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结构计算必须要注意的20个问题

一、结构计算应注意的问题采用程序进行结构整体计算时，对计算参数及计算假定选用不当，影响了计算结果的准确性、可靠性，甚至影响了结构的安全性。1）计算中对是否点取“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”选用不当。在计算中应采用符合实际情况的楼板刚度计算假定；当结构存在楼板开大洞、不连续、弱连接等情况，不符合刚性楼板假定时，应采用“弹性楼板假定”计算，同时地震作用应采用总刚分析方法计算；而计算结构的位移比时，则应选用“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”进行补充计算。2）在计算框架结构、框架-剪力墙结构、带转换层的结构时，计算层刚度比选用“剪切刚度”不妥，宜选用“剪弯刚度”计算各层侧向刚度比。3）在输入风荷载信息中，结构基本周期取值与结构计算第1周期相差过大。结构基本周期可直接取用经计算得到的结构第1周期数值填入，再对结构重新计算，以使结构风荷载的计算更为准确。4）多层混凝土结构整体计算，当楼层的弹性水平位移比大于1.3时，仍未计入双向水平地震作用下的扭转影响。根据《建筑抗震设计规范》，当楼层的弹性水平位移比大于1.2时，结构属于平面扭转不规则，质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响。建议当楼层的弹性水平位移比大于1.2时，宜计入双向水平地震作用下的扭转影响。5）计算有斜交抗侧力构件的结构，当其斜交角度大于15°时，未增加相应斜向抗侧力构件的水平地震作用计算。抗震规范规定，对有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15°时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。6）在结构整体计算时，设计未考虑最不利地震作用方向的影响。地震沿着不同方向作用时，结构的地震反应一般也不同，当计算给出的最不利地震作用方向与计算方向的夹角较大时，设计人员应将最不利地震作用方向作为附加地震作用方向，验算该方向的地震作用对整体结构的影响。7）计算竖向不规则结构时，要注意是否有薄弱层。当某层结构的抗剪承载力小于其上一层的80%，不符合规范要求，设计需在计算总信息中强制定义此层为薄弱层，以使计算能够按照规范规定增大薄弱层的地震剪力；例如计算某高层建筑，其第3计算层的抗剪承载力与相邻上一楼层的比值在两个方向分别为0.73和0.59，均小于规范限值0.8，设计需要定义此层为薄弱层；一般情况，结构转换层为计算薄弱层。8）计算柱、墙和基础时，设计忽略了实际活荷载折减系数与程序内定值的不同，未进行人工调整；程序内定的活荷载折减系数为《建筑结构荷载规范》，按规范第4.1.2条，当建筑的使用功能不属于表4.1.1（1）项时，活荷载折减应符合规范第4.1.2条的相应规定；例如当计算住宅建筑含有3层底商用房时，则底商层的活荷载折减系数均应取0.9或不折减。9）抗震计算的振型数取用过多，造成结构计算周期不准确，地震作用下结构内力异常；例如计算某4层较为规则的混凝土框架结构，采用刚性楼板计算假定，地震作用振型数取用了15个，使计算结果异常；地震作用振型数量的取用多少与结构层数及型式有关，计算振型数要保证振型参与质量不小于总质量的90%，一般当采用刚性楼板计算假定，取用的振型数不大于3倍层数。二、其他计算应注意的问题1）计算框架或框架-剪力墙结构时，当框架梁与柱偏心较大（偏心距大于柱宽的1/4）时，设计未采取结构措施考虑梁柱偏心对节点核心区的不利影响。建议计算上按实际梁柱偏心情况建模，并应参照抗震规范附录D的验算方法进行核心区截面抗震验算；构造上可在梁支座处采取增设水平加腋措施，也可适当减小柱的轴压比控制值，提高框架柱延性；设计应特别注意，在9度抗震设计时，高层建筑不应采用梁柱偏心较大的结构，见混凝土高规6.1.3条的条文说明。2）计算长悬臂结构时忽略了竖向地震作用影响。按抗震规范第5.1.1.4条，长悬臂结构应考虑竖向地震作用；按抗震规范第5.3.3条，竖向地震作用可采用静力法计算，即增加竖向等效荷载；竖向地震作用标准值：在8度和9度地震区可分别取该结构重力荷载代表值的10%和20%。3）结构整体计算时，楼梯间荷载一概按等效均布荷载输入，使有些情况下计算分配至楼梯周边梁上的荷载与实际受力相差很大，造成某些楼梯边梁不满足设计要求；尤其计算自动扶梯边梁时，必须按照厂家提供的荷载作用计算。4）在计算有较小高差的楼板配筋时（如高差≤300mm），对板在高差处的支座按简支模型计算和配筋。笔者认为此种情况不同于错层楼板计算模型，建议设计可按无高差连续板简化计算，高差处的两边板支座受拉钢筋可参照此计算结果配置，设计也可根据高差和支座抗扭刚度等因素，对高差支座弯矩适当调幅，同时加大相应的跨中弯矩。对于计算较大跨度悬挑板结构，当悬挑板厚度大于支座