要性系数 (7)4.底框层数，地下室层数 (7)5.与基础相连构件的最大底标高（m） (7)6.梁柱钢筋的混凝土保护层厚度 (7)7.框架梁端负弯矩调幅系数 (7)8.考虑结构使用年限的活荷载调整系数 (7)二、材料信息 (8)1.混凝土容重取26-27，全剪力墙取27，取25时需输入粉刷层荷载。

(8)2.钢材容重取78。

(8)3.梁柱箍筋 (8)三、地震信息 (8)1.设计地震分组为第x组，抗震设防烈度为x度，设计基本地震加速度值为xg82.场地类别 (8)3.框架抗震等级 (8)4.抗震构造措施的抗震等级 (8)5.计算阵型个数 (9)6.周期折减系数：建议有填充墙框架结构取0.7。

(9)四、风荷载信息 (10)1.修正后的基本风压 (10)2.地面粗糙度类别 (10)3.沿高度体型分段数及体型系数 (10)五、钢筋信息 (11)1.按照混凝土规范表4.2.3-1、4.2.3-2取用。

(11)六、选择后续操作 (11)1.楼梯自动转化为梁 (11)第二节楼板设计 (12)一、配筋计算参数中 (12)1.直径间距：最小直径8，钢筋最大间距200。

(12)2.双向板计算方法：选用弹性算法。

(12)3.边缘梁、剪力墙算法 (12)4.有错层楼板算法：按简支计算 (12)5.裂缝计算：根据裂缝挠度自动选筋 (12)6.使用矩形连续板跨中弯矩算法：勾选。

(12)7.钢筋级别：通常选取HRB400级。

(12)二、钢筋级配表 (13)三、连板及挠度参数 (13)四、绘图参数 (14)第三节分析和设计参数补充定义 (16)一、总信息 (16)1.水平力与整体坐标夹角（度）：通常采用默认值。

(16)2.混凝土容重取26~27，钢材容重取78。

PKPM设计基础时的参数分析和最小配筋率使用注意独立基础的最小配筋率问题比较复杂，有以下资料供参考：1.当独立基础底板厚度有规定：挑出长度与高度比值小于2.5。

因此不能当做一般的卧于地基上的板来看待2.满足1的要求是基础底面反力可以看作是线性的。

也就是说不考虑基础底板的弯曲或剪切变形。

3.基础底版有最小配筋要求即10@200，这比原来的8@200已经提高。

4.基础底版是非等厚度板，计算配筋率只能按全面积计算，不能按单位长度计算。

本人认为独立基础底板配筋不用按最小配筋率控制。

JCCAD程序中作了选项，如果输入最小配筋率则会按全截面演算最小配筋率。

当进行等强代换后程序还会重新演算最小配筋率。

我院总工要求结构设计人员的一些注意事项6、对小塔楼的界定应慎重，当塔楼高度对房屋结构适宜高度有影响时，小塔楼应报院结构专业委员会确定7、施工图涉及到钢网架、电梯及其它设备予留的孔洞、机坑、基础、予埋件等一定要写明：“有关尺寸在浇筑混凝土之前必须得到设备厂家签字认可方可施工。

”8、砌体结构不允许设转角飘窗。

9、钢结构工程设计必须注明：焊缝质量等级，耐火等级，除锈等级，及涂装要求。

10、砌体工程设计必须注明设计采用的施工质量控制等级。

（一般采用B级）。

11、砌体结构不宜设臵少量的钢筋混凝土墙。

12、砌体结构楼面有高差时，其高差不应超过一个梁高（一般不超过500mm）。

超过时，应将错层当两个楼层计入总楼层中。

二．结构计算13、结构整体计算总体信息的取值：（1）混凝土容重（KN/m3）取26~27，全剪结构取27，若取25，对于剪力墙需输入双面粉层荷载。

（2）地下室层数，取实际地下室层数，当含有地下室计算时，不指定地下室层数是不对的，请审核人把关（3）计算振型数，取3的倍数，高层建筑应至少取9个，考虑扭转耦联计算时，振型应不少于15个，对多塔结构不应少于塔数×9。

计算时要检查Cmass-x及Cmass-y两向质量振型参与系数，均要保证不小于90％，达不到时，应增加振型数，重新计算。

1、SATWE总信息（1）结构材料信息：按主体结构材料选择“钢筋混凝土结构”，如果是底框架结构要选择“砌体结构”。

（2）混凝土容重（KN/m3): Gc=27.00，一般框架取26～27，剪力墙取27～28，在这里输入的混凝土容重包含饰面材料。

（3）钢材容重（KN/m3):Gs＝78.00，当考虑饰面材料重量时，应适当增加数值。

（4）水平力的夹角（Rad):ARF＝0，一般取0度，地震力、风力作用方向反时针为正。

当结构分析所得的“地震作用最大的方向”>15度时，宜按照计算角度输入进行验算。

（5）地下室层数：MBASE＝1，定义与上部结构整体分析的地下室层数，无则填0 。

（6）竖向荷载计算信息：“模拟施工加载 1 ”，多层建筑选择“一次性加载”；高层建筑选择“模拟施工加载1 ”，高层框剪结构在进行上部结构计算时选择“模拟施工加载1 ”，但在计算上部结构传递给基础的力时应选择“模拟施工加载2”。

不计算竖向力：它的作用主要用于对水平荷载效应的观察和对比等。

-----一次性加载计算：主要用于多层结构，而且多层结构最好采用这种加载计算法。

因为施工的层层找平对多层结构的竖向变位影响很小，所以不要采用模拟施工方法计算。

-----模拟施工方法1加载：就是按一般的模拟施工方法加载，对高层结构，一般都采用这种方法计算。

但是对于“框剪结构”，采用这种方法计算在导给基础的内力中剪力墙下的内力特别大，使得其下面的基础难于设计。

于是就有了下一种竖向荷载加载法。

------模拟施工方法2加载：这是在“模拟施工方法1”的基础上将竖向构件（柱、墙）的刚度增大10倍的情况下再进行结构的内力计算，也就是再按模拟施工方法1加载的情况下进行计算，主要适用于高层框-剪结构。

采用这种方法计算出的传给基础的力比较均匀合理，可以避免墙的轴力远远大于柱的轴力的不和理情况。

由于竖向构件的刚度放大，使得水平梁的两端的竖向位移差减少，从而其剪力减少，这样就削弱了楼面荷载因刚度不均而导致的内力重分配，所以这种方法更接近手工计算。

第37卷第7期建　筑　结　构2007年7月钢筋混凝土结构含钢量的一般范围和合理控制方法谭泽先(中机国际工程设计研究院　长沙410007)[提要]　综合多种统计数据,编制出各类钢筋混凝土结构含钢量的一般范围表,分析影响含钢量的因素,提出可通过优化设计方案,采取合理的基础形式,采用HR B400级钢筋等措施来降低含钢量,可供土建有关人员参考。

[关键词]　含钢量　钢筋　造价　建筑　结构　设计G eneral Scope and Control Method of Steel Content of Building StructureΠT an Z exian(China Machinery InternationalEngineering Design&Research Institute,Changsha410007,China)Abstract:C om prehending many kinds of statistics data,the tables of general scope including steel quantity of all kinds of building structure have been w orked out.The in fluence factors of steel content are analyzed and the proposes of reducing the steel content are put forward for relevant civil construction designers reference only.K eyw ords:steel content;rein forcing steel;cost;architecture;structure;design1　含钢量的一般范围实际工程含钢量的统计数据大多为20世纪90年代以前的。

对于PKPM计算结果的分析，对一个典型工程而言，使用结构软件进行结构计算分四步较为科学。

1．完成整体参数的正确设定计算开始以前，设计人员首先要根据新规范的具体规定和软件手册对参数意义的描述，以及工程的实际情况，对软件初始参数和特殊构件进行正确设置。

但有几个参数是关系到整体计算结果的，必须首先确定其合理取值，才能保证后续计算结果的正确性。

这些参数包括振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等，在计算前很难估计，需要经过试算才能得到。

(1)振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。

该值取值太小不能正确反映模型应当考虑的振型数量，使计算结果失真；取值太大，不仅浪费时间，还可能使计算结果发生畸变。

《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13-2条规定，抗震计算时，宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应，振型数不宜小于15，对多塔结构的振型数不应小于塔楼的9倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90％。

一般而言，振型数的多少于结构层数及结构自由度有关，当结构层数较多或结构层刚度突变较大时，振型数应当取得多些，如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。

振型组合数是否取值合理，可以看软件计算书中的x，y向的有效质量系数是否大于0.9。

具体操作是，首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察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,y两个方向的有效质量系数都大于0.9为止。

必须指出的是，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得总自由度数。

例如对采用刚性板假定得单塔结构，考虑扭转藕联作用时，其振型不得超过结构层数的3倍。

如果选取的振型组合数已经增加到结构层数的3倍，其有效质量系数仍不能满足要求，也不能再增加振型数，而应认真分析原因，考虑结构方案是否合理。

（2）最大地震力作用方向是指地震沿着不同方向作用，结构地震反映的大小也各不相同，那么必然存在某各角度使得结构地震反应值最大的最不利地震作用方向。

建筑工程结构含钢量混凝土含量限额设计指标建筑工程的结构设计是指建筑物主体结构的设计，其中包括了各种结构材料的使用量限额。

其中，钢材和混凝土是建筑工程中最常用的结构材料之一、下面我将介绍一些关于建筑工程结构含钢量和混凝土含量限额的设计指标。

首先，关于钢材的使用量限额。

钢材在建筑工程中的应用主要包括钢筋和钢结构。

钢筋是混凝土中常用的加强材料，其主要作用是增强混凝土的抗拉强度和抗剪强度。

在结构设计中，钢筋的使用量需要根据建筑物的结构类型、荷载情况和使用要求等进行合理确定。

根据相关规范，建筑工程中的结构含钢量应满足以下指标：1.钢筋的使用量应符合结构设计的要求，保证结构的强度和稳定性；2.钢筋的保护层厚度应满足规范要求，保护钢筋免受腐蚀和损坏；3.钢筋的连接方式和布置应符合规范要求，保证结构的连接可靠性和稳定性；4.钢结构的使用量应满足结构设计的要求，保证结构的强度和稳定性。

其次，关于混凝土的使用量限额。

混凝土是建筑工程中最常用的结构材料之一，其主要作用是提供结构的强度和稳定性。

在结构设计中，混凝土的使用量需要根据建筑物的结构类型、荷载情况和使用要求等进行合理确定。

根据相关规范，建筑工程中的混凝土含量应满足以下指标：1.混凝土的配合比应满足结构设计的要求，保证混凝土的强度和耐久性；2.混凝土的浇筑高度和质量应符合规范要求，保证混凝土的质量和施工质量；3.混凝土的抗裂性和抗渗性应符合规范要求，保证混凝土的使用寿命和结构的稳定性；4.混凝土的养护期应符合规范要求，保证混凝土的强度和耐久性。

总结起来，建筑工程中的结构含钢量和混凝土含量的设计指标主要包括了材料的使用量、保护和连接方式、强度和耐久性等要求。

这些指标的合理设计和实施可以保证建筑物的结构安全性和使用寿命。

因此，在建筑工程的结构设计过程中，需要根据相关规范和要求，合理确定结构含钢量和混凝土含量的限额，并加强质量控制和工程监管，确保建筑工程的结构安全和可靠。

【关键字】结构PKPM程序的参数及选择常用规范：《建筑地基根底设计规范》GB 50007--2002《建筑结构荷载规范》GB 50009--2001《混凝土结构设计规范》GB 50010--2001《建筑抗震设计规范》GB50011--2001《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3--2002《建筑桩基技术规范》JGJ 94—2008《钢结构设计规范》GB 50017--2001《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99—98《砌体结构设计规范》GB 50003--20011）、SATWE中的参数（1）总信息A.水平力与整体坐标夹角（度）：（0~90之间）【解释】主要用于有斜向抗水平力结构榀时填写。

改写后，风荷载要变化，主要是受风面积变化、风荷载作用的坐标变化；抗侧力结构榀的刚度变化引起地震力的变化，所以要重新进行数检。

【规范】《建筑抗震设计规范》【总结】一般取0（地震力.风力作用方向，反时针为正）；当结构分析所得的[地震作用最大的方向]＞15度时,宜将其角度输入补充验算。

B.混凝土容重：（25KN/M3）【解释】应考虑构件装修重量，建议取28kN/m3。

C.钢材容重：（78 KN/M3）【解释】一般取78kN/m3（没有计入构件装修重量）。

D.裙房层数：（无裙房时填0）【解释】裙房层数影响剪力墙的加强区高度。

E.转换层所在层号：（无转换层时填0）【解释】转换层也影响加强区高度，同时转换层需加强。

F.地下室层数：（无地下室时填0）【解释】必须准确填写，因为：1.风荷载、地震作用效应的计算必须要用到这个参数，有了这个参数，地下室以下的风荷载、水平地震效应就没有往下传，但竖向作用效应还是往下传递。

2.地下室侧墙的计算要用到。

3.底部加强区要用到这个参数。

G.墙元细分最大控制长度：（2）【解释】一般工程取2.0，框支剪力墙取1.5或1.0。

H.□对所有楼层强制采用刚性楼板假设【解释】“刚性楼板假定”是由程序自动判断结构的楼板情况，当该房间布置楼板后，且没有对该房间定义为“弹性楼板”，则程序自动按“刚性楼板假定”分析；“强制性刚性楼板”是新规范设计“位移比”的需要，楼层中的房间可能是“刚性板”、“弹性板”、“板厚为0”等这三种情况，这样在计算楼层平均位移时，只有把楼层中的所有房间均按“强制刚性楼板”计算，平均位移才能计算准确，则位移比也能计算合理；“强制刚性楼板”仅用于位移比的计算，构件设计则不应选择“强制刚性楼板”，因次需要进行两次计算。

结构总体信息1、结构体系：按实际情况填写。

1）框架结构：框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成，构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。

结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶粒等轻质板材等材料砌筑或装配而成。

2）框剪结构：框架-剪力墙结构，俗称为框剪结构。

主要结构是框架，由梁柱构成，小部分是剪力墙。

墙体全部采用填充墙体，由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成，在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件。

适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。

3）框筒结构：如果把框剪结构剪力墙布置成筒体，围成的竖向箱形截面的薄臂筒和密柱框架组成的竖向箱形截面，可称为框架－筒体结构体系。

具有较高的抗侧移刚度，被广泛应用于超高层建筑。

4）筒中筒结构：筒中筒结构由心腹筒、框筒及桁架筒组合，一般心腹筒在内，框筒或桁架筒在外，由内外筒共同抵抗水平力作用。

由剪力墙围成的筒体称为实腹筒，在实腹筒墙体上开有规则排列的窗洞形成的开孔筒体称为框筒;筒体四壁由竖杆和斜杆形成的桁架组成则称为桁架筒。

5）剪力墙结构：剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。

这种结构在高层房屋中被大量运用。

6）部分框支剪力墙结构：框支剪力墙指的是结构中的局部，部分剪力墙因建筑要求不能落地，直接落在下层框架梁上，再由框架梁将荷载传至框架柱上，这样的梁就叫框支梁，柱就叫框支柱，上面的墙就叫框支剪力墙。

这是一个局部的概念，因为结构中一般只有部分剪力墙会是框支剪力墙，大部分剪力墙一般都会落地的。

7）板柱-剪力墙结构：柱-剪力墙结构(slab-column shearwall structure)，是由无梁楼板与柱组成的板柱框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。