高層設(shè)計的難點在于豎向承重構(gòu)件(柱、剪力墻等)的合理布置,設(shè)計過程中控制的目標參數(shù)主要有如下七個:

1、軸壓比:主要為控制結(jié)構(gòu)的延性,規(guī)范對墻肢和柱均有相應(yīng)限值要求,見抗規(guī)6.3.7和6.4.6,高規(guī) 6.4.2和7.2.14。

軸壓比不滿足時的調(diào)整方法:

1)程序調(diào)整:SATWE程序不能實現(xiàn)。

2)人工調(diào)整:增大該墻、柱截面或提高該樓層墻、柱混凝土強度。

2、剪重比:主要為控制各樓層最小地震剪力,確保結(jié)構(gòu)安全性,見抗規(guī)5.2.5,高規(guī)3.3.13。這個要求如同最小配筋率的要求,算出來的地震剪力如果達不到規(guī)范的最低要求,就要人為提高,并按這個最低要求完成后續(xù)的計算。

剪重比不滿足時的調(diào)整方法:

1)程序調(diào)整:在SATWE的“調(diào)整信息”中勾選“按抗震規(guī)范5.2.5調(diào)整各樓層地震內(nèi)力”后,SATWE按抗規(guī)5.2.5自動將樓層最小地震剪力系數(shù)直接乘以該層及以上重力荷載代表值之和,用以調(diào)整該樓層地震剪力,以滿足剪重比要求。

2)人工調(diào)整:如果還需人工干預(yù),可按下列三種情況進行調(diào)整:

a)當(dāng)?shù)卣鸺袅ζ《鴮娱g側(cè)移角又偏大時,說明結(jié)構(gòu)過柔,宜適當(dāng)加大墻、柱截面,提高剛度;

b)當(dāng)?shù)卣鸺袅ζ蠖鴮娱g側(cè)移角又偏小時,說明結(jié)構(gòu)過剛,宜適當(dāng)減小墻、柱截面,降低剛度以取得合適的經(jīng)濟技術(shù)指標;

c)當(dāng)?shù)卣鸺袅ζ《鴮娱g側(cè)移角又恰當(dāng)時,可在SATWE的“調(diào)整信息”中的“全樓地震作用放大系數(shù)”中輸入大于1的系數(shù)增大地震作用,以滿足剪重比要求。

3、剛度比:主要為控制結(jié)構(gòu)豎向規(guī)則性,以免豎向剛度突變,形成薄弱層,見抗規(guī)3.4.2,高規(guī)4.4.2;對于形成的薄弱層則按高規(guī)5.1.14予以加強。

剛度比不滿足時的調(diào)整方法:

1)程序調(diào)整:如果某樓層剛度比的計算結(jié)果不滿足要求,SATWE自動將該樓層定義為薄弱層,并按高規(guī)5.1.14將該樓層地震剪力放大1.15倍。

2)人工調(diào)整:如果還需人工干預(yù),可適當(dāng)降低本層層高和加強本層墻、柱或梁的剛度,適當(dāng)提高上部相關(guān)樓層的層高和削弱上部相關(guān)樓層墻、柱或梁的剛度。

4、位移比:主要為控制結(jié)構(gòu)平面規(guī)則性,以避免產(chǎn)生過大的偏心而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。見抗規(guī)3.4.2,高規(guī) 4.3.5。

位移比不滿足時的調(diào)整方法:

1)程序調(diào)整:SATWE程序不能實現(xiàn)。

2)人工調(diào)整:只能通過人工調(diào)整改變結(jié)構(gòu)平面布置,減小結(jié)構(gòu)剛心與形心的偏心距;可利用程序的節(jié)點搜索功能在SATWE的“分析結(jié)果圖形和文本顯示”中的“各層配筋構(gòu)件編號簡圖”中快速找到位移最大的節(jié)點,加強該節(jié)點對應(yīng)的墻、柱等構(gòu)件的剛度;也可找出位移最小的節(jié)點削弱其剛度;直到位移比滿足要求。

5、周期比:主要為控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng),減小扭轉(zhuǎn)對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響,見高規(guī)4.3.5。周期比不滿足要求,說明結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對于側(cè)移剛度較小,結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)過大。

周期比不滿足時的調(diào)整方法:

1)程序調(diào)整:SATWE程序不能實現(xiàn)。

2)人工調(diào)整:只能通過人工調(diào)整改變結(jié)構(gòu)布置,提高結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度;總的調(diào)整原則是加強結(jié)構(gòu)外圍墻、柱或梁的剛度,適當(dāng)削弱結(jié)構(gòu)中間墻、柱的剛度。

第一或第二振型為扭轉(zhuǎn)時的調(diào)整方法:

a)SATWE程序中的振型是以其周期的長短排序的。
       b)結(jié)構(gòu)的第一、第二振型宜為平動,扭轉(zhuǎn)周期宜出現(xiàn)在第三振型及以后。見抗規(guī)3.5.3條3款及條文說明“結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特性(周期和振型)宜相近”。
       c)當(dāng)?shù)谝徽裥蜑榕まD(zhuǎn)時,說明結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對于其兩個主軸(一般都靠近X軸和Y軸)方向的側(cè)移剛度過小,此時宜沿兩主軸適當(dāng)加強結(jié)構(gòu)外圍的剛度,并適當(dāng)削弱結(jié)構(gòu)內(nèi)部的剛度。
       d)當(dāng)?shù)诙裥蜑榕まD(zhuǎn)時,說明結(jié)構(gòu)沿兩個主軸方向的側(cè)移剛度相差較大,結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對其中一主軸(側(cè)移剛度較小方向)的側(cè)移剛度是合理的;但相對于另一主軸(側(cè)移剛度較大方向)的側(cè)移剛度則過小,此時宜適當(dāng)加強結(jié)構(gòu)外圍(主要是沿側(cè)移剛度較大方向)的剛度,并適當(dāng)削弱結(jié)構(gòu)內(nèi)部沿側(cè)移剛度較大方向的剛度。
       e)在進行上述調(diào)整的同時,應(yīng)注意使周期比滿足規(guī)范的要求。
        f)當(dāng)?shù)谝徽裥蜑榕まD(zhuǎn)時,周期比肯定不滿足規(guī)范的要求;當(dāng)?shù)诙裥蜑榕まD(zhuǎn)時,周期比較難滿足規(guī)范的要求。

6、剛重比:主要為控制結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,避免結(jié)構(gòu)在風(fēng)載或地震力的作用下整體失穩(wěn),見高規(guī)5.4.1和5.4.4。剛重比不滿足要求,說明結(jié)構(gòu)的剛度相對于重力荷載過;但剛重比過分大,則說明結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟技術(shù)指標較差,宜適當(dāng)減少墻、柱等豎向構(gòu)件的截面面積。

剛重比不滿足時的調(diào)整方法:

1)程序調(diào)整:SATWE程序不能實現(xiàn)。

2)人工調(diào)整:只能通過人工調(diào)整改變結(jié)構(gòu)布置,加強墻、柱等豎向構(gòu)件的剛度。

7、層間受剪承載力比:控制豎向不規(guī)則性,以免豎向樓層受剪承載力突變,形成薄弱層,見抗規(guī)3.4.2,高規(guī)4.4.3;對于形成的薄弱層應(yīng)按高規(guī)5.1.14予以加強。

層間受剪承載力比不滿足時的調(diào)整方法:

1)程序調(diào)整:在SATWE的“調(diào)整信息”中的“指定薄弱層個數(shù)”中填入該樓層層號,將該樓層強制定義為薄弱層,SATWE按高規(guī)5.1.14將該樓層地震剪力放大1.15倍。

2)人工調(diào)整:如果還需人工干預(yù),可適當(dāng)提高本層構(gòu)件強度(如增大配筋、提高混凝土強度或加大截面)以提高本層墻、柱等抗側(cè)力構(gòu)件的承載力,或適當(dāng)降低上部相關(guān)樓層墻、柱等抗側(cè)力構(gòu)件的承載力。

如果結(jié)構(gòu)豎向較規(guī)則,第一次試算時可只建一個結(jié)構(gòu)標準層,待結(jié)構(gòu)的周期比、位移比、剪重比、剛度比等滿足之后再添加其它標準層;這樣可以減少建模過程中的重復(fù)修改,加快建模速度。