PKPM计算结果分析及注意的问题-讲义

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415PKPM计算结果的判断和调整

415PKPM计算结果的判断和调整
梁高改变柱子刚度、改变连梁高度调整剪 力墙刚度、设置水平伸臂构件等均可改变 竖向体系的性能。
1、周期
▪ 1)周期是判断结构是否合理的主要指标。 ▪ 2)根据经验,各种结构非耦连计算的合理
第一周期如下: ▪ 框架结构:T1=(0.1~0.15)n ▪ 框 (架0.0—8~剪0力.1墙2)和n框架—核心筒结构:T1= ▪ 剪力墙结构: T1= (0.04~0.08)n ▪ 和筒中筒结构: T1= (0.06~0.10)n ▪ 式中n—结构层数,周期为程序计算周期
▪ 如何调整位移比:
▪ 1)改变结构平面布置,减小结构刚心与形 心的偏心距
▪ 2)加强周边结构,提高抗扭能力。 ▪ 3)在SATWE各层配筋构件编号简图中查找
位移最大点,加大该侧结构。
▪ 4)如结构有足够刚度,还可削弱对侧结构。
6、质心、刚心、偏心距
▪ 《超限要点》:偏心距大于0.15或相邻层质 心相差较大; 单塔或多塔与大底盘的质 心偏心距大于底盘相应边长20%。
▪ 1)当WZQ.out中的地震作用最大方向角大 于15度时,在指标计算时应先将satwe 分析 与设计参数补充定义中的水平力与总体坐 标夹角调整为该最大方向角。
▪ 2)在结构构件计算时,根据部分项目的计 算比较,构件在水平力为0度的配筋较按最 大方向角时大。因此应进行包络设计。
9、0.2Q0的调整
▪ 框架
轻质墙 砖墙
8.0~12.0 10.0~14.0
▪ 框架—剪力墙
轻质墙 砖墙
10.0~14.0 12.0~16.0
▪ 剪力墙
混凝土
14.0~18.0
2、防止倾覆:
▪ 1、高宽比的控制 高规:4.2.3条(在经过周 密计算后,高宽比可以有所突破)

《PKPM软件在应用中的问题解析》讲义(五)

《PKPM软件在应用中的问题解析》讲义(五)

第五章总刚计算模型不过的主要原因
(⼀)多塔定义不对
⑴同⼀构件同时属于两个塔。

(图略)
⑵定义为空塔。

(图略)
⑶某些构件不在塔内。

(图略)
(⼆)悬空构件
⑴⽤户输⼊斜梁、层间梁或不与楼⾯等⾼的梁时,如果不仔细检查,可能出现梁在梁端不与任何构件相连的情况,即梁被悬空。

(图略)
注意:节点处如果有墙,则变节点⾼是不起作⽤的,与此节点相连的任⼀构件标⾼均与楼层相同。

⑵节点处有柱时,与同⼀柱相连的梁,如果标⾼差⼩于500时,标⾼较低的节点会被合并到较⾼的节点处,⼤于500则不合并,但最多只允许3种不同的标⾼。

如下图所⽰(图略)。

(三)铰接构件定义不对
⑴设计⼈员在定义铰接构件时,使结构成为可变体系(如下图所⽰)。

(图略)
该⼯程顶层为架模型,各节点处梁均设为铰接,这样就出现了与同⼀节点相连的杆件均为铰接的情况,这在程序中是不允许的。

⑵钢⽀撑在SATWE中是默认为两端铰接的,对于越层钢⽀撑,⽤户常常忽略这⼀点,同样造成与同⼀节点相连的村件(这⾥为上下层的两段⽀撑)均为铰接的情况,为避免这种情况,⽤户应在SATWE前处理的“特殊构件补充定义”中将越层⽀撑设为两端固接(如下图所⽰)。

(图略)。

PKPM计算结果的分析

PKPM计算结果的分析

PKPM计算结果的分析PKPM(全称:Profile and Kinematic Program Analysis)是一种结构分析软件工具,广泛用于建筑、桥梁、隧道和其他工程结构的分析和设计。

PKPM可以通过计算和分析来评估结构的稳定性、承载能力和变形性能。

在进行PKPM计算结果的分析时,我们可以考虑以下几个方面:1.结构的稳定性分析:PKPM通过计算结构在施加荷载时的内力和变形来评估结构的稳定性。

可以通过分析结果来判断结构是否满足设计要求,并识别可能的问题。

例如,当工程结构承受荷载时,PKPM可以计算各个零件的受力情况,以评估结构的抗压、抗弯和抗剪性能。

2.承载能力分析:PKPM可以计算结构在不同荷载作用下的极限承载能力,包括总荷载和局部荷载。

通过分析结果,可以评估结构是否能够承受实际工作条件下的荷载,并确定需要采取的增强措施。

3.变形性能分析:PKPM可以计算结构在施加荷载时的变形情况,包括整体变形和零件之间的相对位移。

通过分析结果,可以确定结构的变形情况是否满足设计要求,并识别可能的变形问题。

例如,在桥梁设计中,可以通过PKPM计算桥梁在车辆通过时的变形情况,以评估是否会产生超限振动和不平顺。

4.材料和构件的应力分析:PKPM可以计算结构中各个构件和材料的应力值,包括混凝土、钢筋等。

通过分析结果,可以评估结构中各个构件的应力是否满足设计要求,并优化构件的尺寸和材料选择。

5.倒塌分析和安全系数计算:PKPM可以通过分析结构在极限工况下的力学行为来评估结构的安全系数,并识别潜在的倒塌风险。

通过该分析结果,可以确定是否需要采取进一步的加固措施以提高结构的安全性。

总之,PKPM计算结果的分析涉及结构的稳定性、承载能力、变形性能、应力分析、倒塌分析等多个方面,这些分析结果将为工程师提供关于结构设计和加固的重要信息,以确保结构的安全和性能满足设计要求。

PKPM结构系列软件常见问题及解析

PKPM结构系列软件常见问题及解析

PKPM结构系列软件常见问题及解析一、门式刚架中只承担山墙风荷载,而不承担竖向荷载的一类抗风柱是否考虑计算长度放大系数η?答:对于摇摆柱,其两端铰接,柱本身不为结构整体提供抗侧刚度,同时它要承担竖向荷载,其他柱子必须为摇摆柱提供侧向支承,因此需要考虑对于其他刚架柱的计算长度放大系数η。

对于只承担风荷载,不承受竖向荷载的一类抗风柱,对于刚架柱的稳定没有明显的不利作用,计算长度系数的放大系数不需要考虑。

二、 2同一个门式刚架模型,将地基承载力特征值分别设为fak=245Kpa和fak=155kpa,为什么两次计算结果柱下独立基础的尺寸相同?答:如下图查看两柱下基础计算结果文件:发现两模型的计算结果地基最大反力Pmax均小于各自修正后的地基承载力特征值,而最小反力Pmin则接近于0,且两次计算基础零应力区控制比例均为0,所以判断两个柱下基础底面尺寸由零应力区控制,此时要满足最小反力大于0,独基尺寸就与修正后的地基承载力特征值没有直接关系了。

三、 STS钢结构二维设计右下工具栏中的“用钢量”是如何统计的?是否考虑了横向加劲肋等重量?答:程序直接采用截面面积乘以构件长度再乘以钢材容重得到钢材用量,且不会乘以调整系数,所以其他配件,像构件中的加劲肋并未统计在其中。

四、门刚规范规定:支撑拉杆长细比400,压杆长细比180,为何门式刚架三维和二维设计的结果值在小于以上限值时,显示超限?答:门式刚架设计中,对于拉杆需要在验算规范选择门式刚架规范验算,勾选程序自动确定容许长细比,同时杆件定义为单拉杆或在墙面设计中柱间支撑按照单拉杆进行设计,此时程序按照拉杆长细比限值控制。

对于压杆,其容许长细比不一定是180,门规3.4.3规定地震作用组合控制构件设计时,柱长细比按150控制,可根据实际情况控制长细比。

五、门式刚架梁考虑隅撑对钢梁弹性约束时,程序是否判断门刚规范对于隅撑的要求(如隅撑上支撑点位置低于檩条中心)?当不满足相关要求时应该如何处理?答:如果用户选择了考虑隅撑作用定义并布置了隅撑相关信息,程序不自动判断隅撑是否满足要求,直接按照布置参数考虑隅撑作用下的弹性屈曲临界弯矩Mcr,进而确定稳定系数。

PKPM不得不说的问题及解释

PKPM不得不说的问题及解释

PKPM不得不说的问题及解释结合在实际PKPM设计分析中遇到的问题,一并记录下来,一是为自己提醒,而是为大家提醒。

1.关于裂缝计算时考虑支座宽度对裂缝的影响。

2012.2.21解释:通常SATWE等整体分析软件在计算时不考虑柱截面尺寸,梁的计算长度以两端节点间长度计。

而计算支座裂缝需要的是柱边缘的弯矩,该弯矩通常小于节点处的弯矩。

所以按裂缝要求选梁配筋时需要对支座处的弯矩进行折减。

如果应用SATWE等整体分析软件时选择了“考虑节点刚域的影响”, 可以认为计算软件给出的弯矩已考虑了支座截面尺寸的影响,在计算裂缝时就不应该对弯矩做重复的折减了。

梁施工图中“考虑支座宽度对裂缝的影响”时,程序大约取距离支座内距边缘1/6支座宽度处的弯矩,并且降低的幅值不大于0.3倍的支座弯矩峰值。

这样可以避免过大的支座负筋配置,以利于实现强剪弱弯、强柱弱梁等设计原则。

2.satwe计算结果中关于软件在“强柱弱梁”的计算方面未执行抗震规范。

2012.2.23建筑抗震设计规范GB50011-2001第6.2.2条指出:一、二、三级框架的梁柱节点处,除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支梁与框支柱的节点外,柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求:ZMc=r|cZMb (6.2.2-1)......当反弯点不在柱的层高范围内时,柱端截面组合的弯矩设计值可乘以上述柱端弯矩增大系数。

按上述条文规定条件讨论,PKPM仅仅是将柱端截面组合的弯矩设计值直接乘上了柱端弯矩增大系数即ZMc=r|c*ZMc\' (£Mc\,为节点处柱端弯矩之和),未按式£Mc=r|c£Mb 进行计算,而梁柱节点处的弯矩在调整前是否平衡,当出现ZMb > ZMcV的情况下,就给“强柱弱梁''打了折扣。

解释:按照传统结构力学理论,节点处的梁柱弯矩之和应该是相等的,相互平衡的。

但是,satwe作为三维内力计算软件,① 节点处的梁柱弯矩平衡还可能有另一个方向的梁的扭矩来承担。

pkpm讲义资料

pkpm讲义资料

• 一、广义层的概念
• 所谓广义层,就是通过在构件输入和楼层组装时 为每一个构件或楼层增加一个“柱(墙)底标高” 或“层底标高”参数来完成的,这个标高是一个 绝对值,对于一个工程来说所有的构件或楼层的 底标高只能有一个惟一的参照(比如±0)。有了 这个底标高后,此工程中每个构件或楼层在空间 上的位置已经完全确定,程序将不再需要依赖楼 层组装的顺序去判断构件或楼层的高低,而改为 通过楼层的绝对位置进行模型的整体组装。
• 通过比较可知,不同的首层层底标高计算出来
的内力值并不一样,其原因在于在基础设计中, 剪力值要乘以基础高度后转化为弯矩,以柱1为例, 当首层层底标高为0时,由剪力值V引起的基底弯 矩M=4×V;当首层层底标高为-2.5m时,由剪力 值V引起的基底弯矩M=(4-2.5)×V=1.5×V, 所以首层层底标高为0时的弯矩值大于首层层底标 高为-2.5m时的弯矩值。
第二节 楼层底标高的正确输入

对于08版软件,一定要充分重视楼层底标高
在结构设计中的作用,因为一旦层底标高不对,
后面的计算结果也不可能正确。现对此参数产生
的常见问题分别介绍如下:
一、楼层底标高对上部结构计算的影响
1、楼层底标高错误引起结构构件关系混乱
• 工程实例一 • 某剪力墙结构,共23层,结构平面布局基本对称,
结构三维轴侧图,第7和第8标准层平面图如图1、 图2和图3所示:
图1 结构三维轴侧图
图2 第7标准层结构平面图
图3 第8标准层结构平面图
• 在采用SATWE软件计算后,其位移比计算结果如 下:
图4 空间变形图原始构形
图5 “楼层组装”对话框
图6 修改后的楼层底标高对话框
楼层底标高修改正确后的计算结果如下:

《PKPM软件在应用中的问题解析》讲义(十七)

《PKPM软件在应用中的问题解析》讲义(十七)

第⼗七章 基础的计算(⼀)联合基础的计算⑴双柱联合基础的偏⼼计算:程序在进⾏双柱联合基础的设计时,并没有考虑由于两根柱⼦上部荷载不⼀致⽽产⽣的偏⼼的情况。

因此算出的基础底⾯积是对称布置的。

这种计算⽅法对于两根柱⼦挨得很近,⽐如变形缝处观柱基础计算⼏乎没什么影响,但对于两根柱⼦挨得稍微远⼀些的基础,则会有⼀定误差。

此时需要设计⼈员⼈为计算出偏⼼值,在独基布置中将该值输⼊过去。

然后再重新点取“⾃动⽣成”选项,程序可以根据设计⼈员输⼊的偏⼼值重新计算联合基础。

⑵双梁基础的计算:建议直接在双轴线上布置两根肋梁,然后再在梁下布置局部筏板。

(⼆)砖混结构构造柱基础的计算砖混结构⼀般都做墙下条形基础,构造柱下⼀般不单独做独⽴基础。

有的时候设计⼈员会发现JCCAD软件在构造柱下⽣成了独⽴基础。

这主要是因为读取了PM恒⼗活所致。

这种荷载组合⽅式没有将构造柱上的集中荷载平摊到周边的墙上。

设计⼈员可以在荷载编辑中删除构造柱上的集中荷载,并在附加荷载中在周边的墙上相应增加线荷载值。

或者设计⼈员也可以直接读取砖混荷载,因为砖混荷载⾃动将构造柱上的集中荷载平摊到周边的墙上了。

(三)浅基础的最⼩配筋率如何计算浅基础如墙下条基等,在对基础底板配筋时是否该考虑最⼩配筋率,⽬前在⼯程界还有争议。

《基础设计规范》中没有规定柱下独基底板的最⼩配筋率,⽽《混凝⼟规范》对于混凝⼟结构均有最⼩配筋率的要求。

⽬前JCCAD软件对于独⽴柱基没有按最⼩配筋率计算,对于墙下条基缺省情况下按照0.15%控制,设计⼈员可以根据需要⾃⾏调整。

(四)基础重⼼校核⑴“筏板重⼼校核”中的荷载值为什么与“基础⼈机交互”退出时显⽰的值不⼀样?产⽣此种情况的原因主要有以下两种:①对于梁板式基础,由于有些轴线上没有布置梁或板带,造成荷载导算时没有分配到梁或板带上,从⽽使两种⽅式所产⽣的重⼼校核值不⼀致。

②地下⽔的影响:“筏板重⼼校核”中的荷载值没有考虑地下⽔的影响,⽽“基础⼈机交互”退出时显⽰的值考虑了地下⽔的影响。

PKPM计算结果分析与调整

PKPM计算结果分析与调整

PKPM计算结果分析与调整1设定结构整体参数1.1振型个数结构的振型个数一般取楼层数的3倍且要满足有效质量系数的要求;1.2最大地震力作用方向最大地震力作用方向即结构最不利地震作用方向,若计算得出的角度大于15度则需要调整。

1.3结构基本周期第一振型周期即为结构基本周期2确定整体结构合理性控制结构整体性的主要参数是:周期比,剪重比,位移比,位移角(层间最大位移与层高之比),层间刚度比,层间受剪承载力比,刚重比2.1周期比(WZQ.OUT)周期比是控制结构扭转效应的重要指标,是结构扭转刚度,扭转惯量分布大小的综合反映。

控制周期比的目的是是使抗侧力构件的平面布置更加有效,更加合理,以此控制地震作用下结构扭转激励震动效应不能成为主振动效应,避免了结构扭转破坏。

2.2剪重比(WZQ.OUT)剪重比计算是因为在长周期作用下,地震影响系数下降较快,对于基本周期大于3.5秒的结构,由此计算出来的水平地震作用下的结构效应可能很小。

而对于长周期结构,地震动态作用下的地面运动速度和位移可能对结构具有更大的破坏作用。

2.3位移比(WDISP.OUT)位移比是控制整体扭转性和平面不规则性的重要指标。

2.4位移角(WDISP.OUT)层间位移角是控制结构整体刚度和不规则性的主要指标。

限制建筑物尤其是高层建筑的层间位移角主要目的有两点:一是保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土受力构件出现裂缝或裂缝超过允许范围;二是保证填充墙和各种管线等非结构构件完好,避免产生明显的损伤。

2.5层间刚度比层间刚度比是控制结构竖向不规则和判断薄弱层的重要指标。

对于转换层,无论刚度比是多少,都应该设置为薄弱层2.6层间受剪承载力比层间受剪承载力比也是控制结构竖向不规则性和判断薄弱层的重要指标。

2.7刚重比刚重比是结构刚度与重力荷载之比,它是控制结构整体稳定的重要指标。

结构的刚重比是影响重力二阶效应的主要参数,通过对结构刚重比的控制满足高层建筑稳定性要求。

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第一节结构整体性能控制I、轴压比一、标准要求轴压比:柱( 墙)轴压比N/(fcA) 指柱( 墙) 轴压力设计值与柱( 墙) 的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比。

它是影响墙柱抗震性能的主要因素之一,为了使柱墙具有很好的延性和耗能能力,标准采取的措施之一就是限制轴压比。

标准对墙肢和柱均有相应限值要求,见10 版高规6.4.2和7.2.13。

抗震设计时,钢筋混凝土柱轴压比不宜超过表6.3.6的规定;对于Ⅳ类场地上较高的高层建筑,其轴压比限值应适当减小。

二、电算结果的判别与调整要点:混凝土构件配筋、钢构件验算输出文件〔WPJ*.OUT〕Uc --- 轴压比(N/Afc)1.抗震等级越高的建筑结构,其延性要求也越高,因此对轴压比的限制也越严格。

对于框支柱、一字形剪力墙等情况而言,则要求更严格。

抗震等级低或非抗震时可适当放松,但任何情况下不得小于1.05。

2.限制墙柱的轴压比,通常取底截面(最大轴力处)进行验算,假设截面尺寸或混凝土强度等级变化时,还验算该位置的轴压比。

SATWE验算结果,当计算结果与标准不符时,轴压比数值会自动以红色字符显示。

3.需要说明的是,对于墙肢轴压比的计算时,标准取用重力荷载代表值作用下产生的轴压力设计值〔即恒载分项系数取1.2,活载分项系数取1.4〕来计算其名义轴压比,是为了保证地震作用下的墙肢具有足够的延性,防止受压区过大而出现小偏压的情况,而对于截面复杂的墙肢来说,计算受压区高度非常困难,故作以上简化计算。

4.试验证明,混凝土强度等级,箍筋配置的形式与数量,均与柱的轴压比有密切的关系,因此,标准针对情况的不同,对柱的轴压比限值作了适当的调整〔抗规6.3.6条注〕。

5.当墙肢的轴压比虽未超过上表中限值,但又数值较大时,可在墙肢边缘应力较大的部位设置边缘构件,以提高墙肢端部混凝土极限压应变,改善剪力墙的延性。

当为一级抗震(9度)时的墙肢轴压比大于0.3,一级(8度)大于0.2,二级大于0.1时,应设置约束边缘构件,否则可设置构造边缘构件,程序对底部加强部位及其上一层所有墙肢端部均按约束边缘构件考虑。

三、轴压比不满足简便的调整方法:1.程序调整:SATWE程序不能实现。

2.人工调整:增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。

II、位移和位移比一、位移和位移比控制位移比控制是层扭转效应控制,限制结构平面布置的不规则性,防止产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应;位移角控制室整体平动刚度控制。

1.标准条文及程序处理楼层的层间位移角就是楼层层间最大位移与层高的比值,《抗震标准》5.5.1条及《高规》3.7.3条规定不同结构的弹性层间位移角限值,按下表采用结构类型层间位移角钢筋混泥土框架1/5501/800钢筋混泥土框架-抗震墙、板柱-抗震墙、框架-核心筒钢筋混泥土抗震墙、筒中筒1/1000钢筋混凝土框支层1/1000多、高层钢结构1/300 程序在WDISP.OUT中输出楼层的最大层间位移角。

即要求:Ratio-(X)= Max-(X)/ Ave-(X) 最好<1.2 不能超过1.5Ratio-Dx= Max-Dx/ Ave-Dx 最好<1.2 不能超过1.5Y方向相同对于位移比,《高规》3.4.5条规定:在考虑偶然偏心影响的地震作用下,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角,A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍;且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍,B 级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑,不应大于该楼层平均值的1.4倍。

程序中对每一层都计算输出最大水平位移、最大层间位移角、平均水平位移、平均层间位移角及相应的比值,用户可以一目了然地判断是否满足标准要求。

2.最大位移和平均位移计算最大位移:本层墙顶、柱顶节点的最大水平位移;平均位移:本层墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和的一半;最大层间位移:本层墙、柱水平层间位移的最大值;平均层间位移:本层墙、柱水平层间位移的最大值与最小值之和的一半。

计算位移时某些情况的说明:当本楼层没有柱和墙,而仅布置有支撑时,位移的计算取支撑的两端节点的水平位移。

位移角的计算取支撑的两端节点的水平位移差与竖向高差之比值。

对于包含越层柱的结构,位移的计算也是取柱的两端节点的水平位移,由于柱两端节点超出本层高度范围,由此可能导致计算的最大位移偏大,从数值上看位移比可能不能满足标准要求,用户应酌情处理。

3.位移、位移比控制原则〔1〕根据《高规》3.4.5条,高层建筑验算位移比时需要考虑偶然偏心的影响,但验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心。

对于复杂结构,根据《抗震标准》5.1.1条,在进行位移,位移比验算时需要考虑双向地震作用。

〔2〕验算位移比应选择强制刚性楼板假定,按照标准要求的定义,位移比表示为“最大位移/平均位移”,而平均位移表示为“〔最大位移+最小位移〕/2”所以应选择“强制刚性楼板假定”来计算。

但当凸凹不规则或楼板局部不连续时,应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型,当平面不对称时尚应计及扭转影响。

〔3〕最大层间位移、位移比是在刚性楼板假设下的控制参数。

构件设计与位移信息不是在同一条件下的结果〔即构件设计可以采用弹性楼板计算,而位移计算必须在刚性楼板假设下获得〕,故可先采用刚性楼板算出位移,而后采用弹性楼板进行构件分析。

〔4〕因为高层建筑在水平力作用下,几乎都会产生扭转,故楼层最大位移一般都发生在结构单元的边角部位。

〔5〕《抗震标准》3.4.4条规定,凹凸不规则或楼板局部不连续时,应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型,当平面不对称时尚应计及扭转影响。

根据《高规》5.1.5条,进行高层建筑内力与位移计算时,可假定楼板在其自身平面内为无限刚性,相应地设计时应采取必要措施保证楼板平面内的整体刚度。

二、结构位移、位移比验算的适用范围位移比验算也应勾选刚性楼板假定,但是对于复杂结构,如坡屋顶层、体育馆、看台、工业建筑等,这些结构或者柱、墙不在同一标高,或者本层没有楼板,此时如果采用“强制刚性楼板假定”,结构分析可能失真,位移比也不一定有意义。

所以这类结构可以通过位移的“详细输出”或者观察结构的变形示意图,来考察结构的扭转效应。

对于错层结构或者带有夹层的结构,这类结构总是伴有大量的越层柱,当选择“强制刚性楼板假定”后,越层柱将受到楼层的约束,如果越层柱很多,计算也可能失真。

三、位移比不满足时的调整方法:1.程序调整:SATWE程序不能实现。

2.人工调整:只能通过人工调整改变结构平面布置,减小结构刚心与形心的偏心距;可利用程序的节点搜索功能在SATWE的“分析结果图形和文本显示”中的“各层配筋构件编号简图”中快速找到位移最大的节点,加强该节点对应的墙、柱等构件的刚度;也可找出位移最小的节点削弱其刚度;直到位移比满足要求。

III、周期比一、高规对周期比的控制要求《高规》3.4.5条规定:结构扭转为主的第一自振周期T t与平动为主的第一自振周期T1之比,A级高度高层建筑不应大于0.9,B级高度高层建筑、超过A 级高度的混合结构及本规程第10章所指复杂高层建筑不应大于0.85。

二、周期比验算验算周期比的目的主要是为了控制结构在罕遇大震下的扭转效应。

1.程序计算出每个振型的侧振成分和扭振成分,通过平动系数和扭转系数可以明确地区分振型的特征,根据各振型的平动系数大于0.5,还是扭转系数大于0.5,区分出各振型是扭转振型还是平动振型。

2.周期最长的扭振振型对应的就是第一扭转周期T t,周期最长的侧振振型对应的就是第一侧振周期T1〔注意:在某些情况下,还要结合主振型信息来进行判断〕。

3.对照“结构整体空间振动简图”,考察第一扭转/平动周期是否引起整体振动,如果仅是局部振动,不是第一扭转/平动周期。

再考察下一个次长周期。

4.考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大。

5.计算Tt/T1,看是否超过0.9 (0.85)周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种对应关系,而不是绝对大小。

目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理,使结构不至于出现过大〔相对于侧移〕的扭转效应。

周期、地震力与振型输出文件〔WZQ.OUT〕即要求:Tt/T1=0.1579/0.3203=0.49<0.9三、周期比验算的注意事项进行周期比验算应选择刚性楼板假定。

(1)多塔楼结构不能直接按整体模型进行周期比验算,而必须按各塔楼分开的模型分别计算周期比与验算;(2)当高层建筑楼层开洞较复杂,或为错层结构时,结构往往会产生局部振动,此时要注意过滤掉局部振动产生的周期;(3)对于体育馆、空旷结构和特殊的工业建筑结构,假设没有特殊要求的,一般不需要控制周期比;(4)多层建筑结构不需要控制周期比。

四、周期比不满足时的调整周期比反映结构整体的扭转刚度与平动刚度的某种比例关系。

当周期比不满足标准要求时,不要急于加大剪力墙截面或其他构件截面,要查出关键所在,采取相应的措施,才能有效地解决问题。

一般来说,周期比不满足要求,说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小,调整原则是加强结构外围刚度,或者削弱内部刚度。

参考一些工程设计中的经验,扭转周期大小与刚心与形心的偏心距大小有关,与全楼平均扭转刚度关系大;剪力墙全部按主轴正交布置时,较易满足;周边墙与核心筒墙成斜交布置时较难满足;当不满足扭转周期限制且层位移角控制潜力较大时,宜减小结构上部竖向构件刚度,增大平动周期;当不满足扭转周期限制,且层位移角控制潜力不大时,应检查是否存在扭转刚度特别小的层,假设存在,则应加强该层的抗扭刚度;当上述措施均无效时,可以考虑在结构边缘加斜撑;竖向构件断面及布置的改变,同时影响平动刚度和扭转刚度,应控制改变向有利于周期比方向发展;加强周边竖向构件,减弱中间竖向构件,对改变周期比有利;当周期比和标准要求相差不多时,可适当加大周边梁的刚度,等等。

IV、剪重比一、剪重比的控制《抗震标准》第5.2.5条,《高规》第4.3.12条明确要求了楼层剪重比不应小于剪力系数λ,而λ与结构的基本周期及地震烈度有关,其值按下表采用。

楼层最小剪力系数λ类别6度7度8度9度扭转效应明显或基本周期0.008 0.016〔0.024〕0.032〔0.048〕0.064 小于3.5s的结构基本周期大于5s的结构0.006 0.012〔0.018〕0.024〔0.036〕0.048注:1、基本周期介于3.5s和5.0s之间的结构,应允许线性插入取值;2、7、8度时括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。

剪重比是抗震设计中非常重要的参数。

标准之所以规定剪重比,主要是因为长周期作用下,地震影响下降较快,由此计算出来的水平地震作用下的结构效应可能太小。

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