对结构专业常见结构计算问题的分析及改正建议一、关于荷载输入的问题（1） 遗漏梁、柱、墙上荷载：在电算过程中进行荷载输入时，有时 会出现荷载遗漏的情况，比如墙休、雨蓬、水箱、外天沟积水、建筑装 饰线条高层有消防剪力梯之间的隔墙等作用在梁上的线荷载，屋面轻钢 装饰构架作用在框架柱、梁上及电梯机房屋面吊钩作用在梁上的集中荷 载、姓墙上开结构洞时的封洞荷载等出现漏荷载的原因除了专业配合 问题外，也有设计人员疏忽的原因，在节点较密，梁段较短时更容易发 生2） 楼梯间活荷载取值偏小：高层建筑中消防疏散用的楼梯，按照 《建筑结构荷载规范MGB50009-2001）（以下简称《荷载规范》）第4.1.1条的规定，不应小于3.5kN / m2o 一般来说，高层建筑的楼梯（除了楼中 楼的室内楼梯及上电梯机房用的小楼梯外）都是消防楼梯，其活荷载标 准值都不应小于规范规定的数值，有的设计人员仍按一般住宅或办公楼, 取用2.0kN / m2是不正确的3） 卫生间荷载取值不足：卫生间的荷载输入值需耍根据实际情况 分别对待，一般住宅、宿舍、宾馆等的套内卫生间面积较小，有明确的 板下沉及填料要求，这部分的恒、活荷载较容易控制，一般不会出错。
可是，对教学楼、医院等面积较大的、隔墙局部布置较密的公共厕所， 荷载取值就容易出现问题按照《全国民用建筑工程设计技术措施—— 结构》以下简称为《技术措施》中的有关规定，有分隔的蹲测公共卫纶 间，也可将活荷载取为&OkN / m2,这个值已经考虑了填料、隔墙等的重 量对于住宅中有带浴缸的卫生间时也应按《技术措施》将卫生间活荷 载取为4.0kN / m2o（4） 遗漏电梯运行荷载：电梯机房的楼面活荷载标准值应不小于 7.0 kN/nA 这是《荷载规范》的规定，设计人员一般都能注意到并 正确输入但是，对于电梯运行时通过电梯机房的钢梁及侧壁导轨传 到电梯井壁上的荷载却常常会遗漏如果电梯井壁是钢筋混凝土墙，一 般将荷载补充完整后重算的计算结果变化不会很大但如果是框架结构, 由框架梁支承就很容易出现承载力明显不足的情况虽然在很多的设计 过程中，甲方都没有确定电梯型号，所以这个荷载的确切值尚不能确定, 但设计人员应该清楚地知道有这部分荷载的存在，并可以参考建筑专业 提供的电梯资料先输入相应的荷载，待甲方确定电梯后再复核，这样就 不会出现承载力明显不足的情况还有，电梯安装吊钩的荷载有时也会 被遗漏电梯安装吊钩在机房顶面，只用于电梯安装和检修，平时电梯 运行是不用的，它承受的集中荷载值一般为20〜30kN或按电梯样本。
有 的设计人员将电梯轿厢重和核定载重量相加，然后作为恒荷载输入到吊 钩所在的梁上，这是完全错误的5） 少算二次装修荷载现在的房地产项目，除楼、电梯间等公共 部分外，绝大部分的住宅均为初装修，结构设计人员在荷载取值时，应 留有业主进行二次装修的荷载（包括楼面，后做的轻质隔墙），并在设计 文件中明确其限值，以保证结构安全就楼面荷载取值而言，在房屋交 给业主的时候，钢筋混凝土楼板面上一般应该有20〜30mm的水泥砂浆 层，楼板下应有20mm左右的顶棚抹灰层，在此基础上，再加上二次装 修的面荷载，这才是最后应输入的恒荷载值如果直接取（钢筋混凝 土楼板自重+顶棚抹灰+板面水泥砂浆）这个值输入，那么就漏掉至少 0.7 kN / m2 （按一般的瓷砖地面计算）的荷载，这对结构是不安全的，所 以在计算时应先明确是否需进行二次装修，是否有后做的轻质隔墙等， 若有，则将荷载算准后输入再进行板、梁、柱至墙体、基础等各个构 件的设计二、关于计算模型及参数取值的问题(1) 设“缝”结构的计算模型选择不正确由于现在建筑体形越来 越大、越来越复杂，需要设“缝”的结构也越来越多了仅就上部结构 而言，“缝”将结构划分为几个较为规则的抗侧力结构单元，各单元之间 完全分开。
所以，各单元结构有独立的变形，若忽略基础变形的影响， 各单元之间的受力状况是相互独立的这一点与多塔结构不同，多塔楼 结构的各塔是通过底盘相互发生影响的对于设缝结构，通常采用的计 算模型有两个，一种是将各结构单元离散开，分别计算，我们称之为“离 散模型”；别一种是把各结构单元综合在一起，作为一个结构整体参加计 算，我们称之为“整体模型”对于这两种计算模型的选择设计人员应特 别慎重仅就上部结构而言，任何设缝的结构都可以采以离散模型对每 个结构单元逐一进行设计计算这时，需要注意的是在计算风荷载作用 时，应将设缝的一面进行遮挡面的定义(在多塔结构补充定义中可指定 遮挡面)，使之与工程实际相符因为釆用离散模型有一些不便之处，比 如在绘制平面施工图时，不便于整个楼层绘制，只能手工拼图；在绘制 梁柱施工图时，无法自动完成整层或全楼归并；在传递基础设计荷载时, 不能同时传递整个上部结构荷载而与离散模型相反，采用整体模型时, 在绘制平面施工图、梁柱施工图，以及传递基础设计荷载时都比较方便 在目前的程序版本下，在按照《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3- 2002)(以下简称《高规》)第4.3.5条的规定验算“周期比”、“刚度比” 吋，是一定要采用离散模型的计算结果的，而采用整体模型计算的“周 期比”是不正确的。
在采用整体模型时，先要把每个结构单元定义为多 塔楼，并将缝两侧定义为遮挡面，程序采用多塔楼结构计算模型进行设 计计算这时，还要注意两点：一是计算振型数要取得足够多，使整个 结构系统的有效质量系数在90%以上；二是在确定内力配筋时，应与离 散模型进行比较2) 结构周期没有按规范要求进行折减框架结构及框架一抗震墙 等结构，由于填充墙的存在，使结构的实际刚度大于计算刚度，计算周 期大于实际周期，因此，算出的地震剪力偏小，使结构偏于不安全，因 而对结构的计算周期进行折减是必要的《高规》第3.3.16条就以强制性 条文的形式对此做出了规定，而第3.3.17条就给出了折减系数的取值范 围周期折减前后，抗侧力构件的内力变化相当大，应该引起设计人员 重视虽然只有《高规》中才有对周期折减的条文规定，但我们认为对 多层结构也可适当进行折减对框架结构的计算周期不折减或折减系数 取得过大都是不妥当的对框架结构，采用砌体填充墙时，周期折减系 数可取0.6〜0.7；砌体填充墙较少或采用轻质砌块时，可取0.7〜0.8；完 全采用轻质墙体板材时，可取0.9只有无墙的纯框架，计算周期才可以 不折减3) 地下室层数的输入有误。
高层建筑一般都设置有地下室，多层 框架结构房屋有的也设置有地卞室在电算时，应将地卞室和上部结构 一起输入，并在总信息中按实际的地下室层数填写这样，计算地基和 基础底板的竖向荷载可以一次形成，并且在抗震计算时，程序会自动对 框架底层柱底截面的弯矩设计值乘以增大系数同时通过对层侧移刚度 比的分析比较，还可以正确判断和调整房屋的嵌固位置，并采取相应的 抗震构造措施，保证楼板有必要的厚度和最小配筋率等等；当地下室不 能作为上部结构的嵌固端时，更应正确输入地下室层数，以使计算机可 以考虑基础和上部的共同作用一些设计人员在进行框架结构设计吋， 因为需要用基础梁承担底层墙体荷载，所以将基础梁层作为一个标准层 参加整体建模计算，但又没有在结构总体信息中将地下室层数填为“1”, 这样弯矩设计值增大系数将会乘错位置，从而在发生地震时，会使极易 发生震害的底层柱底部位因抗震能力降低而破坏如果在结构整体计算 时，总信息中填写的地下室层数少于实际的层数，也会出现这样的情况, 需要特别注意4）计算刚度的选择有误结构薄弱层的判断和控制，在结构设计 中是非常重要的结构侧向刚度不规划类型的薄弱层判断、地下室顶板 是否能作为嵌固端以及转换层上、下结构刚度比是否满足要求等，都以 层刚度作为依据。
针对不同用途的刚度，《建筑抗震设计规范》（GB50011 -2001）（以下简称《抗震规范》）和《高规》建议有三种方法：《高规》 附录E.0.1建议的方法一剪切刚度、《高规》附录E.0.2建议的方法一剪弯 刚度和《抗震规范》第3.4.2和第3.4.3条文说明及《高规》建议的方法 —地震层间剪力与地震层间位移的比SATWE软件实现了以上三种层刚 度的计算但因为三种方法计算出來的刚度差别较大，若不能正确选用, 将会导致错误的结果PKPM建议，对于大多数一般的结构应选用第三 种层刚度算法，也就是地震层间剪力与地震层间位移的比的算法，这时 候一般要采用“刚性楼板假设”的条件，对于有弹性板或板厚为零或有 楼板开洞的工程，应计算两次：在刚性楼板假设条件下计算层刚度比、 位移比、周期等参数，并找出薄弱层，再在真实条件下计算，并且检查 原找岀的薄弱层是否得到确认，然后完成其他计算对于多层结构可以 选择剪切刚度算法，对于有斜撑的钢结构可以选择剪弯刚度算法；因为 第三种方法几乎适用于所有结构类型的计算刚度比及薄弱层，而H比其 他二种方法更容易通过刚度比验算，所以有的设计人员在任何情况下都 选第三种刚度，这是不对的。
我们曾经比较了几栋框支剪力墙结构的高 层住宅楼，转换层在2层在进行初算时，若选用了第三种刚度计算方 法，所有的结构都能•次通过层刚度比的计算经改用“剪切刚度”计 算，很多层刚度比出现超限，需要调整上下剪力墙的数量及布置，反复 几次才得以满足规范要求因此，在选择计算刚度时需要注意：第一， 在判定地下室顶板是否可以作为嵌固端时，一定要用剪切刚度或选用第 三种刚度并且把“回填土对地下室的约束相对刚度比”填为0第二，带 转换层的复杂高层结构，当转换层位于1层吋应采用“剪切刚度”方法 计算层刚度，当转换层位置大于1层吋应采用“剪弯刚度”方法计算刚 度，来求得转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比和判断是否符合高 规的要求若采用“地震剪力与地震层间位移的比”方法计算层刚度， 求得的转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比结果明显偏小，是偏于 不安全的当转换层设置在3层及3层以上时，还要采用“地震剪力与 地震层间位移的比”方法再计算一次刚度，从而进行转换层本层侧向刚 度不应小于相邻上一层楼层侧向刚度的60%的下限控制因为目前程序 未输出超下限的警告提示，所以设计是应该特别注意三、关于计算内容及结果控制的问题（1） 有效质量系数小于90%。
有效质量系数也就是《高规》中所讲 的振型参与质量系数，其计算结果在SATWE的WDISP.OUT文件中给出 因为这是规范中比旧规范多加的内容，在该规范施行初期因为设计人员 重视不足，经常被审图公司发现与有效质量相关的是地震力的振型组 合数《抗震规范》指出，合适的振型个数一般可以取振型参与质量达到 总质量的90%所需的振型•数有效质量系数超过90%意味着计算振型数 够了，否则计算振型数不够如果不够，说明后续振型产生的地震作用 效应不能忽略如果不能保证这点，将导致地震作用偏小，按此地震作 用设计的结构将存在不安全性，所以应该增加振型数进行重算保证有 效质量系数超过90%,这种判定可以扩充到所有结构类型，并不仅限于 高层结构有些设计人员不大重视电算程序使用手册的应用，选取振型 数时比较随意，这是应当注意的2） 周期比Tt/Tl大于0.9 （A级高度）或0.85 （B级高度）周 期比是指结构以扭转为主的第一周期Tt与以平动为主的最长周期即第一 周期T1的比值，其主要目的是控制结构在地震作用下的扭转效应周期 比实际上反映了结构的扭转刚度和侧向刚度之间的一种对应关系，同时 也反映了结构抗侧力构件布置的合理性和有效性。
这也是现规范中比I口 规范多加的内容3） 位移比大于1.5,《高规》4.3.5条规定：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与该楼层平均位 移的比，A级高度建筑不宜大于1.2倍不应小于1.5倍，其目的是限制结 构的扭效应，若位移比大于1.5,则可通过调整结构布置，主要调整栓墙 体的布置等方。