结构设计的7个重要参数（结构设计中的敏感因素）

结构设计的7个重要参数（结构设计中的敏感因素）8、饱和砂土和饱和粉土（不含黄土）的液化判别和地基处理，6度时，一般情况下可不进行判别和处理，但对液化沉陷敏感的乙类建筑可按7度的要求进行判别和处理，7～9度时，乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求进行判别和处理。室外环境温度一般可取基本气温，对温度敏感的金属结构，尚应根据结构表面的颜色深浅及朝向考虑太阳辐射的影响，对结构表面温度予以增大。5、基本雪压应采用按荷载规范规定的方法确定的50年重现期的雪压；对雪荷载敏感的结构，应采用100年重现期的雪压。对雪荷载敏感的结构主要是指大跨、轻质屋盖结构，此类结构的雪荷载经常是控制荷载，极端雪荷载作用下的容易造成结构整体破坏，后果特别严重，因此基本雪压要适当提高，采用100年重现期的雪压。6、对于风敏感的或跨度大于36m的柔性屋盖结构，应考虑风压脉动对结构产生风振的影响。屋盖结构的风振响应，宜依据风洞试验结果按随机振动理论计算确定。7、对金属结构等对

1、基本风压应按照现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用。对风荷载比较敏感的高层建筑，承载力设计时应按基本风压的1．1倍采用。对风荷载是否敏感，主要与高层建筑的体型、结构体系和自振特性有关。一般情况下，房屋高度大于60m的高层建筑属于风荷载敏感结构。

2、一般情况下，弹塑性时程分析宜采用双向地震输入；对竖向地震作用比较敏感的结构，如连体结构、大跨度转换结构、长悬臂结构、高度超过300m的结构等，宜采用三向地震输入。

3、剪力墙连梁对剪切变形十分敏感，其名义剪应力限制比较严，在很多情况下设计计算会出现“超限”情况，应对措施是对连梁内力进行调幅，连梁塑性调幅可采用两种方法，一是按照规程的方法，在内力计算前就将连梁刚度进行折减；二是在内力计算之后，将连梁弯矩和剪力组合值乘以折减系数。两种方法的效果都是减小连梁内力和配筋。连梁调幅后的弯矩、剪力设计值不应低于使用状况下的值，也不宜低于比设防烈度低一度的地震作用组合所得的弯矩、剪力设计值，其目的是避免在正常使用条件下或较小的地震作用下在连梁上出现裂缝。因此，调幅后的弯矩不小于调幅前按刚度不折减计算的弯矩（完全弹性）的80%（6～7度）和50％（8～9度），并不小于风荷载作用下的连梁弯矩。

4、连体结构的连接体一般跨度较大、位置较高，对竖向地震的反应比较敏感，放大效应明显，因此抗震设计时高烈度区应考虑竖向地震的不利影响。

5、基本雪压应采用按荷载规范规定的方法确定的50年重现期的雪压；对雪荷载敏感的结构，应采用100年重现期的雪压。对雪荷载敏感的结构主要是指大跨、轻质屋盖结构，此类结构的雪荷载经常是控制荷载，极端雪荷载作用下的容易造成结构整体破坏，后果特别严重，因此基本雪压要适当提高，采用100年重现期的雪压。

6、对于风敏感的或跨度大于36m的柔性屋盖结构，应考虑风压脉动对结构产生风振的影响。屋盖结构的风振响应，宜依据风洞试验结果按随机振动理论计算确定。

7、对金属结构等对气温变化较敏感的结构，宜考虑极端气温的影响，基本气温Tmax和Tmin可根据当地气候条件适当增加或降低。对于热传导速率较快的金属结构或体积较小的混凝土结构，它们对气温的变化比较敏感，这些结构要考虑昼夜气温变化的影响，必要时应对基本气温进行修正。气温修正的幅度大小与地理位置相关，可根据工程经验及当地极值气温与月平均最高和月平均最低气温的差值以及保温隔热性能酌情确定。

室外环境温度一般可取基本气温，对温度敏感的金属结构，尚应根据结构表面的颜色深浅及朝向考虑太阳辐射的影响，对结构表面温度予以增大。

8、饱和砂土和饱和粉土（不含黄土）的液化判别和地基处理，6度时，一般情况下可不进行判别和处理，但对液化沉陷敏感的乙类建筑可按7度的要求进行判别和处理，7～9度时，乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求进行判别和处理。

地面下存在饱和砂土和饱和粉土时，除6度以外，应进行液化判别；存在液化土层的地基，应根据建筑的抗震设防类别、地基的液化等级，结合具体情况采取相应的措施。

注：本条饱和土液化判别要求不含黄土、粉质黏土。

9、砌体房屋的高度限制，是十分敏感且深受关注的规定。基于砌体材料的脆性性质和震害经验，限制其层数和高度是主要的抗震措施。

10、抗拔桩基的设计原则应符合下列规定：应根据环境类别及水、土对钢筋的腐蚀、钢筋种类对腐蚀的敏感性和荷载作用时间等因素确定抗拔桩的裂缝控制等级。

11、桩周土沉降可能引起桩侧负摩阻力时，应根据工程具体情况考虑负摩阻力对桩基承载力和沉降的影响，当土层不均匀或建筑物对不均匀沉降较敏感时，尚应将负摩阻力引起的下拉荷载计入附加荷载验算桩基沉降。

12、洞穴地基上的基础，应尽量浅埋。位于洞穴地基上的一级建筑物，及对变形较敏感的二级建筑物，应严格执行“动态设计、信息化施工”。当为浅埋洞穴时，应验算洞穴地基承载力和洞穴地基变形，且应对浅埋洞穴围岩、支护结构及地面建筑物实施监测。监测时间应从施工开始直至建筑物投入正常使用后两年，中途不得间断。

13、为防止在砌体房屋顶层、底层以及一些裂缝敏感部位墙体开裂，结构设计应按《砌体结构设计规范》第6．3节的规定采取必要的防止裂缝或加强构造的措施。在寒冷地区，当外墙采用夹心墙作法时，应在夹心墙构造中设置控制缝，防止内、外叶墙之间因温差引起的裂缝，控制缝宽不宜大于14mm，间距不宜超过9m，且可做成隐蔽式。

14、轻型钢结构房屋对雪荷载十分敏感，尤其是严寒地区和雪荷载较大的地区。门式刚架的设计应考虑雪荷载的不均匀分布、半跨堆载和高大女儿墙处雪的堆积以及多跨门式刚架天沟处雪的堆积引起的雪荷载的增大。

15、由于化学锚栓的化学胶粘剂(锚固胶)对热影响比较敏感，因此，应避免在与化学锚栓接触的连接件上连续焊接，防止锚栓升温超出允许的热影响范围，降低锚栓的承载能力。当不可避免时，应采用构造措施改善。

16、点支承玻璃幕墙所用的张拉杆、索截面尺寸较小，对各种作用比较敏感，宜具有较高的安全度。按照目前国内工程的经验，张拉杆的安全系数可取为2.0，拉索的安全系数可取为2.5。

17、灌浆料以水泥为基本材料，对温度、湿度均具有一定敏感性，因此在储存中应注意干燥、通风并采取防晒措施，防止其性态发生改变。灌浆料最好存储在室内。

18、高耸结构不同于一般建筑结构，因其自身细而高的特点，对风荷载较为敏感，在风荷载作用下，柱脚往往出现较大拔力。因此采用桩基础时，必须对桩基进行抗拔验算及抗拔试验。这涉及桩基的安全，因此必须做严格的规定。

19、混凝土加固工程，原构件的混凝土强度等级直接影响植筋与混凝土的粘结性能，特别是悬挑结构、构件更为敏感。为此，必须规定对原构件混凝土强度等级的最低要求。

20、机械工业厂房结构设计，应计入地面大面积堆载所产生的地基不均匀变形对上部结构的不利影响，且应提高柱、墙等承重结构的抗弯承载力和结构整体刚度；地基不均匀变形较大时，宜采用铰接排架等对不均匀变形不敏感的结构形式。设计应对堆载的范围、分布和允许的堆载量提出要求。

21、当既有建筑基础承载力不满足压桩所需的反力时，则应对基础进行加固补强；也可采用新浇筑的钢筋混凝土挑梁或抬梁作为压桩的承台。

封桩是锚杆静压桩技术的关键工序，封桩可分别采用不施加预应力的方法及施加预应力的方法，对沉降敏感的建筑物或要求加固后制止沉降起到立竿见影效果的建筑物（如古建筑、沉降缝两侧等部位），其封桩可采用预加预应力的方法（图1）。通过预加反力封桩，附加沉降可以减少，收到良好的效果。

图1 预加反力封桩示意

1—反力架；2—压桩架；3—板面钢筋；4—千斤顶；5—锚杆；

6—预加反力钢杆（槽钢或钢管）；7—锚固筋；8—C30微膨胀混凝土；9—压桩孔；10—钢筋混凝土桩

具体做法：在桩顶上预加反力（预加反力值一般为1．2倍单桩承载力），此时底板上保留了一个相反的上拔力，由此减少了基底反力，在桩顶预加反力作用下，桩身即形成了一个预加反力区，然后将桩与基础底板浇捣微膨胀混凝土，形成整体，待封桩混凝土硬结后拆除桩顶上千斤顶，桩身有很大的回弹力，从而减少基础的拖带沉降，起到减少沉降的作用。

常用的预加反力装置为一种用特制短反力架，通过特制的预加反力短柱，使千斤顶和桩顶起到传递荷载的作用，然后当千斤顶施加要求的反力后，立即浇捣C30或C35微膨胀早强混凝土，当封桩混凝土强度达到设计要求后，拆除千斤顶和反力架。

22、扶壁式挡墙对地基不均匀变形敏感，在不同结构单元及地层岩土性状变化时，将产生不均匀变形。为适应这种变化，宜采用沉降缝分成独立的结构单元。有条件时伸缩缝与沉降缝宜合并设置；

23、多桩型复合地基单桩承载力应由静载荷试验确定，初步设计可按规范规定估算；对施工扰动敏感的土层，应考虑后施工桩对已施工桩的影响，单桩承载力予以折减。

24、当相邻建筑物较近时，应采取措施减小相互影响：1尽量减小新建建筑物的沉降量；2新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑基础；3选择对地基变形不敏感的结构形式。

25、相对于抗浮桩来说，抗浮锚杆对于岩土地层条件及施工工艺的影响更为敏感，且受杆体强度的限制，应采取部分锚杆进行超张拉试验，以扩大检测的比例，使得检测结果更为可靠。

26、当地基中含有松至中密状态的饱和砂土(特别是粉砂和细砂)、低密度饱和粉土(特别是粘粒含量低于10％者)、含砾量低于80％的砂砾石、软粘土以及压密度低的填土等对地震作用敏感的土类时，设计应予特别注意。必须查清饱和砂土、粉土和砂砾石的分布和密实状态，对其液化程度及危害性作出评估，并决定是否采取必要的工程措施；必须查清软弱粘性土的分布和稠度状态，对地震引起的附加沉降及可能的危害作出评估。

27、当基础桩部分可能支承于对大变形和(或)强度衰退很敏感的土，如松散颗粒土和(或)软土类土中时，弯曲对桩的设计是至关重要的。强地面震动时不同土质条件的组合可能引起严重的桩弯曲问题。例如：

桩-桩帽界面处由于地震前软土固结或地震时的压实产生的土体沉降，导致邻近桩帽部位形成自由站立的短桩；

松散颗粒土液化产生的大变形和(或)强度降低，可能引起弯曲和形成自由站立的桩；

软土的大变形会使桩产生不同程度的弯曲，其弯曲程度取决于软土层厚度和强度和(或)柔／刚土层界面上的性质。

这些条件在桩中所产生的剪切和弯曲会超过常规设计中抗弯承载力相应的剪切和弯曲，并导致严重破坏。

鉴于基础破坏修复的困难，应使桩在地震时和地震后均保持其功能，使桩基系统既能适应建筑物惯性荷载引起的弯曲，又能适应土本身运动引起的弯曲。为保证被侧限的桩体在地震时和地震后具有足够的延性和维持功能，混凝土桩的设计可采用下列措施：

采用粗螺纹钢筋；

采用外部钢套限制大曲率和剪应力部位的混凝土。