PKPM侧刚分析方法与总刚分析方法的区别

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抗震设计基础理论(内有侧刚、总刚的定义)

抗震设计基础理论(内有侧刚、总刚的定义)
1.1。地震和地面运动
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地震是由地底深处的地壳运动引起的。 就像投石入水产生水波纹一样,地底深处的地壳运动也会 像水波一样的传递到地表面,只是它是立体传播。 地震波(地震作用)的传递,与土(介质)的性质有关, 不同的土质,传到地表面的加速度、频率会不同。 传到地表面的地面运动,可以用三个方向的地震波来表 达。
2.1。结构动力自由度数
采用振型分解(振型叠加)法,来计算(反应谱法分析) 地震作用。 结构周期和振型的分析,从工程实用和运行效率出发,振 型分析提供了两种结构计算方法-侧刚计算方法和总刚计 算方法,分别对应为侧刚模型和总刚模型,各自有不同的 结构自由度数。 这里所称的“结构自由度数”是专指结构振型分析有质量的 自由度,是与由结构每个节点6个自由度集合而成的结构 自由度有区别的。
一般在考虑地震作用时,采用以下公式进行反应力的计算。
&& &&max a z && F = ma = mg = k β G = α G g &&max z && &&max z a k= β = α = kβ &&max g z
其中: g——重力加速度; amax——地面运动最大加速度; k——地震系数,表示地面运动的相对强度; β——动力放大系数,表示质点加速度与地面加速度比值的 放大系数; α——地震影响系数; m、G——单质点体系的质量和重量。
文件WZQ.OUT :判断主振型
各振型作用下 X 方向的基底剪力及占总基底剪力的比例 振型号 剪力(kN) 1 302.11 2 2685.85 3 171.61 4 28.19 5 86.25 6 0.13 比例(%) 9.23 82.03 5.24 0.86 2.63 0.00

对pkpm参数设置的疑问解答

对pkpm参数设置的疑问解答

一、一般情况下模拟施工加载取模拟施工加载3比较符合逐层施工的实际情况。

模拟施工加载2则可以更合理的给基础传递荷载。

复杂结构设计人员可以指定施工顺序。

二、修正后的大体风压一般就是荷载规范规定的大体风压,对于沿海和强风地带对风荷载敏感的建筑可以在此基础上放大10%~20%,门刚中则规定按放大5%采用。

3、对于高度大于150M的高层混凝土建筑才要验算风振舒适度。

结构阻尼比取0.01~0.02,程序缺省0.02。

4、侧刚计算方式:一种简化计算法,计算速度快,但应用范围有限,当概念有弹性楼板或有不与楼板相连的构件时(如错层结构、空旷的工业厂房、体育馆等)用此法会有必然误差;总刚计算方式:精度高,适用范围广,计算量大。

对于没有概念弹性楼板且没有不与楼板相连构件的工程,两种方式结果一样。

(以下转贴)“刚性楼板”的适用范围:绝大多数结构只要楼板没有特别的减弱、不持续,都可采用这个假定。

相关注意:由于“刚性楼板假定”没有考虑板面外的刚度,所以可以通过“梁刚度放大系数”来提高梁面外弯曲刚度,以弥补面外刚度的不足。

一样原因,也可通过“梁扭矩折减系数”来适当折减梁的设计扭矩。

“弹性板6 ”的适用范围:所有的工程都可采用。

相关注意:由于已经考虑楼板的面内、面外刚度,则梁刚度不宜放大、梁扭矩不宜折减。

板的面外刚度将承担一部份梁柱的面外弯矩,而使梁柱配筋减少。

此时结构分析时间大大增加。

“弹性板3 ”的适用范围:需要保证楼板平面内刚度超级大,外刚度承担荷载,不使梁柱配筋减少,以保证梁柱设计的安全度。

“如厚板转换层中的厚板,板厚达到1m以上。

而面外刚度则需要按实际考虑。

相关注意:一般在厚板转换层不设梁,或用等代梁,并注意上下部轴线差别产生的传力问题。

“弹性膜”的适用范围:仅适用于梁柱结构,设计时不使楼板面相关注意:不能用于“板柱结构”。

设计时可以进行梁的刚度放大和扭矩折减。

(弹性楼板6:考虑楼板的面内刚度和面外刚度,采用壳单元.原则上适用于所有结构,但采用弹性楼板6计算时,楼板和梁一路承担面外弯矩,计算结果中梁的配筋小了,而楼板承担面外弯矩,计算的配筋又未考虑.另外计算工作量大.因此该模型仅适用于板柱结构;弹性楼板3:考虑楼板的面内刚度无穷大,并考虑楼板的面外刚度.适用于厚板转换层;弹性膜:考虑面内刚度,面外刚度为零.采用膜剪切单元.弹性板由用户人工指定,但对于斜屋面,若是没有指定,程序会缺省为弹性膜,用户可以指定为弹性板6或弹性膜,不允许概念为刚性板或弹性板3)五、按照高规(JGJ 3-2021)第3.7.3条注,抗震设计时SATWE计算结果中楼层层间最大位移与层高之比的限值可不考虑偶然偏心的影响。

[整理]Pkpm设计参数选定.

[整理]Pkpm设计参数选定.

框架梁端负弯矩调整系数:高规5.2.3装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.7~0.8;现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.8~0.9,考虑混泥土塑性变形内力重分布,即梁端弯矩减少,中部弯矩相应的增大。

周期折减系数(0.5~1.0):高规3.3.17目的是充分考虑结构的填充墙刚度对计算周期的印象当非承重墙体为填充砖墙时,高层建筑结构的计算自振周期折减系数ψT可按下列规定取值:1 框架结构可取0.6~0.7;2 框架-剪力墙结构可取0.7~0.8;3 剪力墙结构可取0.9~1.0。

纯剪力墙可不考虑对于其他结构体系或采用其他非承重墙体时,可根据工程情况确定周期折减系数。

考虑活荷载折减:一般就是在计算梁的平面折减和计算柱与基础时的空间折减PK梁惯性距增大系数:对于现浇楼板结构,可以考虑楼板对梁刚度的贡献而对梁刚度进行调整附加重量质点数:附加重量是指末参加结构恒载、活载分析的重量,但该重量应在统计各振动质点重量时计入SATWE是专门为多、高层建筑结构分析与设计而研制的空间组合结构有限元分析软件,适用于各种复杂体型的高层钢筋混泥土框架、框剪、剪力墙、筒体、刚-混泥土混合和高层钢结构墙元细分最大控制长度:这是在墙元细分时的一个参数,对于尺寸较大的剪力墙,在作墙元细分形成一系列小壳元时,为确保精度,要求小壳元的边长不得大于给定限值Dmax,限值为1.0-5.0,对于一般工程取2.0,对于框支剪力墙结构,可取小,如取1.5或1.0恒活荷载计算信息:不计算恒活荷载:不计算竖向力一次性加栽:按一次加荷方式计算竖向力模拟施工加载1:按模拟施工加荷方式计算竖向力,采用整体刚度分层加载模型。

不适应有吊柱的情况。

模拟施工加载2:按模拟施工加荷方式计算竖向力,同时在分析过程中将竖向构件的轴向刚度放大十倍,以消弱竖向荷载按刚度的分配。

这样做将使得柱和墙上分得的轴力比较均匀,接近手算结果,传给基础的荷载更为合理。

(08版)模拟施工加载3:按模拟施工加载方式3计算竖向力,采用分层刚度分层加载模型。

技术措施-PKPM参数2018

技术措施-PKPM参数2018

结构专业技术措施之PKPM-SATWE参数取值:一.总信息:1)水平力与整体坐标夹角:该参数主要针对风荷载计算,同样对地震力起作用。

只需考虑其它角度的地震作用时,无需在此填数值,应填“斜交抗侧力构件方向地震数,相应角度”或勾选“程序自动考虑最不利水平地震作用”一般按0输入。

2)混凝土容重:钢筋砼计算重度,考虑饰面的影响应大于25,不同结构构件的表面积与体积比不同饰面的影响不同,一般按结构类型取值:结构类型框架结构框剪结构剪力墙结构重度 26 26.5 273) 钢材容重:一般情况下,钢材容重为78KN/m3,若要考虑钢构件表面装修层重,钢材的容重可以填入适当值。

4)裙房层数:层数要从最底层算起,包括地下室层数。

此参数主要用来确定剪力墙底部加强区高度。

抗规第6。

1。

3条规定:与主楼连为整体的裙楼的抗震等级不应低于主楼的抗震等级,主楼结构在裙房顶部上下各一层应适当加强抗震措施;但是该参数的作用在程序中并没有反应。

绘图中采用构造加强。

注意:对于体型收进的高层建筑结构、底盘高度超过总高度20%的多塔尚应符合高规10.6.5条;目前程序不能自动将体型收进部位上、下各两层塔楼周边竖向构件抗震等级提高一级,需要在“特殊构件定义”中自行定义,不宜事后提高配筋。

5)转换层所在层号:层数要从最底层算起,包括地下室层数。

如果有转换层,必须在此指明其层号,以便进行正确的内力调整。

注意:程序不能自动识别转换构件!作用:a、程序自动判断加强区层数;b、输入转换层数,并选择相应的楼层刚度算法,软件会输出上下层楼层刚度比。

C、计算参数中有将转换层号自动识别为薄弱层的选项。

抗震等级:程序设有“框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级自动提高一级”的选项。

(高位转换可以自动再提高)转换层全层应设置为“弹性膜”(平面内刚度真实考虑,平面外为0)转换层结构选择“施工模拟3”时,施工次序:宜将转换层与其上2层设为同一施工次序。

6)嵌固端所在层号:如在基础顶面嵌固,嵌固端所在层号为1;当地下室顶板作为嵌固端部位时,那么嵌固端所在层为地上一层,即地下室层数+1.作用:确定剪力墙底部加强部位时,程序将起算层号取为:嵌固端所在层号-1;程序自动将嵌固端下一层的柱纵向钢筋对应上层增加10%;梁端弯矩设计值放大1.3倍。

PKPM侧刚分析方法与总刚分析方法的区别

PKPM侧刚分析方法与总刚分析方法的区别

PKPM侧刚分析方法与总刚分析方法的区别PKPM侧刚分析方法与总刚分析方法的区别“侧刚分析方法”与“总刚分析方法”的不同之处在于是否有弹性楼板及是否有不与楼板相连的构件;另外,总刚分析方法可以准确反映结构的各项数据,但比侧刚分析方法花的计算时间长。

若有弹性楼板或有不与楼板相连的构件,则采用总刚分析较合理;若平面没有定义弹性楼板以及没有不与楼板相连的构件时,采用总刚分析方法与侧刚分析方法结果是一致的。

1.侧刚模型采用刚性楼板假定的简化的刚度矩阵模型,把房屋理想化为空间梁,柱和墙组合成的集合体,并与平面内无限刚度的楼板相互连接在一起。

不管用户在建模中有无弹性楼板,刚性楼板或越层大空间,对于无塔结构的侧刚模型假定每层为一块刚性楼板,而多塔结构则假定为一塔一层为一块刚性楼板。

对于这类建筑,每层的每块刚性楼板只有两个独立的平动自由的和一个独立的转动自由度,“侧刚模型”就是依据这些独立的平动和转动自由度而形成的浓缩刚度阵。

“侧刚分析方法”是一种简化计算方法,只适用于采用楼板平面内无限刚度假定的普通建筑和采用楼板分块平面内无限刚度假定的多塔建筑。

“侧刚分析方法”的优点是分析效率高,由于浓缩以后的侧刚自由度很少,所以计算速度很快。

但“侧刚计算方法”的应用范围是有限的,当定义有弹性楼板或有不与楼板相连的构件时(如错层结构、空旷的工业厂房、体育馆所等),“侧刚分析方法”是近似的,会有一定的误差,若弹性楼板范围不大或不与楼板相连的构件不多,其误差不会很大,精度能够满足工程要求;若定义有较大范围的弹性楼板或有较多不与楼板相连的构件,“侧刚分析方法”不适用,而应该采用下面介绍的“总刚分析方法”。

2.总刚模型是一种真实的结构模型转化成的刚度矩阵模型,结构总刚模型假定每层非刚性楼板上的每个节点的动力自由度有两个独立水平平动自由度。

可以受弹性楼板的约束,也可以完全独立不与任何楼板相连,而在刚性楼板上的所有节点的动力自由度只有两个独立水平平动自由度和一个独立的转动自由度。

PMSAP学习

PMSAP学习

第1页总信息操作说明及规范连接:●〈计算总控制信息〉:1、结构所在地区:分全国、上海2个选项,据实选定。

2、结构材料构成:分钢结构、钢砼混合结构、砌体结构3个选项,据实选定。

砌体结构用于底框结构。

3、结构类型:共分:框架、框架剪力墙、框架筒体、筒中筒、剪力墙、短肢剪力墙、网架、板柱剪力墙、底框抗震墙9种类型。

确定结构类型即确定与其对应的有关设计参数。

规范连接:框架结构:见〈高层建筑混凝土结构技术规程〉[JGJ3—2002]第2.1.3条。

剪力墙结构:见〈高层建筑混凝土结构技术规程〉[JGJ3—2002]第2.1.4 条。

短肢剪力墙的界定:见〈高层建筑混凝土结构技术规程〉[JGJ3—2002]第7.1.2条。

框剪结构:见〈高层建筑混凝土结构技术规程〉[JGJ3—2002]第2.1.5条。

筒体结构:见〈高层建筑混凝土结构技术规程〉[JGJ3—2002]第2.1.7条。

筒体结构又分框筒、内外筒结构见〈建筑抗震设计规范〉第6.1.2条。

复杂高层建筑结构:见〈高层建筑混凝土结构技术规程〉[JGJ3—2002]第10 节。

4、结构规则性:共分:平面立面都规则、平规则,立不规则、平不规则,立规则、平面立面都不规则4个选项。

规范连接,规则性判断见:建筑抗震设计规范〉[GB50011-2001]表3.4.2--1。

表3.4.2—1平面不规则的类型---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------不规则类型定义---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------扭转不规则楼层的最大水平位移(或层间位移),大于该层两端弹性水平位移(或层间位移)平均位移的1.2 倍。

PKPM说明

PKPM说明

砼梁和劲性梁其中:As1、As2、As3为梁上部(负弯矩)左支座、跨中、右支座的配筋面积(cm2);Asm1、Asm2、Asm3表示梁下部(负弯矩)左支座、跨中、右支座的配筋面积(cm2);Asv表示梁在Sb范围内的箍筋面积(cm2),取抗剪箍筋Asv与剪扭箍筋Astv的大值;Ast表示梁受扭所需要的纵筋面积(cm2);Ast1表示梁受扭所需要周边箍筋的单根钢筋的面积(cm2)。

G,TV分别为箍筋和剪扭配筋标志。

梁配筋计算说明:1.对于配筋率大于1%的截面,程序自动按双排筋计算;此时,保护层取60mm;2.当按双排筋计算还超限时,程序自动考虑压筋作用,按双筋方式配筋;3.各截面的箍筋都是按用户输入的箍筋间距计算的,并按沿梁全长箍筋的面积配箍率要求控制。

若输入的箍筋间距为加密区间距,则加密区的箍筋计算结果可直接参考使用,如果非加密区与加密区的箍筋间距不同,则应按非加密区箍筋间距对计算结果进行换算;若输入的箍筋间距为非加密区间距,则非加密区的箍筋计算结果可直接参考使用,如果加密区与非加密区的箍筋间距不同,则应按加密区箍筋间距对计算结果进行换算。

钢梁其中:R1表示钢梁正应力与强度设计值的比值F1/f;R2表示钢梁整体稳定应力与强度设计值的比值F2/f;R3表示钢梁剪应力与强度设计值的比值F3/fv。

其中 F1,F2,F3 的具体含义:F1 = M/(Gb Wnb)F2 = M/(Fb Wb)F3(跨中)= V S/(I tw), F3(支座)= V/Awn矩形混凝土柱或劲性混凝土柱在左上角标注:(Uc)、在柱中心标柱:Asv、在下边标注:Asx、在右边标注:Asy、引出线标注:As_corner其中:As_corner为柱一根角筋的面积,采用双偏压计算时,角筋面积不应小于此值,采用单偏压计算时,角筋面积可不受此值控制(cm2)。

Asx,Asy分别为该柱B边和H边的单边配筋,包括角筋(cm2)。

Asv表示柱在Sc范围内的箍筋,它是取柱斜截面抗剪箍筋和节点抗剪箍筋的大值(cm2)。

技术措施-PKPM参数2018

技术措施-PKPM参数2018

结构专业技术措施之PKPM-SATWE参数取值:一.总信息:1)水平力与整体坐标夹角:该参数主要针对风荷载计算,同样对地震力起作用。

只需考虑其它角度的地震作用时,无需在此填数值,应填“斜交抗侧力构件方向地震数,相应角度”或勾选“程序自动考虑最不利水平地震作用”一般按0输入。

2)混凝土容重:钢筋砼计算重度,考虑饰面的影响应大于25,不同结构构件的表面积与体积比不同饰面的影响不同,一般按结构类型取值:结构类型框架结构框剪结构剪力墙结构重度 26 26.5 273) 钢材容重:一般情况下,钢材容重为78KN/m3,若要考虑钢构件表面装修层重,钢材的容重可以填入适当值。

4)裙房层数:层数要从最底层算起,包括地下室层数。

此参数主要用来确定剪力墙底部加强区高度。

抗规第6。

1。

3条规定:与主楼连为整体的裙楼的抗震等级不应低于主楼的抗震等级,主楼结构在裙房顶部上下各一层应适当加强抗震措施;但是该参数的作用在程序中并没有反应。

绘图中采用构造加强。

注意:对于体型收进的高层建筑结构、底盘高度超过总高度20%的多塔尚应符合高规10.6.5条;目前程序不能自动将体型收进部位上、下各两层塔楼周边竖向构件抗震等级提高一级,需要在“特殊构件定义”中自行定义,不宜事后提高配筋。

5)转换层所在层号:层数要从最底层算起,包括地下室层数。

如果有转换层,必须在此指明其层号,以便进行正确的内力调整。

注意:程序不能自动识别转换构件!作用:a、程序自动判断加强区层数;b、输入转换层数,并选择相应的楼层刚度算法,软件会输出上下层楼层刚度比。

C、计算参数中有将转换层号自动识别为薄弱层的选项。

抗震等级:程序设有“框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级自动提高一级”的选项。

(高位转换可以自动再提高)转换层全层应设置为“弹性膜”(平面内刚度真实考虑,平面外为0)转换层结构选择“施工模拟3”时,施工次序:宜将转换层与其上2层设为同一施工次序。

6)嵌固端所在层号:如在基础顶面嵌固,嵌固端所在层号为1;当地下室顶板作为嵌固端部位时,那么嵌固端所在层为地上一层,即地下室层数+1.作用:确定剪力墙底部加强部位时,程序将起算层号取为:嵌固端所在层号-1;程序自动将嵌固端下一层的柱纵向钢筋对应上层增加10%;梁端弯矩设计值放大1.3倍。

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PKPM侧刚分析方法与总刚分析方法的区别
“侧刚分析方法”与“总刚分析方法”的不同之处在于是否有弹性楼板及是否有不与楼板相连的构件;另外,总刚分析方法可以准确反映结构的各项数据,但比侧刚分析方法花的计算时间长。

若有弹性楼板或有不与楼板相连的构件,则采用总刚分析较合理;若平面没有定义弹性楼板以及没有不与楼板相连的构件时,采用总刚分析方法与侧刚分析方法结果是一致的。

1.侧刚模型
采用刚性楼板假定的简化的刚度矩阵模型,把房屋理想化为空间梁,柱和墙组合成的集合体,并与平面内无限刚度的楼板相互连接在一起。

不管用户在建模中有无弹性楼板,刚性楼板或越层大空间,对于无塔结构的侧刚模型假定每层为一块刚性楼板,而多塔结构则假定为一塔一层为一块刚性楼板。

对于这类建筑,每层的每块刚性楼板只有两个独立的平动自由的和一个独立的转动自由度,“侧刚模型”就是依据这些独立的平动和转动自由度而形成的浓缩刚度阵。

“侧刚分析方法”是一种简化计算方法,只适用于采用楼板平面内无限刚度假定的普通建筑和采用楼板分块平面内无限刚度假定的多塔建筑。

“侧刚分析方法”的优点是分析效率高,由于浓缩以后的侧刚自由度很少,所以计算速度很快。

但“侧刚计算方法”的应用范围是有限的,当定义有弹性楼板或有不与楼板相连的构件时(如错层结构、空旷的工业厂房、体育馆所等),“侧刚分析方法”是近似的,会有一定的误差,若弹性楼板范围不大或不与楼板相连的构件不多,其误差不会很大,精度能够满足工程要求;若定义有较大范围的弹性楼板或有较多不与楼板相连的构件,“侧刚分析方法”不适用,而应该采用下面介绍的“总刚分析方法”。

2.总刚模型
是一种真实的结构模型转化成的刚度矩阵模型,结构总刚模型假定每层非刚性楼板上的每个节点的动力自由度有两个独立水平平动自由度。

可以受弹性楼板的约束,也可以完全独立不与任何楼板相连,而在刚性楼板上的所有节点的动力自由度只有两个独立水平平动自由度和一个独立的转动自由度。

它能真实的模拟具有弹性楼板,大开洞的错层,连体,空旷的工业厂房,体育馆等结构。

“总刚分析方法”,就是直接采用结构的总刚度和与之相应的质量阵进行地震反应分析。

这种方法精度高,适用范围广,可以准确分析出结构每层每根构件的空间反应,通过分析计算结果可发现结构的刚度突变部位,连接薄弱的构件以及数据输入有误的部位等。

其不足之处是自由度数相对比较多,计算耗时多且存储开销大,比“侧刚分析方法”计算量大数倍。

对于没有定义弹性楼板且没有不与楼板相连构件的工程,“侧刚分析方法”和“总刚分析方法”的结果是一致的。

当考虑楼板的弹性变形(某层局部或整体有弹性楼板单元)、或有较多的错层构件时,建议采用总刚分析;其他情况均可采用侧刚分析。

3.侧刚分析的优缺点
其实在pkpm的程序里,侧刚分析方法并不采用的是层串联的模型,也不假设楼板都是刚性的,你在程序中指定的弹性楼板,pkpm绝对不会把它改成刚性。

侧刚分析的基本原理是静力凝聚原理减少自由度,把整个建筑物凝聚成若干个子结构,每个子结构可以是跨越几层的梁柱板支撑组成的一个group,也可以一层的某个局部的若干构件组成的一个group(group是sap中概念我在这用一下),所以不只是层串联的模型,而是比层串联的模型高级的多的模型,这种子结构的求解方法既保证了求解精度又大大提高了求解速度,还考虑了结构的各种复杂形式。

你可以根据实际情况指定弹性楼板或弹性连接板带,系统根据用户设定和模型的开洞错层支撑斜柱斜梁布置情况划分子结构,所以侧刚分析的精度是很高的。

地震时程分析采用的都是侧刚模型而没有采用总刚模型,作时程必须考虑精度,结果精度不够数据不可靠还作它还干什么,也要考虑速度,求解必须要快,有那么多时间步要算,每步都算好久怎么行。

对于总刚与侧刚,深圳总院的技术规定:
1.总刚计算耗时和内存资源较多
2.有弹性楼板设置时必须用总刚计算
3.无弹性楼板设置时宜用侧刚计算
4.规范控制的层刚度比和位移比,要求在刚性楼板条件下计算,因此,任何情况下均按侧刚计算一次,以验算层刚度比和位移比,
注:部分内容搜集与网上,对大神们的回答表示感谢。

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