摘要：建設結(jié)構(gòu)設計計算過程中的程序可以分為四步進行：整體參數(shù)計算，整體合理性計算，構(gòu)件優(yōu)化計算和抗震性能驗算，比較科學。

　　關鍵詞：規(guī)范；結(jié)構(gòu)設計；四步計算

　　目前我國建筑業(yè)中，如何正確運用設計軟件進行建筑結(jié)構(gòu)設計計算，以滿足新規(guī)范的要求，是每個設計人員都非常關注的問題，引用SATWE軟件為例，進行結(jié)構(gòu)計算一般步聚的討論，對一個典型工程而言，使用軟件進行結(jié)構(gòu)計算程序為分四步較為科學。

　　1、完成整體參數(shù)的正確確定

　　1.1振型組合數(shù)是軟件在做抗震計算時考慮振型的數(shù)量。該值取值太小不能正確反映模型應當考慮的地震振型數(shù)量，使計算結(jié)果失真；取值太大，不僅浪費時間，還可能使計算結(jié)果發(fā)生畸變。《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》簡稱《高規(guī)》5.1.13-2條規(guī)定，抗震計算時，宜考慮平扭耦聯(lián)計算的扭轉(zhuǎn)效應，振型數(shù)不就小于15，對多塔結(jié)構(gòu)的振型數(shù)不應小于塔樓數(shù)的9倍，且計算振型數(shù)應使振型參與質(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)效應的重要指標。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。其限值在《建筑抗振計算規(guī)范》（簡稱《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)模型中設定了彈性板，則必須在軟件參數(shù)設置時選擇“對所有樓層剛制采用剛性樓板假定”，以便計算出正確的位移比。

　　c.剛度比是控制結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則的重要指標。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算方式，分別是剪切剛度、剪彎剛度和地震力與相應的層間位移比。

　　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。其限值可參考《抗震規(guī)范》和《高規(guī)》的有關規(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，應當引起設計人員的足夠重視。

　　f.剪重比是抗震設計中非常重要的參數(shù)。規(guī)范之所以規(guī)定剪重比，主要是因為在長周期作用下，地震影響系數(shù)下降較快，由此計算出來的水平地震作用下的效應可能太小。而對于長周期的水平地震作用下的結(jié)構(gòu)系數(shù)下降較快，由此計算出來的水平地震作用下的結(jié)構(gòu)效應可能太小。而對于長周期結(jié)構(gòu)，地震動態(tài)作用下的地面加速度和位移可能對結(jié)構(gòu)具有更大的破壞作用，但采用振型分解法時無法對此做出較準確的計算。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，則說明該結(jié)構(gòu)有可能出現(xiàn)比較明顯的薄弱部位，須進行調(diào)整。

　　2、具體對單構(gòu)件作優(yōu)化設計：

　　2.1軟件對混凝土梁計算顯示超筋信息有以下情況

　　1）當梁的彎矩形設計值M大于梁的極限承載彎矩MU時，提示超筋。

　　2）規(guī)范對混凝土受壓區(qū)高度限制四級及非抗震ε≤εb

　　二、三級 ε≤0.35（計算時取A,S=0.3AS）

　　一級 ε≤0.25（計算時取A,S=0.5AS）

　　當ε不滿足以上要求時，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%，當大于此值時，提示超筋

　　4）混凝土梁斜截面計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,設計人員可以酌情考慮。

　　2）剪力墻水平筋超筋則說明該結(jié)構(gòu)抗剪不夠,應予以調(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柱軸壓比計算，柱軸壓比的計算在《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，計算軸壓比的柱軸力設計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，計算軸壓比的柱軸力設計值班駐考慮地震作用組合下的柱軸力。軟件在計算柱軸壓比時，當工程考慮地震作用，程序僅取地震作用組合下的柱軸力設計值計算，當該工程不考慮地震作用時，程序才取非地震作用組合下的柱軸力設計值計算。