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高层建筑指标控制（多层：抗剪承载力之比、剪重比、有效质量系数、层间位移角、轴压比）总信息1.刚度比（高规3.5.2条）2.刚重比（高规5.4.1条）3.抗剪承载力之比（高规3.5.3条、抗规3.4.4条）周期、振型4.周期比（高规3.4.5条）5.剪重比（抗规5.2.5条、高规4.3.12条）有效质量系数位移6.位移比（高规3.4.5条，）7.位移角（高规3.7.3条、抗规5.5.1）8.轴压比（抗规6.3.6条）七个比值及调整方法高层设计的难点在于竖向承重构件（柱、剪力墙等）的合理布置，设计过程中控制的目标参数主要有如下七个：一、轴压比：主要为限制结构的轴压比，保证结构的延性要求，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.7 和6.4.6 ，高规 6.4.2 和7.2.14 及相应的条文说明。
轴压比不满足要求，结构的延性要求无法保证；轴压比过小，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少相应墙、柱的截面面积。
轴压比不满足时的调整方法：1 、程序调整：SATWE 程序不能实现。
2 、人工调整：增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
二、剪重比：主要为限制各楼层的最小水平地震剪力，确保周期较长的结构的安全，见抗规5.2.5 ，高规3.3.13 及相应的条文说明。
这个要求如同最小配筋率的要求，算出来的水平地震剪力如果达不到规范的最低要求，就要人为提高，并按这个最低要求完成后续的计算。
剪重比不满足时的调整方法：1 、程序调整：在SATWE 的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5 调整各楼层地震内力”后，SATWE 按抗规 5.2.5 自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和，用以调整该楼层地震剪力，以满足剪重比要求。
2 、人工调整：如果还需人工干预，可按下列三种情况进行调整：1 ）当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时，说明结构过柔，宜适当加大墙、柱截面，提高刚度。
2 ）当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时，说明结构过刚，宜适当减小墙、柱截面，降低刚度以取得合适的经济技术指标。
轴压比,剪重比的定义和介绍（非常好）1.什么是轴压比轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.7和6.4.6。
u=N/A*fc，u—轴压比，对非抗震地区，u=0.9N—柱轴力设计值A—柱截面面积fc—砼抗压强度设计值2.什么是周期比?剪重比?位移比?楼层最小剪力系数?新的建筑结构设计规范在结构可靠度、设计计算、配筋构造方面均有重大更新和补充，特别是对抗震及结构的整体性，规则性作出了更高的要求，使结构设计不可能一次完成。
如何正确运用设计软件进行结构设计计算，以满足新规范的要求，是每个设计人员都非常关心的问题。
以SATWE软件为例，进行结构设计计算步骤的讨论，对一个典型工程而言，使用结构软件进行结构计算分四步较为科学。
1．完成整体参数的正确设定计算开始以前，设计人员首先要根据新规范的具体规定和软件手册对参数意义的描述，以及工程的实际情况，对软件初始参数和特殊构件进行正确设置。
但有几个参数是关系到整体计算结果的，必须首先确定其合理取值，才能保证后续计算结果的正确性。
这些参数包括振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等，在计算前很难估计，需要经过试算才能得到。
(1)振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。
该值取值太小不能正确反映模型应当考虑的振型数量，使计算结果失真；取值太大，不仅浪费时间，还可能使计算结果发生畸变。
《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13-2条规定，抗震计算时，宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应，振型数不宜小于15，对多塔结构的振型数不应小于塔楼的9倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90％。
一般而言，振型数的多少于结构层数及结构自由度有关，当结构层数较多或结构层刚度突变较大时，振型数应当取得多些，如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。
振型组合数是否取值合理，可以看软件计算书中的x，y向的有效质量系数是否大于0.9。
具体操作是，首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于0.9，若小于0.9，可逐步加大振型个数，直到x,y两个方向的有效质量系数都大于0.9为止。
建筑结构设计中的十个比值随着计算机技术及CAD技术的发展，当前我们进行建筑结构设计越来越倚重计算软件；对计算软件依赖加深，往往会使我们变得懒于独立思考判断，而是直接引用计算结果作为设计的依据。
这样对于普通的规则的建筑往往没有大问题，但是一遇到特殊的建筑，其计算结果就会失真，必须人工进行调整干预才能得出正确的结果。
《高层建筑混凝土技术规程》第5.1.16条明确指出：对结构分析软件的计算结果，应进行分析判断，确认合理有效后方可作为工程设计的依据。
这一条文明确指出我们设计人员是设计的主体，软件只是我们的辅助工具，任何时候都不能丧失独立判断分析的能力。
分析一个计算结果正确与否，有十个比值非常关键，它们是轴压比，剪重比，刚度比，位移比，周期比，刚重比，楼层最大位移与层高比（层间位移角），倾覆力矩比，剪跨比以及剪压比。
（1）轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗震规范第6.3.6条和6.4.5条。
轴压比是指柱组合轴力设计值与柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比。
需要注意的是荷载组合下柱轴压比不能过大，从《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.3.1条可以看出当轴压力N>0.9φfc时，所增加的轴力全部由钢筋来承担，很不经济，尤其是地下室柱更应注意对截面的控制。
根据以往经验，合理的柱截面应该其配筋为构造配筋（配筋率0.7%~1.0%），当柱计算配筋面积很大时应加大柱截面。
（2）剪重比：是指结构任一楼层的水平剪力与该层及以上各层总重力荷载代表值之比。
一般特指底层水平剪力与结构总重力荷载代表值之比。
剪重比主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见《抗震规范》第5.2.5条。
剪重比在某种程度上反映了结构的刚柔程度，它应该在一个合理的范围内。
如果结构太刚，剪重比过大，则地震力增加，造成浪费；如果结构太柔，剪重比过小，层间位移比就不满足规范规定的变形要求。
1、轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.6和6.4.2，6.4.5，在剪力墙的轴压比计算中，轴力取重力荷载代表设计值，与柱子的不一样。
2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见抗规5.2.5。
3、侧向刚度比：主要为控制结构竖向规则性，高规。
3.5.2。
位移比：主要为控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。
控制比例为1.5。
见抗规3.4.2、3.4.4。
4、周期比：主要为控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，要求见高规3.4.5。
5、刚重比：主要为控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆，要求见高规5.4.4。
6、剪跨比：梁的剪跨比，剪力的位置a与h0的比值。
剪跨比影响了剪应力和正应力之间的相对关系，因此也决定了主应力的大小和方向，也影响着梁的斜截面受剪承载力和破坏的方式；同时也反映在受剪承载力的公式上。
柱的剪跨比：，若反弯点在柱子层高范围内，可取柱子的剪跨比小于2时，需要全长加密，见混凝土规范11.4.12、11.4.6。
7、剪压比（梁柱截面上的名义剪应力V/bh0与混凝土轴心抗压强度设计值的比值）：梁塑性铰区的截面剪压比对梁的延性、耗能能力及保持梁的强度、刚度有明显的影响，当剪压比大于0.15的时候，梁的强度和刚度有明显的退化现象，此时再增加箍筋用量，也不能发挥作用，因此对梁柱的截面尺寸有所要求。
8、轴压比：轴压比是指有地震作用组合的柱组合轴压力设计值与柱的全截面面积和砼轴心受压抗压强度设计值乘积的比值，是影响柱子破坏形态和延性的主要因素之一。
轴压比限值的依据是理论分析和试验研究并参照国外的类似条件确定的，其基准值是对称配筋柱大小偏心受压状态的轴压比分界值。
9、跨高比：梁的跨高比（梁的净跨与梁截面高度的比值）对梁的抗震性能有明显的影响。
梁（非剪力墙的连梁）的跨高比小于5和深梁都按照深受弯构件进行计算的。
10、延性比：延性比即为弹塑性位移增大系数。
轴压比：指柱(墙)的轴压力设计值与柱(墙)的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值(进一步理解为：柱(墙)的轴心压力设计值与柱(墙)的轴心抗压力设计值之比值)。
u=N/（A×fc）
剪重比：为地震作用与重力荷载代表值的比值。
λ=V
eki/∑=
n
j
j
G
1
侧向刚度比：该层的侧向刚度与相邻层侧向刚度的比值。
n=D/
1
i+
D
位移比：楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该楼层平均值的比值。
周期比: 结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1之比。
刚重比：指结构的侧向刚度和重力荷载设计值之比。
λ=Di*Hi/Gi
剪跨比：指的是构件截面弯矩与剪力和有效高度乘积的比值（更深一层理解为：主应力与切应力之比）。
λ=a/h0=M/Vh0
剪压比：梁柱截面上的名义剪应力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值（进一步理解为：水平作用与竖向作用的比值）。
λ= V ÷b o h /c c f ⨯β
跨高比：简支梁计算跨度与其梁截面高度之比值。
n=Ln/hb
延性比：极限变形（曲率、转角、挠度）与屈服变形（曲率、转角、挠度）的比值。
（结构延性比：指达到极限时顶点位移与屈服时顶点位移的比值。
μ=u ∆/y ∆）
以上内容根据土木在线的资料整理编辑得到。
轴压比、剪跨比和剪压比的深入分析剪跨比《混凝土结构设计规范GB50010-2010[2015修订]》第2.1.22规定：剪跨比（ratio of shear span to effective depth）为截面弯矩与剪力和有效高度乘积的比值.狭义定义：a/h0广义定义：M/(Vh0)剪跨比实质上是截面上正应力σ与剪应力τ的比值关系,正应力σ与剪应力τ决定了主应力的大小和方向,所以必然对斜截面的抗剪性能和破坏形态起着重要影响.更深一层：主应力与剪切应力之比,延伸至延性与脆性.简支梁上集中荷载作用点到支座边缘的最小距离a（a称剪跨）与截面有效高度h0之比,以λ=a/h0表示.在其它因素相同时,剪跨比越大,抗剪能力越小.当剪跨比大于3时,抗剪能力基本不再变化.斜压破坏和斜拉破坏都属于突然的脆性破坏,结构设计时要尽量避免.试验表明：长柱一般发生弯曲破坏；短柱多数发生剪切破坏；极短柱发生剪切斜拉破坏,这种破坏属于脆性破坏.抗震设计的框架结构柱,柱端剪力一般较大,从而剪跨比λ较小,易形成短柱或极短柱,产生斜裂缝导致剪切破坏.柱的剪切受拉和剪切斜拉破坏属于脆性破坏,在设计中应特别注意避免发生这类破坏.所以不管砼规范、抗规还是高规等都规定抗震设计时柱的剪跨比宜大于2,对于剪跨比小于2的框架柱有更严格的抗震构造要求.轴压比《混凝土结构设计规范GB50010-2010[2015修订]》第11.4.16条规定：柱轴压比指地震作用下柱组合的轴向压力设计值与柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值；即：μ=N/(fcA)《混凝土结构设计规范GB50010-2010[2015修订]》第11.7.16条规定：剪力墙肢轴压比指在重力荷载代表值作用下墙的轴压力设计值与墙的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值.墙采用的是“名义”轴压比,并未考虑地震组合.为啥呢？有专家说,地震作用下,剪力墙部分受拉部分受压,拉压平衡,所以剪力墙轴压比不考虑地震作用.也有专家曾批判过规范这个问题,表明剪力墙轴压比不考虑地震作用组合的做法是错误的,并进行了详细阐述.《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010》第11.4.4条抗震设计时,混合结构中型钢混凝土柱的轴压比不宜大于表11.4.4的限值,轴压比可按下式计算：限制轴压比主要是为了控制结构的延性,随着轴压比增大,构件延性降低,耗能能力减少.在同等位移条件下,轴压比大的柱子混凝土压应力大,轴力小的柱子混凝土压应力小,因此轴压比小的柱子能比轴压比大的柱子达到更大的顶点位移下才破坏,也就是说位移延性高于轴压比大的柱子,这就是提高延性的原因.抗震设计规范控制框架柱轴压比的意义,就在于使柱尽量处于大偏心受压状态,避免出现延性差的小偏心受压破坏.柱和墙是竖向关键构件,完全承受竖向荷载.抗震设计时,必须保证柱和墙具有充分的延性.试验表明,在这些竖向构件中配置箍筋是提高构件延性的有效措施.箍筋的存在约束了混凝土的横向变形,提高了混凝土的极限变形能力.可以看到竖向荷载是这些构件破坏的外力（效应）,而箍筋是一种抗力,二者之间应该有着某种关联.当“竖向荷载”大,可以通过多配置箍筋来抵消破坏的不利趋势.当“竖向荷载”较小时,则可以少配置箍筋,以求经济.国内外试验研究结果表明,设置芯柱,采用井字复合箍筋等配筋方式,能进一步提高对核心混凝土的约束效应,改善柱的位移延性性能.轴压比本质是控制延性的,但是我国规范为考虑到其他因素,诸如：柱截面尺寸、纵筋配筋率等方面的影响,可以说偏于严格.梁的面积配箍率0.24*ft/fyv柱和墙的体积配箍率ρv≥λvfc/fyv.之所以用体积配箍率,是因为只有“体积”才能表征这种约束能力.而配箍特征值λv正类似于梁面积配筋率中的0.24.不过λv不再是一个定值,而是和轴压比（竖向荷载）相关.轴压比影响配箍特征值,这也是柱、墙跟梁的一个不同之处.剪压比是截面上平均剪应力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值,用于说明截面上承受名义剪应力的大小.注意：剪压比反映截面抵抗剪力与抵抗压力的相对大小,而剪跨比是反映截面剪应力内力与正应力内力的相对大小.剪压比也是梁柱截面上的名义剪应力V/bh0与混凝土轴心抗压强度设计值的比值,若梁的截面尺寸过小,致使截面的平均剪应力与混凝土轴心抗压强度之比很大,这种情况下,增加箍筋不能有效地防止斜裂缝过早出现,也不能有效地提高截面的承载能力,因此,限制梁的名义剪应力作为确定梁最小截面的条件之一.对剪力墙进行的实验结果证明,墙肢截面的剪压比超过一定值时,将过早出现斜裂缝,即使增加横向钢筋,也不能提高其受剪承载力,很可能在横向钢筋未屈服的情况下,墙肢混凝土发生斜压破坏.为避免这种破坏,应限制墙肢截面的平均剪应力与混凝土轴心抗压强度的比值,即限制剪压比.由以上叙述可以得出,限制剪压比,其实质是在约束截面尺寸.。
1.什么是轴压比轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.7和6.4.6。
u=N/A*fc，u—轴压比，对非抗震地区，u=0.9N—柱轴力设计值A—柱截面面积fc—砼抗压强度设计值2.什么是周期比?剪重比?位移比?楼层最小剪力系数?新的建筑结构设计规范在结构可靠度、设计计算、配筋构造方面均有重大更新和补充，特别是对抗震及结构的整体性，规则性作出了更高的要求，使结构设计不可能一次完成。
如何正确运用设计软件进行结构设计计算，以满足新规范的要求，是每个设计人员都非常关心的问题。
以SATWE软件为例，进行结构设计计算步骤的讨论，对一个典型工程而言，使用结构软件进行结构计算分四步较为科学。
1．完成整体参数的正确设定计算开始以前，设计人员首先要根据新规范的具体规定和软件手册对参数意义的描述，以及工程的实际情况，对软件初始参数和特殊构件进行正确设置。
但有几个参数是关系到整体计算结果的，必须首先确定其合理取值，才能保证后续计算结果的正确性。
这些参数包括振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等，在计算前很难估计，需要经过试算才能得到。
(1)振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。
该值取值太小不能正确反映模型应当考虑的振型数量，使计算结果失真；取值太大，不仅浪费时间，还可能使计算结果发生畸变。
《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13-2条规定，抗震计算时，宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应，振型数不宜小于15，对多塔结构的振型数不应小于塔楼的9倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90％。
一般而言，振型数的多少于结构层数及结构自由度有关，当结构层数较多或结构层刚度突变较大时，振型数应当取得多些，如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。
振型组合数是否取值合理，可以看软件计算书中的x，y向的有效质量系数是否大于0.9。
具体操作是，首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于0.9，若小于0.9，可逐步加大振型个数，直到x,y两个方向的有效质量系数都大于0.9为止。
结构设计中各种比的定义及调整方法1、轴压比：结构形式和抗震等级是直接影响轴压比限值的主要因素。
在剪力墙的轴压比计算中，轴力取重力荷载代表设计值，与柱子的不一样。
主要为限制结构的轴压比，保证结构的延性要求，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.6和6.4.2,.高规6.4.2和7.2.13及相应的条文说明轴压比不满足要求，结构的延性要求无法保证;轴压比过小，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少相应墙、柱的截面面积轴压比不满足时的调整方法:增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
2、剪重比：主要为限制各楼层的最小水平地震剪力，确保周期较长结构的安全，见抗规5.2.5,高规4.3.12及相应的条文说明。
这个要求如同最小配筋率的要求，算出来的水平地震剪力如果达不到规范的最低要求，就要人为提高，并按这个最低要求完成后续的计算。
剪重比不满足时的调整方法:1、程序调整:在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后，SATWE按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力重力荷载代表值之和，用以调整该楼层地震剪力，以满足剪重比要求。
2、人工调整:如果还需人工干预，可按下列三种情况进行调整:1)当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时，说明结构过柔，宜适当加大墙,柱截面，提高刚度。
2)当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时，说明结构过刚，宜适当减小墙、柱截面，降低刚度以取得合适的经济技术指标。
3)当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时，可在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放人系数”中输入大于l的系数增人地震作用，以满足剪重比要求。
3、侧向刚度比：主要为限制结构竖向布置的不则性，避免结构刚度沿竖向突变，形成薄弱层，见抗规3.4.3，高规3.5.2及相应的条文说明；对于形成的薄弱层则按高规3.5.8予以加强。
刚度比小满足时的调整力法:。
1、程序调整:如果某楼层刚度比的计算结果不满足要求，SATWE 自动将该楼层定义为薄弱层，并按高规3.5.8将该楼层地震剪力放大1.25倍。
剪跨比、轴压比和剪压比概念剪跨比ratio of shear span to depth简支梁上集中荷载作用点到支座边缘的最小距离a（a称剪跨）与截面有效高度h0之比。
以λ＝a/h0表示。
它反映计算截面上正应力与剪应力的相对关系，是影响抗剪破坏形态和抗剪承载力的重要参数。
在其它因素相同时，剪跨比越大，抗剪能力越小。
当剪跨比大于3时，抗剪能力基本不再变化。
狭义定义：a/h0广义定义：M/Vh0更深一层：主应力与切应力之比，延伸至延性与脆性。
框架柱端一般同时存在着弯矩M和剪力V，根据柱的剪跨比λ=M/Vho 来确定柱为长柱、短柱和极短柱，ho为与弯矩M平行方向柱截面有效高度。
λ>2（当柱反弯点在柱高度Ho中部时即Ho/ho>4）称为长柱；<λ≤2称为短柱；λ≤称为极短柱。
试验表明：长柱一般发生弯曲破坏；短柱多数发生剪切破坏；极短柱发生剪切斜拉破坏，这种破坏属于脆性破坏。
抗震设计的框架结构柱，柱端剪力一般较大，从而剪跨比λ较小，易形成短柱或极短柱，产生斜裂缝导致剪切破坏。
柱的剪切受拉和剪切斜拉破坏属于脆性破坏，在设计中应特别注意避免发生这类破坏。
轴压比轴压比指柱(墙)的轴压力设计值与柱(墙)的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值(进一步理解为：柱(墙)的轴心压力设计值与柱(墙)的轴心抗压力设计值之比值)。
它反映了柱(墙)的受压情况，《建筑抗（50010-2002）（50011-2001）中6.3.7和《混凝土结构设计规范》震设计规范》中都对柱轴压比规定了限制，限制柱轴压比主要是为了控制柱的延性，因为轴压比越大，柱的延性就越差，在地震作用下柱的破坏呈脆性。
u=N/A*fc，u—轴压比，对非抗震地区，u=N—轴力设计值A—截面面积fc—混凝土抗压强度设计值《抗规》表6.3.7 中的注释第一条：可不进行地震作用计算的结构，取无地震作用组合的轴力设计值。
限制轴压比主要是为了控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见《抗规》6.3.7和，在剪力墙的轴压比计算中，轴力取重力荷载代表设计值，与柱子的不一样。
