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1、初次做高层建筑结构设计的若干体会初次做高层建筑结构设计的若干体会 初次做高层住宅结构设计的几点体会 前段时间，初次完成了一栋 32 层住宅的上部结构设计，有 一些体会，现在写出来与大家分享。 首先，当拿到高层住宅的建筑图后，如果结构主管没有给 “结构技术规定” ，应主动向他要或是询问清楚。 “结构技 术规定”主要包括四个方面的内容。第一，结构布置和荷 载。结构布置有 3 点：1.材料。例如首层到几层用多少标 号的混凝土，几层以上用多少标号的混凝土，受力钢筋， 分布钢筋的强度等级，什么时候用几级钢，等等。2.剪力 墙的布置。例如首层到几层用多厚的剪力墙，几层以上又 是用多厚的剪力墙，剪力墙的主要
2、长度取多少等。3.楼板 和屋面板。一般情况下，屋面板全部取 120mm 厚,其他板取 不小于 100mm 厚。荷载包括恒载和活荷载。混凝土的容重 一般取 25 以上，一般取 2628，具体取多少要看各院自己 的规定。填充墙采用什么材料，容重取多少，这个一定要 清楚，否则取值错了，后面的功夫都白费了。活荷载取值 按荷载规范，需注意的地方主要是走廊，楼梯，悬挑阳台 等，荷载取大值。首先要确定地点，然后确定抗震设防烈 度和基本风压。连梁刚度折减系数，梁扭矩折减系数，中 梁刚度增大系数，梁支座负弯矩调幅系数，这几个系数对 梁配筋影响比较大，应特别注意。第三，电算需要检查的 结果参数。主要有轴压比，位移
3、比，侧向刚度比，周期比， 剪重比，层间受剪承载力比。非抗震地区主要控制轴压比 与位移比。第四，施工图要求。例如对施工图图纸一些规 定，板钢筋符号的简化，等等。 其次，对工程有了一定的了解后，就可以进行建模了。建 模的过程有三种方式。第一，直接按建筑图进行建模。第 二，先画结构模板，然后按照模板进行建模。第三，先画 结构模板，然后另外复制一份，对其进行节点处理后导入 PKPM。虽然各人的习惯会有不同，但我个人认为，第三种 方法会快些，而且对整栋建筑会有一个比较清晰的认识。 在画模板的过程中，要注意如下几点：1、结构平面布置和 竖向布置有那些不规则，高宽比有没有超限，记下来与做 建筑同事的商讨。2
4、、剪力墙布置宜简单、规则、对称，间 距可取 38 米，尽量不小于 4 米和不大于 7 米，3、尽量 布置成一般剪力墙，32 层住宅标准层的剪力墙，厚度可以 取 200mm 厚，长度可以取米米。4、楼梯和电梯处尽量布 置成筒。5、客厅和卧室处最好不要出现梁。 再次，对模型进行调试。由于高层住宅的标准层比较 多，第一次试算时可只建一个结构标准层，待结构的轴压 比、位移比，周期比等满足之后再添加其它标准层，这样 可以减少建模过程中的重复修改，加快建模速度。在有大 的改动时，做个备份，以免需要原模型时又要一点一点改 回来，浪费时间。在调试的过程中，要注意如下几点：1、 周期。结构是太刚还是太柔，可以从
5、第一周期反映出来。 第一周期的经验值可以取，N 为层数。在满足规范的前提下， 第一周期越大越好，结构偏柔更经济。一般情况下，应将 扭转周期调到第三振型，这样扭转效应就不会太大。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，A 级高度高层建筑不应大于，B 级高度高层建筑、混 合结构高层建筑及本规程第 10 章所指的复杂高层建筑不应 大于。对于周期比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。2、位移。参考 点位移曲线应上下渐变，不应出现大的突变，位移值须满 足规范有关要求。位移与结构的总体刚度有关，计算位移 愈小，其结构的总体刚度就愈大，
6、反之，位移值愈大，其 结构总体刚度就愈小，故可以根据初算的结果对整体结构 进行调整。如位移值偏小，则可以减小整体结构的刚度， 对墙、梁的截面尺寸可适当减小或取消部分剪力墙。反之， 如果位移偏大，则考虑如何加强整体结构的刚度，包括加 大有关构件的尺寸，改变结构抵抗水平力的形式、增设加 强层、斜撑等。在结构设计中，为了做到安全和经济，剪 力墙结构的侧向刚度不宜过大，可将其楼层层间最大位移 与层高之比控制在 1/11001/1300 之间。在考虑偶然偏心 影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间 位移，A 级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的倍，不应 大于该楼层平均值的倍；B 级高度高层建
7、筑、混合结构高层 建筑及本规程第 10 章所指的复杂高层建筑不宜大于该楼层 平均值的倍，不应大于该楼层平均值的倍。具体调整方法， 可利用程序的节点搜索功能在 SATWE 的“分析结果图形和 文本显示”中的“各层配筋构件编号简图”中快速找到位 移最大的节点，加强该节点对应的墙、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。3、刚度。抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度 不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的 70%或其上相邻三层侧向 刚度平均值的 80 %。结构竖向抗侧力构件不宜不连续楼层 的侧向刚度可取地震作用下该楼层剪力和该楼层层间位移 的比值。尤其应注意，当转换层设置
8、在 3 层及 3 层以上时， 其楼层侧向刚度尚不应小于相邻上部楼层侧向刚度的 60%。4、超筋。剪力墙连梁超筋是比较容易出现的现象， 可按高规条进行处理，亦可按朱炳寅写的混凝土剪力墙 连梁的设计计算及超筋的处理里的方法进行处理。还有 一种梁，它一边在剪力墙的平面内，一边搭在框架梁上， 这种梁也容易超筋。处理方法有四个：一是减小截面，二 是增大截面，三是弯矩调幅，四是点铰。个人认为点铰跟 实际的情况有一定的偏差，所以不点铰算得过去的话就不 要点了。其实，结构的大部分问题，都是刚度问题，只要 将刚度处理好了，大部分问题都不再是问题。 最后，模型调好后，就是绘制施工图了。虽然 PKPM 可以进 行施
9、工图绘制，但是在现阶段，我认为 CAD 绘图会相对快 些。当然并不是单纯的 CAD,主要是天正建筑，探索者等等 基于 CAD 开发的一些软件和插件，这些在网上都可以找到。 在具体画图是最好找一个已经画好的结构施工图 dwg 文件， 这里面的字体，线型，颜色，图层都已经设定好了，在里 面参照着画就可以了，而且这样更利于跟同事交流。 “左键 盘，右鼠标，眼看屏幕”是画图的最高境界，要达到这个 目标，快捷键的修改是必不可少的，具体可以在这个文件 进行修改。图纸画好后记得自己检查一遍，总会有一些低 级错误出现的。有条件的可以打白纸出来，这样可以看得 更清楚些。 所谓“熟手” ，一是规范熟，二是相关软件熟，只要在这两 方面狠下功夫，相信很快就可以成为一名合格的结构设计 人员。 朱汉缤 XX 年 x 月 x 日
