图 2-10 最大反应力曲线图
图 2-11 最大层间位移角曲线图
2.1.8 在内力传递到结构基础之前，使内力形成自己平衡体系
梁两端有悬挑梁（0.25~0.3）L 或悬挑板，新增悬挑杆件产生的内力能平衡一部分原构 件中的内力，于是原构件跨中变形减小，如图 2-12 所示：
图 2-12 普通梁与带悬挑构件梁的变形示意图
梁布置成拱形时会产生水平推力 F1，F1 会平衡一部分 F 在构件中产生的竖向变形， 所以在外荷载作用时的竖向变形要比不布置成拱形时要小，如图 2-13 所示，虚线为变形后 的形状：
图 2-13 普通梁与拱形梁在竖向荷载作用下的变形示意图
混凝土梁在竖向荷载作用下跨中截面底部受拉，若提前施加预应力（使混凝土受压）， 当预应力梁受到竖向荷载作用时，能平衡一部分竖向荷载产生的拉应力，于是预应力梁跨中 变形减小，刚度增大。
2.2 对超筋的理解和分析
超筋是因为结构或构件位移或相对位移大，位移有水平位移 ?1 ，竖向位移 ?2 、转角?， 下面将从以下几个方面谈谈超筋。
2.2.1 梁、墙超筋
当梁跨中竖向位移 ?2 大、梁扭转角?大，墙偏心距 e 大时, 构件弯矩 M 也大，导致超 筋。变形大可能是构件本身刚度小，也可能是力大、变形不协调，如图 2-14 所示：
图 2-14 梁跨中竖向位移 ?2 大、梁扭转角?大，墙偏心距 e 大时超筋示意图
2.2.2 结构扭转变形大引起超筋
当结构扭转变形大时，转角?也大，于是弯矩 M 大，导致超筋，如图 2-15 所示：
图 2-15 结构扭转变形过大引起超筋示意图
2.2.3 竖向相对位过大引起超筋
在水平力作用时，F1.H=F2.D,D 为抗倾覆力臂,当结构竖向相对位移 ?2 大时，剪力墙或 连梁弯矩 M 也大，引起超筋，如图 2-16 所示：
图 2-16 结构竖向相对位移 ?2 大引起超筋示意图
2.3 相关联的 8 个控制指标
2.3.1 层间位移角
层间位移角不满足规范要求时大多情况是因为结构或构件竖向弯曲变形大。剪力墙，柱 子一般都是从下到上贯通布置，层间位移角不满足规范要求是因为侧向刚度小，应加大该方 向构件的截面，其目的是减小竖向弯曲变形。当竖向弯曲变形大时，弯矩、剪力也大，可能 导致构件超筋等。
2.3.2 位移比
位移比考察结构实际扭转效应，限制结构实际的扭转值，位移比不满足规范要求时是因 为结构或构件水平扭转变形大 ，于是扭转角?大，易导致超筋等。
2.3.3 周期比
周期比最好是平平扭。要满足规范对周期比的要求，则扭转周期要小，即扭转刚度要大， 墙要向外围布置或平动周期大。由周期比的公式可知，周期比其实是控制振型的频率比，第 一平动振型的频率与第一扭转振型的频率越接近，整个结构扭转变形可能会越大。
2.3.4 其它指标
其它指标包括剪重比、刚度比、刚重比、受剪承载力比、周期比，它们与层间位移角， 位移比，周期比其实是统一的。当结构布置规则、均匀、外围时，整个结构变形小，一般都 能满足规范要求。
2.4 控制大跨度结构的变形
2.4.1 预应力结构
预应力结构的刚度是一个相对刚度，混凝土梁在竖向荷载作用时，跨中截面底部受拉， 若提前施加预应力（使混凝土受压），当预应力梁受到竖向荷载作用时，能平衡一部分竖向
荷载产生的拉应力，于是预应力梁跨中竖向位移 ?2 减小，刚度增大，能用在更大的跨度上。
2.4.2 空心楼盖
材料离中和轴越远，刚度越大。空心楼盖在自重增加不大的情况下，刚度增大很多，变 形减小，所以能用在更大的跨度上。
2.5 从变形的角度理解抗震计算方法与基础计算模型
2.5.1 抗震计算模型
抗震设计中的几种分析方法可以看做是人为先规定“加速度变形”， 再做一些简化，最 后在规定的“变形”和简化的基础上求“速度变形”、“位移变形”和力。
时程分析与中震分析，这两种分析方法都是“小震弹性分析”的一种补充验算，时程函 数、反应谱函数都是人为规定的一种“变形”，再在变形的基础上求力和位移。
2.5.2 基础计算模型
基础设计就是力作用在基础上，地基来承受，产生变形的过程。基础设计时选取的地基 计算模型也是一种变形，在设计基础时，可以采用不同的地基计算模型取包络设计。
2.6 小结
要想成为一名优秀的结构工程师，应把规范上的一些条条框框变成自己的东西，要知 其然也要知其所以然，并能理解做结构设计是一个相对、统一的过程。要想做设计时心中有 底，就要知道有哪些力作用在结构或构件上，计算方法是什么，结构或构件的变形是怎样， 碰到复杂的工程时，要从计算简化、程序计算、规范规定三方面着手。
结构设计本质的另一种阐述
