摘要：建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程中的程序可以分為四步進(jìn)行：整體參數(shù)計(jì)算，整體合理性計(jì)算，構(gòu)件優(yōu)化計(jì)算和抗震性能驗(yàn)算，比較科學(xué)。

　　關(guān)鍵詞：規(guī)范；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；四步計(jì)算

　　目前我國(guó)建筑業(yè)中，如何正確運(yùn)用設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，以滿足新規(guī)范的要求，是每個(gè)設(shè)計(jì)人員都非常關(guān)注的問(wèn)題，引用SATWE軟件為例，進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算一般步聚的討論，對(duì)一個(gè)典型工程而言，使用軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算程序?yàn)榉炙牟捷^為科學(xué)。

　　1、完成整體參數(shù)的正確確定

　　1.1振型組合數(shù)是軟件在做抗震計(jì)算時(shí)考慮振型的數(shù)量。該值取值太小不能正確反映模型應(yīng)當(dāng)考慮的地震振型數(shù)量，使計(jì)算結(jié)果失真；取值太大，不僅浪費(fèi)時(shí)間，還可能使計(jì)算結(jié)果發(fā)生畸變�！陡邔咏ㄖ�混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》簡(jiǎn)稱《高規(guī)》5.1.13-2條規(guī)定，抗震計(jì)算時(shí)，宜考慮平扭耦聯(lián)計(jì)算的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，振型數(shù)不就小于15，對(duì)多塔結(jié)構(gòu)的振型數(shù)不應(yīng)小于塔樓數(shù)的9倍，且計(jì)算振型數(shù)應(yīng)使振型參與質(zhì)量不小于總質(zhì)量的90%。必須指出的是，結(jié)構(gòu)的振型組合數(shù)并不是越大越好，其最大值不能超過(guò)結(jié)構(gòu)的總自由度數(shù)。

　　1.2確定整體結(jié)構(gòu)的合理性

　　新規(guī)范用于控制結(jié)構(gòu)整體性的指標(biāo)主要有：周期比、位移比、剛度比、層間受剪承載力之比、剛重比、剪重比等。

　　a.周期比是控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的重要指標(biāo)。它的目的是使抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置更有效、更合理，使結(jié)構(gòu)不至出現(xiàn)過(guò)大的扭轉(zhuǎn)。

　　b.位移比（層間位移比）是控制平面不規(guī)則性的重要指標(biāo)。其限值在《建筑抗振計(jì)算規(guī)范》（簡(jiǎn)稱《抗震規(guī)范》和《高規(guī)》中均有明確的規(guī)定，不再贅述。需要指出的是，新規(guī)范中規(guī)定的位移比限值是按剛性板假定作出的，如果在結(jié)構(gòu)模型中設(shè)定了彈性板，則必須在軟件參數(shù)設(shè)置時(shí)選擇“對(duì)所有樓層剛制采用剛性樓板假定”，以便計(jì)算出正確的位移比。

　　c.剛度比是控制結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則的重要指標(biāo)。根據(jù)《抗震規(guī)范》和《高規(guī)》的要求，軟件提供了三種剛度比的計(jì)算方式，分別是剪切剛度、剪彎剛度和地震力與相應(yīng)的層間位移比。

　　d.層間受剪承載力之比也是控制結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則的重要指標(biāo)。其限值可參考《抗震規(guī)范》和《高規(guī)》的有關(guān)規(guī)定。

　　e.剛重比是結(jié)構(gòu)剛度與重力荷載之比。它是控制結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的重要因素，也是影響重力二階（P）效應(yīng)的主要參數(shù)。該值如果不滿足要求，則有可能引起結(jié)構(gòu)失穩(wěn)倒塌，應(yīng)當(dāng)引起設(shè)計(jì)人員的足夠重視。

　　f.剪重比是抗震設(shè)計(jì)中非常重要的參數(shù)。規(guī)范之所以規(guī)定剪重比，主要是因?yàn)樵陂L(zhǎng)周期作用下，地震影響系數(shù)下降較快，由此計(jì)算出來(lái)的水平地震作用下的效應(yīng)可能太小。而對(duì)于長(zhǎng)周期的水平地震作用下的結(jié)構(gòu)系數(shù)下降較快，由此計(jì)算出來(lái)的水平地震作用下的結(jié)構(gòu)效應(yīng)可能太小。而對(duì)于長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)，地震動(dòng)態(tài)作用下的地面加速度和位移可能對(duì)結(jié)構(gòu)具有更大的破壞作用，但采用振型分解法時(shí)無(wú)法對(duì)此做出較準(zhǔn)確的計(jì)算。出于安全考慮，規(guī)范規(guī)定了各樓層水平地震剪力的最小值，該值如果不滿足要求，則說(shuō)明該結(jié)構(gòu)有可能出現(xiàn)比較明顯的薄弱部位，須進(jìn)行調(diào)整。

　　2、具體對(duì)單構(gòu)件作優(yōu)化設(shè)計(jì)：

　　2.1軟件對(duì)混凝土梁計(jì)算顯示超筋信息有以下情況

　　1）當(dāng)梁的彎矩形設(shè)計(jì)值M大于梁的極限承載彎矩MU時(shí)，提示超筋。

　　2）規(guī)范對(duì)混凝土受壓區(qū)高度限制四級(jí)及非抗震ε≤εb

　　二、三級(jí) ε≤0.35（計(jì)算時(shí)取A,S=0.3AS）

　　一級(jí) ε≤0.25（計(jì)算時(shí)取A,S=0.5AS）

　　當(dāng)ε不滿足以上要求時(shí)，程序提示超筋

　　3）《抗震規(guī)范》要求梁端縱向受拉鋼筋最大配筋率2.5%，當(dāng)大于此值時(shí)，提示超筋

　　4）混凝土梁斜截面計(jì)算要滿足最小截面要求，如不滿足則提示超筋。

　　2.2剪力墻超筋分三種情況

　　1）剪力墻暗柱超筋，軟件給出的暗柱最大配筋率是按照4%控制的，而各規(guī)范均要求剪力墻主筋的配筋面積以邊緣構(gòu)件方式給出，沒有最大配筋率。所以程序給出的剪力墻暗柱超筋是警告信息,設(shè)計(jì)人員可以酌情考慮。

　　2）剪力墻水平筋超筋則說(shuō)明該結(jié)構(gòu)抗剪不夠,應(yīng)予以調(diào)。

　　3）剪力墻連梁超筋大多數(shù)情況下是在水平地震力的作用下抗剪不夠。7

　　2.3柱軸壓比計(jì)算，柱軸壓比的計(jì)算在《高規(guī)》和《抗震規(guī)范》中的規(guī)定并不完全一樣《抗震規(guī)范》第6.7.7條規(guī)定，計(jì)算軸壓比的柱軸力設(shè)計(jì)值班既包括地震組合，也包括非地震組合，而《高規(guī)》第6.4.2條規(guī)定，計(jì)算軸壓比的柱軸力設(shè)計(jì)值班駐考慮地震作用組合下的柱軸力。軟件在計(jì)算柱軸壓比時(shí)，當(dāng)工程考慮地震作用，程序僅取地震作用組合下的柱軸力設(shè)計(jì)值計(jì)算，當(dāng)該工程不考慮地震作用時(shí)，程序才取非地震作用組合下的柱軸力設(shè)計(jì)值計(jì)算。