三种刚度比的区别及适用范围

第三章 刚度比 2014.7.16一、定义：刚度比是指结构竖向不同楼层的侧向刚度比值。

二、计算公式：⑴规范要求：①、②《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第3.5.2条均规定：其楼层侧向刚度不宜小于上部相邻楼层侧向刚度的70％或其上相邻三层侧向刚度平均值的80％。

③《高规》第E.0.2条规定当转换层设置在第2层以上时，按本规程式（3.5.2-1）计算的转换层与其相邻上层的侧向刚度比不应小于0.6。

④《抗震规范》第6.1.14-2条规定：结构地上一层的侧向刚度，不宜大于相关范围地下一层侧向刚度的0.5倍；地下室周边宜有与其顶板相连的抗震墙。

⑵计算公式：框架：i 1i 1i i △△++=V V γ ；其他（框剪、剪…）:1i i i 1i 1i i h h +++⨯=△△V V γ 详见《高规》P15 ⑶应用范围：①《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条用来判断竖向不规则②《高规》第3.5.2条规定的工程刚度比计算。

用来避免竖向不规则③《高规》第E.0.2条用来计算转换层在二层以上时的侧向刚度比④《抗震规范》第6.1.14条规定的工程的刚度比的计算方法1。

用于判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端。

注：SATWE 软件在进行“地震剪力与地震层间位移比”的计算时“地下室信息”中的“回填土对地下室约束相对刚度比”里的值填“0”；2、按剪切刚度计算⑴规范要求：①《高规》第E.0.1条规定：当转换层设置在1、2层时，可近似采用转换层与其相邻上层结构的等效剪切刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化，γ宜接近1，非抗震设计时γ不应小于0.4，抗震设计时γ不应小于0.5。

②《抗震规范》第6.1.14-2条规定：结构地上一层的侧向刚度，不宜大于相关范围地下一层侧向刚度的0.5倍；地下室周边宜有与其顶板相连的抗震墙。

⑵计算公式：122211h h ⨯=A G A G γ 详见《高规》P177 ⑶应用范围：①《高规》第E.0.1条用来计算转换层在一二层时的侧向刚度比②《抗震规范》第6.1.14条规定的工程的刚度比的计算方法2。

剪切刚度，剪弯刚度，地震剪力与层间位移比值刚度的使用方法。

1 转换层在1层时，采用剪切刚度计算转换层上下结构侧向刚度比。

2 转换层在2层时，采用剪弯刚度计算转换层上下结构侧向刚度比。

3 转换层在3层及3层以上时，采用剪切刚度计算转换层上下结构侧向刚度比。

同时采用地震剪力与层间位移比值刚度验算转换层侧向刚度尚不应小于其上部楼层侧向刚度的60%4 验算地下室是否可作嵌固部位时采用剪切刚度（《抗震规范》6.1.14）5 其余结构按规范选用侧刚计算方法。

6 地震剪力与层间位移比值刚度只能用于计算楼层间刚度比值，不得用于其它刚度计算,如有地下室，地下室回填土刚度输0。

第二章剪切、剪弯、地震力与地震层间位移比三种刚度比的计算与选择（一）地震力与地震层间位移比的理解与应用⑴规范要求：《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条均规定：其楼层侧向刚度不宜小于上部相邻楼层侧向刚度的70％或其上相邻三层侧向刚度平均值的80％。

⑵计算公式：Ki=Vi/Δui⑶应用范围：①可用于执行《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条规定的工程刚度比计算。

②可用于判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端。

（二）剪切刚度的理解与应用⑴规范要求：①《高规》第E.0.1条规定：底部大空间为一层时，可近似采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化，γ宜接近1，非抗震设计时γ不应大于3，抗震设计时γ不应大于2。

计算公式见《高规》151页。

②《抗震规范》第6.1.14条规定：当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下室结构的侧向刚度与上部结构的侧向刚度之比不宜小于2。

其侧向刚度的计算方法按照条文说明可以采用剪切刚度。

计算公式见《抗震规范》253页。

⑵SATWE软件所提供的计算方法为《抗震规范》提供的方法。

⑶应用范围：可用于执行《高规》第E.0.1条和《抗震规范》第6.1.14条规定的工程的刚度比的计算。

层剪切刚度比只与竖向构件的截面特性及层高有关，与结构变形无关，具体定义为楼层“EA/H”的比值；而地震剪力与地震层间位移的比值与结构变形有关，具体定义为楼层“层剪力/层间位移”的比值，由于其考虑了结构的变形，通常相对剪切刚度比更容易满足刚度比要求。

但考虑嵌固条件时通常从严取剪切刚度比。

浅谈剪切、剪弯、地震力与地震层间位移比三种刚度比的计算与选择（一）地震力与地震层间位移比的理解与应用1.规范要求：《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条均规定：其楼层侧向刚度不宜小于上部相邻楼层侧向刚度的70％或其上相邻三层侧向刚度平均值的80％。

2.计算公式：Ki=Vi/Δui3.应用范围：①可用于执行《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条规定的工程刚度比计算。

②可用于判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端。

（二）剪切刚度的理解与应用1.规范要求：①《高规》第E.0.1条规定：底部大空间为一层时，可近似采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化，γ宜接近1，非抗震设计时γ不应大于3，抗震设计时γ不应大于2.计算公式见《高规》151页。

②《抗震规范》第6.1.14条规定：当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下室结构的侧向刚度与上部结构的侧向刚度之比不宜小于2.其侧向刚度的计算方法按照条文说明可以采用剪切刚度。

计算公式见《抗震规范》253页。

2.SATWE软件所提供的计算方法为《抗震规范》提供的方法。

3.应用范围：可用于执行《高规》第E.0.1条和《抗震规范》第6.1.14条规定的工程的刚度比的计算。

（三）剪弯刚度的理解与应用1.规范要求：①《高规》第E.0.2条规定：底部大空间大于一层时，其转换层上部与下部结构等效侧向刚度比γe可采用图E所示的计算模型按公式（E.0.2）计算。

γe宜接近1，非抗震设计时γe不应大于2，抗震设计时γe不应大于1.3.计算公式见《高规》151页。

剪切、剪弯、地震力与地震层间位移比三种刚度比的计算与选择（一）地震力与地震层间位移比的理解与应用⑴规范要求：《抗震规范》第3.4.2条均规定：其楼层侧向刚度不宜小于上部相邻楼层侧向刚度的70％或其上相邻三层侧向刚度平均值的80％。

⑵计算公式：Ki=Vi/Δui⑶应用范围：①可用于执行《抗震规范》第3.4.2条规定的工程刚度比计算。

②可用于判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端。

（二）剪切刚度的理解与应用⑴规范要求：①转换层设置在1、2层时，可近似采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化，γ宜接近1，非抗震设计时γ不应小于，抗震设计时γ不应小于.计算公式见《高规》177页。

②《抗震规范》第条规定：当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下室结构的侧向刚度与上部结构的侧向刚度之比不宜小于2.其侧向刚度的计算方法按照条文说明可以采用剪切刚度。

计算公式见《抗震规范》253页。

⑵SATWE软件所提供的计算方法为《抗震规范》提供的方法。

⑶条规定的工程的刚度比的计算。

（三）剪弯刚度的理解与应用⑴规范要求：①②⑵SATWE软件所采用的计算方法：高位侧移刚度的简化计算⑶（四）《上海规程》对刚度比的规定《上海规程》中关于刚度比的适用范围与国家规范的主要不同之处在于：⑴《上海规程》第条规定：地下室作为上部结构的嵌固端时，地下室的楼层侧向刚度不宜小于上部楼层刚度的倍。

⑵《上海规程》已将三种刚度比统一为采用剪切刚度比计算。

（五）工程算例：⑴工程概况：某工程为框支剪力墙结构，共27层（包括二层地下室），第六层为框支转换层。

结构三维轴测图、第六层及第七层平面图如图1所示（图略）。

该工程的地震设防烈度为8度，设计基本加速度为0.3g.⑵1～13层X向刚度比的计算结果：由于列表困难，下面每行数字的意义如下：以“／”分开三种刚度的计算方法，第一段为地震剪力与地震层间位移比的算法，第二段为剪切刚度，第三段为剪弯刚度。

（一）地震力与地震层间位移比的理解与应用⑴规范要求：《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条均规定：其楼层侧向刚度不宜小于上部相邻楼层侧向刚度的70％或其上相邻三层侧向刚度平均值的80％。

⑵计算公式：Ki=Vi/Δui⑶应用范围：①可用于执行《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条规定的工程刚度比计算。

②可用于判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端。

（二）剪切刚度的理解与应用⑴规范要求：①《高规》第E.0.1条规定：底部大空间为一层时，可近似采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化，γ宜接近1，非抗震设计时γ不应大于3，抗震设计时γ不应大于2.计算公式见《高规》151页。

②《抗震规范》第6.1.14条规定：当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下室结构的侧向刚度与上部结构的侧向刚度之比不宜小于2.其侧向刚度的计算方法按照条文说明可以采用剪切刚度。

计算公式见《抗震规范》253页。

⑵SATWE软件所提供的计算方法为《抗震规范》提供的方法。

⑶应用范围：可用于执行《高规》第E.0.1条和《抗震规范》第6.1.14条规定的工程的刚度比的计算。

（三）剪弯刚度的理解与应用⑴规范要求：①《高规》第E.0.2条规定：底部大空间大于一层时，其转换层上部与下部结构等效侧向刚度比γe可采用图E所示的计算模型按公式（E.0.2）计算。

γe宜接近1，非抗震设计时γe不应大于2，抗震设计时γe不应大于1.3.计算公式见《高规》151页。

②《高规》第E.0.2条还规定：当转换层设置在3层及3层以上时，其楼层侧向刚度比不应小于相邻上部楼层的60％。

⑵SATWE软件所采用的计算方法：高位侧移刚度的简化计算⑶应用范围：可用于执行《高规》第E.0.2条规定的工程的刚度比的计算。

（四）《上海规程》对刚度比的规定《上海规程》中关于刚度比的适用范围与国家规范的主要不同之处在于：⑴《上海规程》第6.1.19条规定：地下室作为上部结构的嵌固端时，地下室的楼层侧向刚度不宜小于上部楼层刚度的1.5倍。

刚度比应怎么看和怎么用剪切刚度:1.定义：是反应结构面剪切变形性质的重要参数,其数值等于峰值前剪切刚度曲线上任一点的切线斜率.2.应用：（1）《高规》附录E第E.0.1条规定：当转换层设置在1、2层时,可近似采用转换层与其相邻上层结构的2等效剪切刚度比（对于转换层）γe1表示转换层上、下层结构刚度的变化,γe1宜接近1,非抗震设计时γe1不应小于0.4,抗震设计时γe1不应小于0.5.γe1可按下列公式计算：（2）《抗震规范》第6.1.14第3条规定：当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下室结构的侧向刚度与上部结构的侧向刚度之比不宜小2.《高规》第5.3.7条规定：高层建筑结构整体计算中,当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2（1等效剪切刚度比）.其条文说明指出楼层侧向刚度比可按本规程附录E．0．1条公式计算.地震力与地震层间位移比1.定义：实际上就是使结构发生单位层间位移角所需要的力.2．应用：（1）《高规》第3.5.2条均规定：抗震设计时,高层建筑相邻楼层的侧向刚度变化应符合下列规定：1）对框架结构,楼层与其相邻上层的侧向刚度比γ可按式(3．5．2—1)计算,且本层1与相邻上层的比值不宜小于0.7,与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0.8.（3侧向刚度比,对于每一层）2）对框架-剪力墙、板柱-剪力墙结构、剪力墙结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构,楼层与其相邻上层的侧向刚度比γ可2按式（3.5.2-2）计算,且本层与相邻上层的比值不宜小于0.9；当本层层高大于相邻上层层高的1.5倍时,该比值不宜小于1.1；对结构底部嵌固层,该比值不宜小于1.5.（4等效侧向刚度比,对于每一层）（2）《高规》附录E中第E．0．2条：当转换层设置在第2层以上时,按本规程式(3．5．2—1)计算的转换层与其相邻上层的侧向刚度比不应小于0.6.（5侧向刚度比,仅对于转换层）（3）《高规》附录E中第E．0．3条：当转换层设置在第2层以上时,尚宜采用图E所示的计算模型按公式(E．0．3)计算转换层下部结构与上部结构的等效侧向刚度比γe2.γe2宜接近1,非抗震设计时γe2不应小于0.5,抗震设计时γe2不应小于0.8.（6等效侧向刚度比,对于转换层上部结构与下部结构）（也叫等效剪弯刚度比）剪弯刚度：1．定义：实际上就是单位力作用下的层间位移角,其刚度比也就是层间位移角之比.它能同时考虑剪切变形和弯曲变形的影响,但没有考虑上下层对本层的约束.2．应用：《高规》附录E中第E．0．3条：当转换层设置在第2层以上时,尚宜采用图E所示的计算模型按公式(E．0．3)计算转换层下部结构与上部结构的等效侧向刚度比γe2.γe2宜接近1,非抗震设计时γe2不应小于0.5,抗震设计时γe2不应小于0.8.（等效侧向刚度比,对于转换层上部结构与下部结构）（也叫7等效剪弯刚度比）三者的详解与盈建科应用：1等效剪切刚度比2等效剪切刚度比,对于转换层3侧向刚度比,对于每一层4等效侧向刚度比,对于每一层5侧向刚度比,仅对于转换层6等效侧向刚度比,对于转换层上部结构与下部结构7等效剪弯刚度比RJX1,RJY1,RJZ1:等效剪切刚度Ratx,Raty:1等效剪切刚度比RJX3,RJY3,RJZ3:侧向刚度Ratx1,Raty1：3侧向刚度比Ratx2,Raty2：4等效侧向刚度比1.1等效剪切刚度比用于判断地下室是否能作为嵌固端,即地下室刚度与首层刚度的比值不小于2,盈建科判断条件是Ratx和Raty均要小于0.5.高规附录E第E.0.1条式：式中为等效剪切刚度,即盈建科中的RJX1,RJY1,RJZ1.第3层Ratx=第3层RJX1/第2层RJX1=2.7634/2.2722=1.2162或者按下图的剪切刚度比：判断条件为刚度比不小于2X向刚度比=22.115/2.2722=9.7328=1/第2层的Ratx1Y向刚度比=20.651/2.0102=10.2730=1/第2层的Raty12.3侧向刚度比用于判断结构刚度是否满足高规3.5.2第1条,判断条件Ratx1和Raty1均不小于1.高规式3.5.2-1：,由此式可看出侧向刚度比为,即盈建科中的RJX3,RJY3,RJZ3.第2层Ratx1=MIN{第2层RJX3/（70%*第3层RJX3）,第2层RJX3/（80%*第3~5层RJX3的平均值}=MIN{4.5450/（3.0026x70%）,4.5450/(80%*(3.0026+2.4838+2.6692)/3)}= 2.08983．4等效侧向刚度比用于判断结构刚度是否满足高规3.5.2第2条,判断条件Ratx2和Raty2均不小于1.高规式3.5.2-2：第2层Ratx2=第2层RJX3/（90%*第3层RJX3）*（h2/h3）= 4.5450/（3.0026x90%）x(3.8/3.5)=1.8260注：当本层层高大于相邻上层层高1.5倍时取相邻上层刚度的110%；当本层为嵌固层时相邻上层的150%.4．2等效剪切刚度比,对于转换层用于判断有转换层的结构,且转换层在1、2层时的刚度是否不应小于0.4,抗震设计满足要求,判断条件：非抗震设计时γe1不应小于0.5.时γe1高规附录E第E.0.1条中式第2层RJX1/第3层RJX1=52.962/3.3252,52.962=15.9272与Ratx的区别：1、Ratx表示的是本层与相邻下层的等效剪切刚度比,表示的是本层与相邻上层的等效剪切刚度比；2、Ratx用于判断地下室顶板能否作为嵌固端,用于判断转换层刚度是否满足结构刚度要求（转换层在1、2层时）.5．5侧向刚度比,仅对于转换层用于判断有转换层的结构,且转换层在2层以上时的刚度是否满足要求,判断条件：按高规式3.5.2-1计算的转换层与其相邻上层的侧向刚度比不应小于0.6.式：第7层X向等效侧向刚度比=第7层RJX3/第8层RJX3=1.4280/2.8356=0.5036转换层的等效侧向刚度比与Ratx1、的区别：转换层的侧向刚度比为本层的侧向刚度比与相邻上层的比值；Ratx1为本层侧向刚度与相邻上层侧向刚度的70%的比值或本层侧向刚度与相邻上3层侧向刚度平均值的80%的比值；为本层侧向刚度与相邻上层侧向刚度的比值或本层侧向刚度与相邻上3层侧向刚度平均值的比值.6．等效侧向刚度比,对于转换层上部结构与下部结构用于判断有转换层的结构,且转换层在2层以上时的刚度是否满足要求,判断条件：非抗震设计时γ不应小于0.5,抗震设e2不应小于0.8.计时γe2高规附录E第E.0.3条：式中：1．为单位水平力作用下的的侧向位移,即剪弯刚度；2．为使结构发生单位层间位移角所需要的力,即侧向刚度；3．H1/H2为高度修正系数.因此,γ为等效侧向刚度比,也为等效剪弯刚度.e2=5.1170/7.3216*22.8/19.8=0.8048γe2三者的适用：非转换结构需满足：1、地下室顶板为嵌固端时,满足1等效剪切刚度比；2、每一层满足3侧向刚度比或4等效侧向刚度比.（注：此刚度比是在地震力作用的条件下,非抗震地区可视情况判断.）转换层在1、2层时需要满足：1、地下室顶板为嵌固端时,满足1等效剪切刚度比；2、非转换层满足3侧向刚度比或4等效侧向刚度比；3、转换层满足2等效剪切刚度比转换层在2层以上时需要满足：1、地下室顶板为嵌固端时,满足1等效剪切刚度比；2、非转换层满足3侧向刚度比或4等效侧向刚度比；3、转换层满足5侧向刚度比、6等效侧向刚度比（7等效剪弯刚度比）.。

梁柱刚度比范围梁柱的刚度比是指梁和柱的刚度之比，通常用富比尼奥比（P-Δ效应）来表示。

在结构设计和分析中，梁柱刚度比是一个非常重要的参数，它直接影响到结构的承载能力和变形性能。

本文将从梁柱刚度比的意义、计算方法、影响因素等方面进行详细介绍。

梁柱刚度比的意义：梁柱刚度比可以描述梁和柱的刚度差异，即梁的刚度相对于柱的刚度有多么大。

梁柱刚度比越大，意味着梁相对于柱的刚度越大，结构整体刚度也更大；反之，梁柱刚度比越小，梁相对于柱的刚度越小，结构整体刚度也更小。

梁柱刚度比的大小直接影响到结构的变形和稳定性能。

梁柱刚度比的计算方法：梁柱刚度比可以通过计算两者的刚度来得到。

梁的刚度可以通过梁的抗弯刚度和剪切刚度来表示，柱的刚度可以通过柱的弯曲刚度和轴心抗压刚度来表示。

梁柱刚度比可以用以下公式计算：ξ = EI_l / EA_c其中，ξ表示梁柱刚度比，EI_l表示梁的抗弯刚度，EA_c表示柱的轴心抗压刚度。

梁柱刚度比的影响因素：1.梁柱的尺寸和截面形状：梁柱的尺寸和截面形状直接影响到它们的刚度。

梁的宽度和高度、截面形状和截面面积都会影响到梁的抗弯刚度；柱的截面尺寸、形状和面积会影响到柱的弯曲刚度和轴心抗压刚度。

2.材料的性质：不同材料的弯曲刚度和轴心抗压刚度不同。

例如，钢材的弯曲刚度较大，轴心抗压刚度也较大，所以梁的刚度通常较大；而混凝土的弯曲刚度和轴心抗压刚度较小，所以柱的刚度通常较大。

3.支承条件：梁柱的支承条件也会影响到它们的刚度。

如果梁的两端是简支支座，柱的两端是铰支或固支，那么梁的刚度比柱的刚度更大；反之，如果梁的两端是固定支座，柱的两端是简支或固支，那么柱的刚度比梁的刚度更大。

4.外载荷大小和分布：外载荷的大小和分布对梁和柱的刚度比也有影响。

当外载荷较大且分布不均匀时，梁和柱的变形较大，刚度比较小。

梁柱刚度比的范围：根据结构设计的要求和实际工程情况，梁柱刚度比的范围会有一定的要求。

在一些要求刚性结构的工程中，通常要求梁柱刚度比较大，以确保结构的稳定性。

结构设计之刚度比详解刚度比（Stiffness ratio）是指结构受力状态下各个部分的刚度之间的比例关系。

简单来说，刚度比就是指结构中各个构件（如梁、柱、墙等）的刚度相对大小，它可用来衡量结构的整体刚度水平。

在结构设计中，刚度比的选择对于结构的稳定性、安全性以及性能有着重要的影响。

在设计中，如果一个构件的刚度比另一个构件要大，则可以认为它比较刚硬，能够承受更大的负荷。

相反，如果一个构件的刚度比另一个构件要小，则可以认为它比较柔软，其负荷承受能力较弱。

刚度比在结构设计中扮演着重要的角色，主要有以下几个方面的影响：1.结构的稳定性：刚度比对结构的稳定性有着直接的影响。

如果结构中一些构件的刚度比其他构件要大，那么在受力状态下，该构件所受到的力较大，从而增加了结构的稳定性。

2.结构的安全性：刚度比也对结构的安全性有重要影响。

如果结构中的一些构件的刚度比其他构件要小，则在受到负荷时，该构件可能会承受较大的变形，甚至达到破坏的临界点。

因此，设计中需要合理选择刚度比，以保证结构的安全性。

3.结构的性能：刚度比还会直接影响结构的性能。

如果结构中各个构件的刚度比较接近，那么在受力时各个构件之间的变形相对均匀，结构的整体性能较好。

相反，如果刚度比差异较大，则在受载时可能出现一些构件的变形明显大于其他构件，从而降低了结构的整体性能。

那么在实际的结构设计中，如何选择合适的刚度比呢？以下是几个常见的设计原则：1.重要构件的刚度比较大：对于结构中承担重要任务的构件，如主梁、主柱等，其刚度比应该要相对较大。

这样可以保证这些构件能够承受较大的负荷，从而保证结构的稳定性和安全性。

2.刚度差异要适度：在结构设计过程中，各个构件的刚度差异应该控制在适度的范围内，避免差异过大导致结构失稳或变形不均匀。

一般来说，刚度比应该控制在1.5-3之间，不过具体数值还要根据结构的具体情况进行综合考虑。

3.考虑剪力和弯矩的耦合效应：在一些情况下，结构受剪力和弯矩的耦合效应。

轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比详解轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比详解高层结构设计中经常要控制轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比“六种比值”，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6.3.7和6.4.6。

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、刚度比：主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层，见抗规3.4.2。

4、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。

见抗规3.4.2。

5、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 4.3.5。

6、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5.4.1。

1.一个建筑物结构设计部分，一般来说，包含两个过程：1）结构分析；2）结构设计方案选定后要结构分析，结构分析就是看方案的布置是否合理，包括水平布置和竖向布置；具体的说就是八个比值：轴压比，周期比，位移比，剪重比，刚重比，层间受剪承载力比，侧向刚度比，层间位移角。

2.下面来说说这个比值是用来控制结构哪个方面的。

轴压比: 保证结构的延性；周期比和位移比：判断和控制结构的扭转效应；剪重比：是用来确保长周期结构的安全。

刚重比：控制P-Δ效应作用下的稳定性。

当刚重比比较大时，是可以不用考虑其P-Δ效应的，当刚重比比较小时，就要考虑其P-Δ效应。

规范采用的是对未考虑重力二阶效应的计算结果乘以增大系数的方法近似考虑。

但是刚重比不能过小，是有一个限值的。

层间受剪承载力比：限制结构的竖向布置规则性，可以用来判断薄弱层。

注：层间受剪承载力是指是指在所考虑的水平地震作用方向上，该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和。

也就是说，当混凝土的等级，构件截面以及配筋定下之后，由《高规》6.2.8以及7.2.11的公式就确定了层间受剪承载力。

结构位移比、轴压比、刚度比、刚重比基本概念及不满足时，解决办法一、位移比：在理解位移比之前首先要理解规范规定的水平地震作用计算、偶然偏心、双向地震三个基本概念。

规范规定的水平地震作用计算：不考虑偶然偏心单向水平地震作用计算；考虑偶然偏心的单向水平地震作用计算；不考虑偶然偏心的双向水平地震作用计算。

要分清楚以上三种计算方式何时选取。

偶然偏心：偶然因素引起的结构质量分布的变化，会导致结构固有振动特性的变化，因而结构在相同地震作用下的反应也将发生变化。

考虑偶然偏心，也就是考虑由偶然偏心引起的可能的最不利的地震作用。

高规4.3.3.对于高层建筑，计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响。

双向地震：高规4.3.10. 计算公式改变，即在进行双向水平地震作用计算时将不考虑偶然偏心的单向水平地震作用效应平方和再开方，其计算过程与质量偏心无关。

根据高规4.3.2-2，实际操作上，工程界首先考察考虑偶然偏心的情况下位移比大于1.2的时候，则选择双向地震，如果小于1.2，不考虑双向地震（注意：1.2这个数值，有些地区放宽，按照地方规定执行）。

实际操作说明：位移比：限制结构平面的不规则性，限制偏心（刚心与质心的距离），位移比全称扭转位移比，即限制结构的扭转效应。

扭转位移比为1.6时，最大位移是最小位移的4倍，1.2时候是1.5,1.5时候是3.从而理解限制位移比的意义。

高规3.4.5.抗规3.4.3 3.4.4计算时要求刚性楼板假定。

实际操作的时候首先考虑偶然偏心的情况下看位移比为多少，若大于1.2则需要考虑双向地震，如果小于等于1.2则不考虑双向地震（工程界普遍做法，如果设计院另有规定，按照自己单位的执行）。

见抗规5.1.1.高层结构当需要选择考虑双向地震作用时，也要选择考虑偶然偏心的影响，两者取不利，结果不叠加。

不满足时调整方法：找到位移大的位置，加大梁或墙体截面，缩小位移小的位置的截面，看质心与刚心的距离，整体振动空间图，找到调整的大方向。

剪切刚度、剪弯刚度剪切刚度，剪弯刚度，地震剪力与层间位移比值刚度的使用方法。

1 转换层在1层时，采用剪切刚度计算转换层上下结构侧向刚度比。

2 转换层在2层时，采用剪弯刚度计算转换层上下结构侧向刚度比。

3 转换层在3层及3层以上时，采用剪切刚度计算转换层上下结构侧向刚度比。

同时采用地震剪力与层间位移比值刚度验算转换层侧向刚度尚不应小于其上部楼层侧向刚度的60%4 验算地下室是否可作嵌固部位时采用剪切刚度（《抗震规范》6.1.14）5 其余结构按规范选用侧刚计算方法。

6 地震剪力与层间位移比值刚度只能用于计算楼层间刚度比值，不得用于其它刚度计算,如有地下室，地下室回填土刚度输0。

第二章剪切、剪弯、地震力与地震层间位移比三种刚度比的计算与选择（一）地震力与地震层间位移比的理解与应用⑴规范要求：《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条均规定：其楼层侧向刚度不宜小于上部相邻楼层侧向刚度的70％或其上相邻三层侧向刚度平均值的80％。

⑵计算公式：Ki=Vi/Δui⑶应用范围：①可用于执行《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条规定的工程刚度比计算。

②可用于判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端。

（二）剪切刚度的理解与应用⑴规范要求：①《高规》第E.0.1条规定：底部大空间为一层时，可近似采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化，γ宜接近1，非抗震设计时γ不应大于3，抗震设计时γ不应大于2。

计算公式见《高规》151页。

②《抗震规范》第6.1.14条规定：当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下室结构的侧向刚度与上部结构的侧向刚度之比不宜小于2。

其侧向刚度的计算方法按照条文说明可以采用剪切刚度。

计算公式见《抗震规范》253页。

⑵SATWE软件所提供的计算方法为《抗震规范》提供的方法。

⑶应用范围：可用于执行《高规》第E.0.1条和《抗震规范》第6.1.14条规定的工程的刚度比的计算。