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【摘 要】随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，高层建筑在我国的发展越来越迅速，对高层建筑混凝土的结构设计要求也越来越高。高层混凝土结构设计需要控制的目标参数主要有轴压比和剪重比、以及刚度比和位移比还有周期比和刚重比，本文，我们即对这六个参数进行分析。
【关键词】高层混凝土；结构设计；控制参数
引言
目前，高层建筑越来越多的出现在人们的生活中，人们对建筑质量的要求也越来越高。 高层建筑的侧向位移较大，于是，高层建筑的设计除了要满足足够的强度外，还要具备足够的刚度，从而不断完善混凝土结构。本文，我们结合我国2011年10月1日起实施的JGJ3-2010版《高层建筑混凝土结构技术规程》，和GB 50011-2010版的《建筑抗震设计规范》，分析高层混凝土结构设计的主要控制参数。
1.位移比
位移比的大小是结构扭转效果的体现，是控制建筑扭转效果的重要参数。JGJ3-2010版《高层建筑混凝土结构技术规程》中3.4.5条对楼层竖向构件的水平位移和层间位移的最大范围进行了明确规定，规定A、B等级的高层建筑楼层竖向构件的水平位移和层间位移的最大值最好要在该楼层平均值的1.2倍范围之内；而且，A级高层建筑的楼层竖向构件的 水平位移和层间位移的最大值要在该楼层平均值1.5倍范围之内；另外，B级 高层建筑以及混合结构的、结构较为复杂的高层建筑，其竖向构件的水平位移和层间位移的最大值要在该楼层平均值 1.4倍的范围之内。而当楼层的最大层间位移角在《高层建筑混凝土结构技术规程》3.7.3条规定的限值的0.4倍范围之内时，该楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该楼层平均值的比值可适当放松，但不应大于1.6。例如：当剪力墙结构的最大层间位移角为1/1000，且最大层间位移角为1/2500时，楼层的竖向构件最大水平位移和层间位移与该楼层平均值的比值可适当放宽，最大可放松至1.6。但是，《高层建筑混凝土结构技术规程》中所规定的位移比的极限值是通过对刚性板进行假设计算出的，在使用相关软件进行实际计算的过程中，要把软件设置为相应的假定参数。计算出的位移比如果满足实际需求，则可不必再选择假定参数。此外，位移比的大小还可以用来判断结构是否规则，从而最终选择采用偶然偏心计算或者是双向地震计算。目前常用的一些软件大多可以同时输出偶然偏心和单向地震以及双向地震下的位移比，所以，实际计算过程中，设计人员要依照实际情况进行选择。总之，确定计算模型是否合理，一定要从实际出发，结构较为复杂时还要积极应用多种手段予以解决，当位移比不满足规范要求时只能通过人工调整改变结构平面布置，减小结构刚心与形心的偏心距，可加强位移最大节点对应的墙、柱等构件的刚度，也可找出位移最小的节点削弱其刚度，直到位移比满足要求。
2.周期比
周期比指的是以扭转周期与平动周期之间的比值，体现的是抗扭刚度的大小，保证建筑不会在结构地震时轻易出现扭转和破坏。周期比反映的是对侧向刚度与扭转刚度之间的相对关系，并不是为了控制侧向刚度与扭转刚度的实际数值大小。控制周期比的作用是为了保证抗侧力构件在进行平面布置时更科学合理和有效。而且，因为进行局部的小范围调整往往无法取得较好的效果，所以大多数情况下都需要通过对平面布置的调整来予以整体性的改善。也就是说，对周期比进行控制不为了使结构牢固结实，而是为了使整体的结构和布局更加科学合理性，而对周期比进行验算，也是为了保证结构在遇见较高级别的地震情况下不至于出现过大的扭转效应。在《高层建筑混凝土结构技术规程》中，3.4.5 条 规定中提到，A 级高度的高层建筑第一自振周期Tt 与平动为主的第一自振周期T1 之间的比值要小于0.9，B 级 高层建筑和混合高层建筑等则要小于0.85 。对于大多数规则结构来说，扭转周期比都能满足规范限值的要求，一些多翼形平面和狭长形平面的结构，会由于扭转周期Tt较长而超出限值。由于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，既不是要求把结构做得如何“刚”，而是要求把结构布置得均衡合理，使结构不至于出现过大的扭转效应。所以一旦出现周期比不满足要求的情况，只能从整体上去调整结构的平面布置，把抗侧力构件布置到更有效、更合理的位置上，力求结构在两个主轴上的抗震性能相接近，使结构的侧向刚度和扭转刚度處于协调的理想关系。
3.刚重比
刚重比是侧向刚度与重力荷载设计值的比值 。刚重比主要控制的是结构的整体稳定性，减少重力二阶效应带来的各种不利影响。如果高层以及超高层建筑的高宽比较大或者水平风、地震作用较大，地基刚度较弱时，对结构整体稳定性的验算十分重要，直接关系到结构的安全性。刚重比的计算：刚重比=Di*Hi/Gi，其中，Di代表了第i楼层的 刚度值，Hi表示的为第i楼 的楼层高度，Gi代表了第i楼 的重力荷载设计值。刚重比与结构的侧移刚度之间是正比关系，所以，如果对周期比进调整，就会导致结构的侧移 刚度出现变化，从而也就影响到刚重比的实际大小。
4.刚度比
刚度比控制的是结构的竖向规则性，以免竖向刚度发生突变，保证结构平面的布置规则、对称。《建筑抗震设计规范》附录E2.1中规定， 筒体结构 上下层的侧向刚度比最好控制在在2以内。《高层建筑混凝土结构技术规程》的5.3.7 条规定， 如果建筑地下室的顶板是嵌固端 ，则侧向刚度值要保证为相邻 侧向刚度的2 倍以上。《高层建筑混凝土结构技术规程》的10.2.3 条规定，底部空间较大的剪力墙结构 的侧向刚度 需要注意一些问题，（1） 当转换层为1、2 层时，可 采用转换层与其相邻上层结构的等效剪切刚度比 来近似的表示 刚度 的变化，比值最好为1左右，非抗震设计时，比值 最好大于0.4，如果是抗震设计 比值要大于0.5。（2） 当转换层为 2 层以上时，转换层与其相邻上层的侧向刚度比要大于0.6。验算层刚度比的结构必须要有层的概念，对于一些复杂的建筑，如坡屋顶、体育馆、室外看台、工业厂房等，结构或者柱墙不在同一标高，或者本层根本没有楼板，所以在设计时，可以不考虑这类结构所计算的层刚度特性。
5.剪重比
剪重比控制的是各楼层的最小地震剪力，保证结构能够承担相应的地震作用，确保结构安全度较高，是体现地震作用大小的重要参数。剪重比在某种程度上反映了结构的刚柔程度，剪重比应在一个比较合理的范围内，以保证结构整体刚度的适中。剪重比可以通过“有效质量系数”予以控制，当“有效质量系数”大于90%时，我们认为地震作用满足要求，此时对结构剪重比的考察要确定其是否合适，如果不合适要适当修改结构布置、提高结构的刚度。“有效质量系数”与“振型数”关系密切，如果“有效质量系数”小于90%，可通过增加振型数来进行提高。但地下室不在最小剪重比的约束范围之内。
6.轴压比
轴压比控制的主要是结构的延性。不需要进行地震作用计算的结构，选择无地震作用组合的轴力设计值。需要进行抗震设计时，要保证框架柱在竖向荷载与地震作用下的轴压比 在规定数值的范围之内，如果是建造在Ⅳ类场地，且楼层较高，则要适当减小轴压比限值。
参考文献：
[1]方勇.刘宪玮.浅谈SATWE软件计算多高层结构的步骤[J].建筑结构，2010（07）：14-15.
[2]陈小兵.高层混凝土结构设计结构性能控制参数探讨[J].安徽建筑，2012，19（02）：39-40.
【关键词】高层混凝土；结构设计；控制参数
引言
目前，高层建筑越来越多的出现在人们的生活中，人们对建筑质量的要求也越来越高。 高层建筑的侧向位移较大，于是，高层建筑的设计除了要满足足够的强度外，还要具备足够的刚度，从而不断完善混凝土结构。本文，我们结合我国2011年10月1日起实施的JGJ3-2010版《高层建筑混凝土结构技术规程》，和GB 50011-2010版的《建筑抗震设计规范》，分析高层混凝土结构设计的主要控制参数。
1.位移比
位移比的大小是结构扭转效果的体现，是控制建筑扭转效果的重要参数。JGJ3-2010版《高层建筑混凝土结构技术规程》中3.4.5条对楼层竖向构件的水平位移和层间位移的最大范围进行了明确规定，规定A、B等级的高层建筑楼层竖向构件的水平位移和层间位移的最大值最好要在该楼层平均值的1.2倍范围之内；而且，A级高层建筑的楼层竖向构件的 水平位移和层间位移的最大值要在该楼层平均值1.5倍范围之内；另外，B级 高层建筑以及混合结构的、结构较为复杂的高层建筑，其竖向构件的水平位移和层间位移的最大值要在该楼层平均值 1.4倍的范围之内。而当楼层的最大层间位移角在《高层建筑混凝土结构技术规程》3.7.3条规定的限值的0.4倍范围之内时，该楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该楼层平均值的比值可适当放松，但不应大于1.6。例如：当剪力墙结构的最大层间位移角为1/1000，且最大层间位移角为1/2500时，楼层的竖向构件最大水平位移和层间位移与该楼层平均值的比值可适当放宽，最大可放松至1.6。但是，《高层建筑混凝土结构技术规程》中所规定的位移比的极限值是通过对刚性板进行假设计算出的，在使用相关软件进行实际计算的过程中，要把软件设置为相应的假定参数。计算出的位移比如果满足实际需求，则可不必再选择假定参数。此外，位移比的大小还可以用来判断结构是否规则，从而最终选择采用偶然偏心计算或者是双向地震计算。目前常用的一些软件大多可以同时输出偶然偏心和单向地震以及双向地震下的位移比，所以，实际计算过程中，设计人员要依照实际情况进行选择。总之，确定计算模型是否合理，一定要从实际出发，结构较为复杂时还要积极应用多种手段予以解决，当位移比不满足规范要求时只能通过人工调整改变结构平面布置，减小结构刚心与形心的偏心距，可加强位移最大节点对应的墙、柱等构件的刚度，也可找出位移最小的节点削弱其刚度，直到位移比满足要求。
2.周期比
周期比指的是以扭转周期与平动周期之间的比值，体现的是抗扭刚度的大小，保证建筑不会在结构地震时轻易出现扭转和破坏。周期比反映的是对侧向刚度与扭转刚度之间的相对关系，并不是为了控制侧向刚度与扭转刚度的实际数值大小。控制周期比的作用是为了保证抗侧力构件在进行平面布置时更科学合理和有效。而且，因为进行局部的小范围调整往往无法取得较好的效果，所以大多数情况下都需要通过对平面布置的调整来予以整体性的改善。也就是说，对周期比进行控制不为了使结构牢固结实，而是为了使整体的结构和布局更加科学合理性，而对周期比进行验算，也是为了保证结构在遇见较高级别的地震情况下不至于出现过大的扭转效应。在《高层建筑混凝土结构技术规程》中，3.4.5 条 规定中提到，A 级高度的高层建筑第一自振周期Tt 与平动为主的第一自振周期T1 之间的比值要小于0.9，B 级 高层建筑和混合高层建筑等则要小于0.85 。对于大多数规则结构来说，扭转周期比都能满足规范限值的要求，一些多翼形平面和狭长形平面的结构，会由于扭转周期Tt较长而超出限值。由于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，既不是要求把结构做得如何“刚”，而是要求把结构布置得均衡合理，使结构不至于出现过大的扭转效应。所以一旦出现周期比不满足要求的情况，只能从整体上去调整结构的平面布置，把抗侧力构件布置到更有效、更合理的位置上，力求结构在两个主轴上的抗震性能相接近，使结构的侧向刚度和扭转刚度處于协调的理想关系。
3.刚重比
刚重比是侧向刚度与重力荷载设计值的比值 。刚重比主要控制的是结构的整体稳定性，减少重力二阶效应带来的各种不利影响。如果高层以及超高层建筑的高宽比较大或者水平风、地震作用较大，地基刚度较弱时，对结构整体稳定性的验算十分重要，直接关系到结构的安全性。刚重比的计算：刚重比=Di*Hi/Gi，其中，Di代表了第i楼层的 刚度值，Hi表示的为第i楼 的楼层高度，Gi代表了第i楼 的重力荷载设计值。刚重比与结构的侧移刚度之间是正比关系，所以，如果对周期比进调整，就会导致结构的侧移 刚度出现变化，从而也就影响到刚重比的实际大小。
4.刚度比
刚度比控制的是结构的竖向规则性，以免竖向刚度发生突变，保证结构平面的布置规则、对称。《建筑抗震设计规范》附录E2.1中规定， 筒体结构 上下层的侧向刚度比最好控制在在2以内。《高层建筑混凝土结构技术规程》的5.3.7 条规定， 如果建筑地下室的顶板是嵌固端 ，则侧向刚度值要保证为相邻 侧向刚度的2 倍以上。《高层建筑混凝土结构技术规程》的10.2.3 条规定，底部空间较大的剪力墙结构 的侧向刚度 需要注意一些问题，（1） 当转换层为1、2 层时，可 采用转换层与其相邻上层结构的等效剪切刚度比 来近似的表示 刚度 的变化，比值最好为1左右，非抗震设计时，比值 最好大于0.4，如果是抗震设计 比值要大于0.5。（2） 当转换层为 2 层以上时，转换层与其相邻上层的侧向刚度比要大于0.6。验算层刚度比的结构必须要有层的概念，对于一些复杂的建筑，如坡屋顶、体育馆、室外看台、工业厂房等，结构或者柱墙不在同一标高，或者本层根本没有楼板，所以在设计时，可以不考虑这类结构所计算的层刚度特性。
5.剪重比
剪重比控制的是各楼层的最小地震剪力，保证结构能够承担相应的地震作用，确保结构安全度较高，是体现地震作用大小的重要参数。剪重比在某种程度上反映了结构的刚柔程度，剪重比应在一个比较合理的范围内，以保证结构整体刚度的适中。剪重比可以通过“有效质量系数”予以控制，当“有效质量系数”大于90%时，我们认为地震作用满足要求，此时对结构剪重比的考察要确定其是否合适，如果不合适要适当修改结构布置、提高结构的刚度。“有效质量系数”与“振型数”关系密切，如果“有效质量系数”小于90%，可通过增加振型数来进行提高。但地下室不在最小剪重比的约束范围之内。
6.轴压比
轴压比控制的主要是结构的延性。不需要进行地震作用计算的结构，选择无地震作用组合的轴力设计值。需要进行抗震设计时，要保证框架柱在竖向荷载与地震作用下的轴压比 在规定数值的范围之内，如果是建造在Ⅳ类场地，且楼层较高，则要适当减小轴压比限值。
参考文献：
[1]方勇.刘宪玮.浅谈SATWE软件计算多高层结构的步骤[J].建筑结构，2010（07）：14-15.
[2]陈小兵.高层混凝土结构设计结构性能控制参数探讨[J].安徽建筑，2012，19（02）：39-40.