摘　要：本文结合工程实例，就百米高层住宅结构设计中的七大比值进行探讨，提出了优化设计处理方法和措施，以达到科学经济合理的设计要求

　　引言

　　随着城市建设的发展和科学技术的进步, 高层建筑(10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的其他高层民用建筑)的应用日益广泛。笔者认为,对于高层结构设计来说，轴压比、位移比、周期比、刚度比、剪重比、刚重比、刚度比、层间受剪承载力比是保证结构规则、科学、合理、安全、经济的七个极其重要的参数。本文结合正在设计中的桂林某百米高层住宅，根据国家最新规范条文的要求，结合我国目前较为权威且应用最为广泛的PKPM软件的电算结果，谈一谈如何对电算结果进行分析与判断。

　　一、工程概况

　　桂林某住宅小区，位于桂林市临桂新区，总建筑面积483300m2，由17栋高层住宅组成。高层住宅主体结构为地上三十四层，层高2.8m，总高度102m，地下室一层。

　　二、高层住宅结构设计七大比值与对应的PKPM计算书

　　对于高层住宅结构设计来说，轴压比、位移比、周期比、刚度比、剪重比、刚重比、刚度比、层间受剪承载力比是保证结构规则、安全、经济的七个极其重要的参数。我国目前较为权威且应用最为广泛的PKPM软件对这“七个比”有详细的电算结果输出，便于设计人员进行分析与调整。七大比值与对应的PKPM计算书见下表1。

　　表1：高层住宅结构设计七大比值与对应的PKPM计算书

　　三、高层住宅结构设计七大比值的主要意义

　　高层住宅结构设计七大比值的主要意义见下表2。

　　表2：高层住宅结构设计七大比值的主要意义

　　四、高层住宅结构设计七大比值的具体数值分析与判断

　　(一)轴压比

　　轴压比包括柱轴压比和剪力墙轴压比。

　　轴压比是影响剪力墙和柱抗震性能的主要因素之一。为了使剪力墙和柱具有很好的延性和耗能能力，我国最新规范采取的措施之一就是限制轴压比。

　　根据PKPM计算结果中的柱轴压比图形文件和剪力墙轴压比图形文件，本百米高层住宅的柱轴压比均小于且接近柱轴压比限值0.9，剪力墙墙肢轴压比均小于且接近剪力墙墙肢轴压比限值0.6，完全满足规范要求。

　　(二)位移比

　　位移比是指楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。

　　根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第5.5.1条表5.5.1，框架-剪力墙结构的弹性层间位移角限值为1/800。根据PKPM计算结果中的位移输出文件Wdisp.out，本百米高层住宅的弹性层间位移角均小于1/800，完全满足规范要求。

　　(三)周期比

　　周期比即结构扭转为主的第一自振周期(也称第一扭振周期)Tt与平动为主的第一自振周期(也称第一侧振周期)T1的比值。

　　本百米高层住宅为A级高度高层建筑，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)第3.4.5条，周期比不应大于0.9。根据PKPM计算结果中的周期、地震力与振型输出文件Wzq.out，结构扭转为主的第一自振周期Tt=2.2043，结构平动为主的第一自振周期Tl=4.0101，周期比=2.2043/4.0101=0.55<0.9，完全满足规范要求。

　　(四)剪重比

　　剪重比即楼层最小水平地震剪力系数λ。主要是控制各楼层最小地震剪力，尤其是对于基本周期大于3.5S的结构,以及存在薄弱层的结构,出于对结构安全的考虑,规范增加了对剪重比的要求。

　　根据PKPM计算结果中的周期、地震力与振型输出文件Wzq.out，本百米高层住宅的基本周期为4.0，3.5<4.0<5.0。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)第4.3.12条表4.3.12和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第5.2.5条表5.2.5，楼层最小水平地震剪力系数λ=0.007。根据PKPM计算结果中的周期、地震力与振型输出文件Wzq.out，X向楼层最小剪重比=0.0074>0.007，Y向楼层最小剪重比=0.0073>0.007，完全满足规范要求。

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