结构pkpm设计步骤参数审核总结
pkpm及SATWE参数设置个人总结

一、pkpm参数设置1、材料信息的定义本层信息里设置混凝土钢筋的强度等级,局部不同的可以在材料强度里特殊定义(也可以在后续SATWE里定义特殊构件的时候定义)2、设计参数注意:(1)、有地下室的按地下室情况如实填写,当无地下室的时候,第一层为地梁,柱子像下伸,这一层计算的时候也定义为地下室(2)、计算指标的时候地下室一般不组装,计算地下室的梁柱配筋的时候再组装(1)、混凝土容重:如果输楼板荷载的时候没有考虑抹灰找平层等,此处一般输27,若输荷载时考虑了,则可输25;(2)、钢截面净毛面积比值:钢构件截面净面积与毛面积的比值。
净面积是构件去掉螺栓孔之后的截面面积,毛面积就是构件总截面面积。
软件默认取值为0.5,经验值0.85,轻钢结构最大可以取到0.95,框架的可以取到0.9(当然这些和钢材的厚度负差、钢构件上面的开孔面积、焊接质量等等都有关系)(1)计算阵型个数,取3的倍数,一般取楼层数的3倍;也可以在后续SATWE参数里不按阵型个数计算,按达到有效质量系数多少来计算(规范规定至少90%)(2)周期折减系数,考虑隔墙对刚度的影响,隔墙越多,对刚度贡献越大,周期越小,折减系数就越小,根据《高规》第4章最后一页确定其他参数如实填写二、SATWE参数设置(V3.2为例)前面pkpm设置了的参数会自动读取到SATWE里,因此可以在这里设置前面未设置的参数,检查前面已经设置了的参数。
1、总信息(1)水平力与整体坐标夹角:第一次计算不输入,计算后,地震作用最大的方向角度大于15°后,填入该度数再重新计算。
(2)如实填写(3)算指标时全楼刚性楼板假定,算内力时不采用,若选“整体指标计算采用强刚,其他指标采用非强刚”实则为同时计算两个模型,模型大了可能卡。
(4)默认勾选?(5)一般选择默认“考虑墙的所有内力贡献”,但当有很多短肢剪力墙时可选“只考虑腹板和有效翼缘,其余计入框架”(6)施工模拟2、风荷载信息“9)”项取软件默认情况3、地震信息应在隔震信息里输入相应的建筑抗震设防类别速度段:一般指当基本周期位于Tg—5Tg时的情况,动位移可取0-1之间,一般取0.5。
pkpm计算结果审查

PKPM软件计算结果审查分析计算机的后处理结果,即最终打印结果指内力图、配筋图和详细的内力及配筋表(按构件编号依次输出),有抗震计算时还输出中间分析结果(如自震周期、振型、位移、底部总剪力等)设计人应认真对最终打印结果进行分析,确认无误或无异常情况后再绘制施工图,必要时应将最终确定的构件编号、构件截面和配筋数量、规格绘制成简单的平面图,供校核审定和归档用。
对最终打印结果不进行分析,盲目采用其配筋直接绘制施工图的做法是不可取的,往往会造成不良的严重后果,既对工程不负责任、有不利于提高自己的设计水平。
一、整体分析一、对重力荷载作用下计算结果的分析审查重力荷载作用下的内力图是否符合受力规律;可以利用结构底层检查竖向内外力的平衡,即底层柱、墙在重力荷载作用下的轴力之和应等于总重量;如果结构对称、荷载对称,其结构内力图必然对称,即检查其对称性。
当以上三者出现异常情况时,需要返回原始数据进行检查。
二、对风荷载作用下计算结果的分析审查风荷载作用下的内力图和位移是否符合受力规律;可以利用结构底层检查侧向内外力的平衡,即底层柱、墙在风荷载作用下的剪力之和应等于全部风力值(需注意局部坐标与整体坐标的方向);如果结构沿竖向的刚度变化较均匀、且风荷载沿高度的变化也较均匀时,其结构的内力和位移沿高度的变化也应该是均匀的,不应有大正大负、大出大进等突变。
三、对水平地震荷载作用下计算结果的分析水平地震荷载作用下,可以利用其结果进行如同风荷载作用下的渐变性分析,但不能进行对称性分析,也不能利用结构底层进行内外力平衡的分析(因为振型组合后的内力与地震作用力不再平衡)。
水平地震荷载作用下,对其计算结果的分析重点如下。
1.结构的自振周期对一般的工程,结构的自振周期在考虑折减系数后应控制在一定的范围内。
如结构的基本自振周期(即第一周期)大致为:框架结构T1≈ ( 0.12~0.15) n框-剪和框-筒结构T1≈ ( 0.08~0.12) n剪力墙和筒中筒结构T1≈(0.04~0.06)n式中,n为建筑物的总层数。
PKPM实训总结

PKPM实训总结
在本次PKPM实训中,我深入了解了如何运用PKPM软件来进行结构模型的建立、负荷计算以及验算等工作。
通过实际操作,我获得了很多宝贵的经验和技巧,具体总结如下:
一、结构模型的建立
1、了解结构体系的基本原理,选择合适的节点布局模式。
2、根据设计图纸,依次进行结构杆件的建立,并分别标注杆件的编号和属性。
3、设置节点的约束条件,确保结构稳定不易发生不稳定现象。
二、负荷计算
1、根据设计要求,选择合适的负荷计算方法。
2、依据设计图纸,确定各个节点的活载荷载、静载荷载、预应力荷载等,将荷载施加在相应的杆件上。
3、根据先前建立的结构模型计算出结构的荷载反应,检查是否符合设计要求。
三、验算
1、对于不同的结构体系,选择相应的验算方法,如弹性分析、弹塑性分析、过程分析等。
2、根据设计要求,选取合适的验算标准,如极限承载能力、位移限制、结构稳定等。
通过本次PKPM实训,我不仅学到了操作过程和技巧,更重要的是了解了PKPM在结构设计领域中的广泛应用和重要性,对于今后的学习和工作将有很大帮助。
同时,本次实训也让我认识到了自己的不足之处,对于类似的工程软件,我今后需要继续进行深入学习和实践,提升自己的技能水平。
PKPM在结构设计中的经验总结

PKPM在结构设计中的经验总结PKPM(Peking University Prestressed Concrete Structure Analysis and Design Program)是由北京大学首都和周边地区的统一材料力学研究所开发的计算机程序,用于预应力混凝土结构的分析和设计。
在结构设计中,PKPM是一种常用的工具,其在经验累积和实践中积累了丰富的经验。
以下是PKPM在结构设计中的一些经验总结:1.结构模型的建立:在进行结构分析之前,需要将结构建模,并进行节点和单元的划分。
在建立结构模型时,应该考虑结构的几何特征、荷载情况和支座约束等因素。
准确的结构模型是进行结构分析和设计的基础。
2.荷载分析:在进行结构设计之前,需要对结构施加荷载进行分析。
荷载分析是确定结构所受荷载的类型、大小和作用位置的过程。
在进行荷载分析时,应该考虑静荷载和动荷载,并根据设计要求和规范进行合理的假设。
3.材料性能的选择:在进行结构设计时,需要选择适当的材料,包括混凝土、钢筋和预应力钢筋等。
选择合适的材料能够有效地提高结构的承载性能和使用寿命。
4.结构的稳定性分析:在进行结构设计时,需要考虑结构的稳定性。
对于大跨度的结构,尤其需要进行稳定性分析,以确保结构在受到荷载作用时不会发生整体失稳或局部失稳。
5.预应力计算:在进行预应力混凝土结构设计时,需要进行预应力计算。
预应力计算是确定预应力的大小、方向和作用位置的过程。
通过合理地设置预应力,可以提高结构的受力性能和抗震性能。
6.设计参数的选择:在进行结构设计时,需要选择适当的设计参数,包括截面尺寸、受力钢筋的布置和预应力的设计值等。
合理地选择设计参数可以确保结构的强度和稳定性。
7.节点和连接的设计:在进行结构设计时,需要对节点和连接进行合理设计。
节点和连接的设计是确保结构各部分之间协调和传力良好的关键。
合理的节点和连接设计可以提高结构的整体性能和可靠性。
8.结构监测和强度验收:在结构建成后,需要进行结构监测和强度验收。
pkpm分析步骤(如梦出痕)

Pmcad初步建模→荷载输入→楼层组装→楼板参数设计及结果分析→satwe 参数定义→总信息结果分析一、初步建模:(1)布置好轴网之后布置柱(2)布置梁:主梁(框架梁:抗震)的高度为跨度的1/12-1/8之间,次梁(非框架梁:承重与分割楼板)的高度为跨度的1/15-1/12,除了考虑计算之外,还需考虑建筑要求。
(3)布置楼板:双向板(长边与短边之比在2以内)为短边跨度的1/40、单向板(长边与短边之比大于3)为短边跨度的1/35,板厚最小取100。
二、荷载输入:(1)楼板荷载:恒荷载(根据建筑用途荷载值不一,需计算得到)与活荷载(需查规范得到,注意不同部位活荷载可能不一致,如卫生间、走廊、屋面等)(2)梁上荷载:根据墙体的材料、几何尺寸、装饰面层的类型来确定,注意空心墙(含门窗的墙)与实心墙的区别,空心墙为实心墙的0.8。
三、楼层组装:(1)第一步先复制标准层,然后根据建筑的实际情况对模型进行修改(如第一层没有楼板,则恒载减小,相应的梁截面可以进行优化,相应的荷载需重新布置)。
(2)先按第二层建模,然后再以第二层为基准进行建模。
建好模型之后,然后根据实际情况在本层信息中进行修改,这一步可以在以第二层为基准建模时操作。
(3)各标准层建好之后,以各标准层进行楼层组装。
组装完之后进行下一步操作。
四、楼板参数设计及结果分析:(1)这一步在砼结构施工图中进行,第一步对参数进行设计,第二步绘新图,第三步进行自动计算(2)对每一层进行楼板参数设计时都要进行上述后两步操作。
(3)这里注意板的支承方式,凡有错层的地方都要修改为简支(钢筋不贯通的都可修改为简支),修改为简支之后然后自动计算,再查看结果()检验楼板设计是否合理。
五、satwe参数定义(1)楼板参数设计完并检验无问题之后,就可以进行satwe参数定义。
风荷载信息时注意:X向与Y向的结构的基本周期要经过初步计算之后进行回代计算。
(2)地震信息要根据地质勘查报告来确定,比较重要的除了抗震等级,设防烈度,场地类别,还应该有周期折减系数,还应该考虑双向地震与偶然偏心。
PKPM实训总结

PKPM实训总结我所参加的PKPM实训是一次非常有意义的学习经历。
在这个实训项目中,我接触到了课堂上所学的理论知识在实践中的应用,并且学到了很多新的技能和解决问题的方法。
以下是我对这次实训的总结和感想。
首先,通过这次实践,我对项目管理软件PKPM有了更深入的了解。
PKPM是国内一款常用的建筑结构分析设计软件,它能够帮助工程师进行建筑结构的设计和优化。
在实践中,我们需要用到PKPM来完成一个真实项目的结构设计,从而更好地理解和掌握软件的使用。
通过实践,我深刻体会到了软件的强大功能和精度,也了解到了它的一些限制和局限性。
其次,这次实训让我更好地理解了工程项目的实践过程。
在实践中,我们需要按照真实项目的需求,进行概念设计、施工图设计等步骤。
通过这些步骤,我学会了如何进行工程项目的规划和管理,如何合理安排各个步骤,如何协同合作完成工作。
同时,我还学到了如何与项目甲方和其他团队成员进行有效的沟通和协调,如何解决实际工程中的问题和困难。
这些经验对我的职业生涯发展将会有很大的帮助。
再次,这次实训培养了我解决问题的能力。
在实践中,我们经常会遇到一些挑战和困难,需要迅速找到解决方案。
我学会了如何利用各种资源和工具,如何收集和整理信息,如何分析和评估解决方案的可行性。
通过不断的尝试和实践,我逐渐学会了如何在面对问题时保持冷静和淡定,如何快速反应和做出正确的决策。
最后,这次实训也让我对团队合作有了更深入的理解。
在实践中,我们需要与其他团队成员密切合作,共同完成一个项目。
通过与团队成员的交流与合作,我学到了如何进行有效的团队协作,如何合理分工和组织工作,如何充分发挥团队成员的优势和专长。
团队合作不仅提高了工作效率,也增强了团队的凝聚力和归属感。
总之,这次PKPM实训对我有着非常重要的意义。
通过实践,我不仅深化了对项目管理软件PKPM的了解,也提升了问题解决和团队合作的能力。
同时,这次实践也为我以后的职业生涯发展打下了坚实的基础。
PKPM操作流程自己总结
PKPM操作流程自己总结PKPM(Pushover-Knee Point Method)是一种常用的结构强度计算方法,主要用于对建筑结构的承载能力进行综合评估。
PKPM操作流程主要分为输入数据准备、计算模型建立、荷载计算、强度验算和结果评定五个步骤。
以下是对PKPM操作流程的详细总结:第一步:输入数据准备在进行PKPM计算之前,首先需要准备各种输入数据,包括结构的基本信息、材料力学性质、荷载信息以及边界条件等。
其中结构的基本信息包括结构的类型、梁柱的尺寸、板的厚度等;材料力学性质包括混凝土和钢筋的弹性模量、抗压强度、抗拉强度等;荷载信息包括活载、恒载、风载、地震荷载等;边界条件包括支座、铰接等信息。
第二步:计算模型建立PKPM建立计算模型的过程需要绘制结构的平面图和立面图,并建立相应的分析模型。
通常将结构分解为杆件和节点进行离散化,节点为梁柱交叉处,杆件为连续的结构单元。
根据结构的几何形状,利用有限元方法或者杈杆模型等建立结构分析模型。
第三步:荷载计算在对结构进行荷载计算之前,首先需要根据荷载的作用方向确定结构的永久荷载和活载;然后按照荷载标准计算各个加载情况下的荷载大小,并根据结构的特点和荷载作用方式进行分析。
荷载计算包括结构的重量计算、满载计算和特殊荷载计算,其中满载计算是指在结构受到最大荷载作用时,进行的荷载计算。
第四步:强度验算强度验算是根据结构的受力性质和荷载作用情况,对结构中各个构件进行强度计算和强度判断的过程。
根据力学原理和材料力学性质,计算结构构件在各个设计工况下的安全储备系数,以决定结构的强度是否满足设计要求。
第五步:结果评定在完成结构强度计算后,根据强度验算的结果进行评定。
如果结构的强度满足设计要求,则可以通过验收,并进行相关的施工工作。
如果结构的强度不满足设计要求,则需重新设计或者修改结构,直至满足设计要求为止。
总结起来,PKPM操作流程主要包括输入数据准备、计算模型建立、荷载计算、强度验算和结果评定五个步骤。
pkpm课程设计总结
pkpm课程设计总结pkpm课程设计总结篇一:土木工程PKP M课程设计心得附件三:科学技术学院工程训练报告 201X ----201X学年第二学期形式:□ 集中□ 分散学生姓名:学号: 4 专业班级:时间: 201X.1 2.28-201X.1.6 理工学科部一、工程训练目的1,能运用PKPM系列分析软件完成一个实际工程的建模和计算; 2,能将计算结果和现行规范进行对比,判断结果是否符合规范要求,培养根据计算结果判断结构布置是否合理的能力,3,培养利用PKPM201X结果文件绘制AutCA D施工图的技巧,了解整套结构施工图需表达的内容; 4,了解结构计算书编制内容。
将学生培养成符合社会实际需求的应用型人才。
5,通过上机实习,熟悉、了解PKPM项目管理软件的功能及用途,学习使用PKPM项目管理软件。
二、工程训练内容 1,熟悉给定的整套建筑图纸,仔细审读图纸内容,将建筑图的基本轮廓印入脑海里,在心中构建建筑图的轮廓,构思结构竖向受力构件(即侧向受力构件)布置,初步确定结构方案;2,应用PKP M201X系列分析软件之PMCAD模块构建结构方案的几何模型,准确定位各层的柱、梁节点,准确输入梁柱板构件的截面信息和材料信息。
3,根据建筑平面图的功能设置查阅《建筑结构荷载规范》(GB50009—201X),确定每个功能区的活荷载(面荷载,单位kN/m2);根据楼面、屋面做法查阅《建筑结构荷载规范》(GB 50009—201X)计算恒荷载(面荷载,单位k N/m2);根据建筑平面图中隔墙布置查阅《建筑结构荷载规范》(GB 50009—201X)计算框架梁上线荷载;根据建筑节点详图准确计算结构的附属恒活荷载。
将以上各类荷载输入PMCA D几何模型,建立包含几何信息、材料信息和荷载信息的完整的结构标准层。
pkpm结构设计详细步骤
PM操作步骤(第二题卓老师)①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩双击击以以下图标,进入PKPM主菜单一、模块( PM整体结构建模与形成数据文件)(当前工作目录要自己先指定好路径)点击1.部署轴网①点击轴网输入,选择正交轴网②点击确立,部署以下③点击使用④点击或两点直线命令,增加一条轴线按 TAP键成批输入,命名以下所示2.楼层定义(部署柱子和梁)①点击后点击1)部署柱子出现柱部署菜单以以下图所示,可进入柱截面定义、部署等②点尔后③点击确立选择 500*500 的柱后,选柱部署以下2)梁部署④点击250*400200*300选择 250*400 部署以下⑤点击选择200*300部署(次梁也用来部署)⑥点击3)偏爱对齐⑦点击选偏爱以下所示4)复制标准层⑧点击增加两个标准层3.荷载输入1)第1标准层荷载输入选择第一标准层①点击选择以下所示②荷载输入部署9KN/m的荷载部署 5KN/m的荷载2)第 2 标准层荷载输入①选择先部署9KN/m的梁间荷载②再部署 m的梁间荷载2)第3标准层荷载输入①选择主菜单点击选择②点击选择输入m的荷载4)楼面荷载的输入增加以下①点击②点击确立4.设计参数4.设计参数①单击“设计参数”出现以下对话框②点击③单击地震信息,出现以下对话框④单击风荷载信息,出现以下对话框⑤单击绘图参数,出现以下对话框点击确立⑥ 单击楼层定义的换标准层,尔后单击增加标准层,选则所有复制,相同的方法增加两个标准层增加完两个标准层,尔后对第二标准层进行更正以以下图所示,对第三标准层进行更正,以以下图所示5.楼层组装1)2)①保存退出②确立( pmcad的第一部就完成了)6.全房间开洞、更正板厚、荷载更正①单击“应用”出现以以下图标保存退出1)第一标准层房间间开洞②选择③2)第 2 标准层更正板厚和开洞①②选择③3)第三标准层板厚更正①②确立( pmcad的第一部就完成了)6.全房间开洞、更正板厚、荷载更正①第一标准层房间间开洞选择②第 2 标准层更正板厚和开洞选择③第三标准层板厚更正7.荷载的更正回车(第 1 标准层不用荷载更正)①回车(第 1 标准层不用荷载更正)回车(这样就是第 2 标准层了)②第 2 标准层荷载更正输入 6输入保存退出7.画板的平法施工图确立相同部署画出其余楼层图存盘退出二、模块①解析与设计参数增补定义(一定执行的一定执行)②定义角柱相应的其余的标准层的也定义角柱③生成 satwe 数据及数据检查确立④查察数检报告文件当有错误时经过这个查察时什么原由点击退出⑤内力计算⑥解析结果图形和文本显示点击显示其余层相同点击把其余层的也显示下(pkpm 有显示的就生成pkpm文件,最后转cad)成相同点击把其余层的也显示下相同点击把其余层的也显示下点击相同点击把其余层的也显示下文件输出要一些几个三、模块①梁平法施工图按 enter确立Enter相同点击把其余层的也显示下相同画出其余层的梁平法施工图确立相同画出其余层的梁平法施工图②柱平法施工图输出归并系数点击显示其余层的相同画出其余楼层的柱平法施工图四、转成cad 图选择自己想要的图转成cad 图完成后关闭退出在自己指定的目录去找出cad 图整理 cad 图五、打印需打印的内容。
结构pkpm设计步骤参数审核总结
结构pkpm设计步骤参数审核总结层刚度比的计算方法:F高规附录E.0.1建议的方法——剪切刚度Ki = Gi Ai / hiF高规附录E.0.2建议的方法——剪弯刚度Ki = Fi / ΔiF抗震规范的3.4.2和3.4.3条文说明中建议的计算方法:Ki = Vi / Δui层刚度比的控制方法:新规范要求结构各层之间的刚度比,并根据刚度比对地震力进行放大,所以刚度比的合理计算很重要。
新规范对结构的层刚度有明确的要求,在判断楼层是否为薄弱层、地下室是否能作为嵌固端、转换层刚度是否满足要求等等,都要求有层刚度作为依据,所以层刚度计算的准确性就比较重要。
程序提供了三种计算方法:Ø1。
楼层剪切刚度Ø2。
单层加单位力的楼层剪弯刚度Ø3。
楼层平均剪力与平均层间位移比值的层刚度三种计算方法有差异是正常的,可以根据需要选择。
Ø只要计算地震作用,一般应选择第 3 种层刚度算法Ø不计算地震作用,对于多层结构可以选择剪切层刚度算法,高层结构可以选择剪弯层刚度Ø不计算地震作用,对于有斜支撑的钢结构可以选择剪弯层刚度算法转换层结构按照“高规”要求计算转换层上下几层的层刚度比,一般取转换层上下等高的层数计算。
层刚度作为该层是否为薄弱层的重要指标之一,对结构的薄弱层,规范要求其地震剪力放大1.15,这里程序将由用户自行控制。
当采用第3种层刚度的计算方式时,如果结构平面中的洞口较多,这样会造成楼层平均位移的计算误差增加,此时应选择“强制刚性楼板假定”来计算层刚度。
选择剪切、剪弯层刚度时,程序默认楼层为刚性楼板。
层刚度比即结构必须要有层的概念,但是,对于一些复杂结构,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,或者本层根本没有楼板,所以在设计时,可以不考虑这类结构所计算的层刚度特性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
以SATWE软件为例,进行结构设计计算步骤的讨论,对一个典型工程而言,使用结构软件进行结构计算分四步较为科学。
1.完成整体参数的正确设定计算开始以前,设计人员首先要根据新规范的具体规定和软件手册对参数意义的描述,以及工程的实际情况,对软件初始参数和特殊构件进行正确设置。
但有几个参数是关系到整体计算结果的,必须首先确定其合理取值,才能保证后续计算结果的正确性。
这些参数包括振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等,在计算前很难估计,需要经过试算才能得到。
(1)振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。
该值取值太小不能正确反映模型应当考虑的振型数量,使计算结果失真;取值太大,不仅浪费时间,还可能使计算结果发生畸变。
《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13-2条规定,抗震计算时,宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应,振型数不宜小于15,对多塔结构的振型数不应小于塔楼的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。
一般而言,振型数的多少于结构层数及结构自由度有关,当结构层数较多或结构层刚度突变较大时,振型数应当取得多些,如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。
振型组合数是否取值合理,可以看软件计算书中的x,y向的有效质量系数是否大于0.9。
具体操作是,首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于0.9,若小于0.9,可逐步加大振型个数,直到x,y两个方向的有效质量系数都大于0.9为止。
必须指出的是,结构的振型组合数并不是越大越好,其最大值不能超过结构得总自由度数。
例如对采用刚性板假定得单塔结构,考虑扭转藕联作用时,其振型不得超过结构层数的3倍。
如果选取的振型组合数已经增加到结构层数的3倍,其有效质量系数仍不能满足要求,也不能再增加振型数,而应认真分析原因,考虑结构方案是否合理。
(2)最大地震力作用方向是指地震沿着不同方向作用,结构地震反映的大小也各不相同,那么必然存在某各角度使得结构地震反应值最大的最不利地震作用方向。
设计软件可以自动计算出最大地震力作用方向并在计算书中输出,设计人员如发祥该角度绝对值大于15度,应将该数值回填到软件的“水平力与整体坐标夹角”选项里并重新计算,以体现最不利地震作用方向的影响。
(3)结构基本周期是计算风荷载的重要指标。
设计人员如果不能事先知道其准确值,可以保留软件的缺省值,待计算后从计算书中读取其值,填入软件的“结构基本周期”选项,重新计算即可。
上述的计算目的是将这些对全局有控制作用的整体参数先行计算出来,正确设置,否则其后的计算结果与实际差别很大。
2.确定整体结构的合理性整体结构的科学性和合理性是新规范特别强调内容。
新规范用于控制结构整体性的主要指标主要有:周期比、位移比、刚度比、层间受剪承载力之比、刚重比、剪重比等。
(1)周期比是控制结构扭转效应的重要指标。
主要为控制结构的扭转效应,减小扭转对结构带来不利影响(此时要注意:第一、二震型在高层建筑中是不能以扭转为主);它的目的是使抗侧力的构件的平面布置更有效更合理,使结构不至出现过大的扭转。
也就是说,周期比不是要求就构足够结实,而是要求结构承载布局合理。
规范条文:新高规的4.3.5条规定,结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期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、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85。
设计软件通常不直接给出结构的周期比,需要设计人员根据计算书中周期值自行判定第一扭转(平动)周期。
以下介绍实用周期比计算方法:1)扭转周期与平动周期的判断:从计算书中找出所有扭转系数大于0.5的平动周期,按周期值从大到小排列。
同理,将所有平动系数大于0.5的平动周期值从大到小排列;2)第一周期的判断:从列队中选出数值最大的扭转(平动)周期,查看软件的“结构整体空间振动简图”,看该周期值所对应的振型的空间振动是否为整体振动,如果其仅仅引起局部振动,则不能作为第一扭转(平动)周期,要从队列中取出下一个周期进行考察,以此类推,直到选出不仅周期值较大而且其对应的振型为结构整体振动的值即为第一扭转(平动)周期;3)周期比计算:将第一扭转周期值除以第一平动周期即可。
对于通常的规则单塔楼结构,如下验算周期比:1)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)通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期Tt,周期最长的平动振型对应的就是第一平动周期T13)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)周期比控制什么?如同位移比的控制一样,周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系,而非其绝对大小,它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理,使结构不致于出现过大(相对于侧移)的扭转效应。
一句话,周期比控制不是在要求结构足够结实,而是在要求结构承载布局的合理性周期比不满足要求,如何调整?如果周期比不满足规范的要求,说明该结构的扭转效应明显,设计人员需要增加结构周边构件的刚度,降低结构中间构件的刚度,以增大结构的整体抗扭刚度。
一般只能通过调整平面布置来改善这一状况,这种改变一般是整体性的,局部的小调整往往收效甚微。
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,总的调整原则是加强结构外圈刚度,削弱结构内筒刚度。
F验算周期比的目的,主要为控制结构在罕遇大震下的扭转效应。
F多塔结构周期比:对于多塔楼结构,不能直接按上面的方法验算。
如果上部没有连接,应该各个塔楼分别计算并分别验算,如果上部有连接,验算方法尚不清楚。
F体育场馆、空旷结构和特殊的工业建筑,没有特殊要求的,一般不需要控制周期比。
F当高层建筑楼层开洞口较复杂,或为错层结构时,结构往往会产生局部振动,此时应选择“强制刚性楼板假定”来计算结构的周期比。
以过滤局部振动产生的周期。
对于比较正常的工程设计,其不考虑折减的计算自振周期大概在下列范围中。
框架结构: T1=(0.12.--0.15)n框架--剪力墙和框架--筒体结构: T1=(0.06--0.12)n剪力墙结构和筒中结构: T1=(0.04--0.06)n (式中 n为建筑层数)第二及第三周期近似为:T2=(1/3--1/5)T1T3=(1/5--1/7)T1如果计算结果偏离上述数值太远,应考虑工程中截面是否太大、太小,剪力墙数量是否合理,应适当进行调整。
反之,如果截面尺寸、结构布置都正确,无特殊情况而偏离太远,则应检查输入数据是否有错误。
以上判断是根据平移振动振型分解方法来提出的,考虑扭转耦连振动时,情况复杂很多,首先应挑出与平移振动对应振型来进行上述比教,至于扭转周期的合理数值,由于经验不足尚难提出合理的数值。
振型曲线在正常的计算下,对于比较均匀的结构,振型曲线应是比较连续光滑的曲线附图一),不应有大进大出,大的凸凹曲折。
第一振型无零点;第二振型在(0.7-0.8)H处;第三振型分别在(0.4-0.5)及(0.8-0.9)H 处。
(2)位移比(层间位移比)是控制结构平面不规则性的重要指标。
主要为控制结构平面规则性,以免形成扭转,对结构产生不利影响;见抗规3.4.2规范条文:新高规的4.3.5条规定,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。
程序处理:针对此条,程序中对每一层都计算并输出最大水平位移、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规范。
需要指出的是,新规范中规定的位移比限值是按刚性板假定作出的,位移比的限值:是根据刚性楼板假定的条件下确定的,其平均位移的计算方法,也基于“刚性楼板假定”。
如果在结构模型中设定了弹性板,则必须在软件参数设置时选择“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”,以便计算出正确的位移比。
在位移比满足要求后,再去掉“对所有楼层强制采用刚性楼板假定的选择,以弹性楼板设定进行后续配筋计算。
此外,位移比的大小是判断结构是否规则的重要依据,对选择偶然偏心,单向地震,双向地震下的位移比,设计人员应正确选用。
F 控制位移比的计算模型:按照规范要求的定义,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”,其中的关键是“最小位移”,当楼层中产生0 位移节点,则最小位移一定为0,从而造成平均位移为最大位移的一半,位移比为2。
则失去了位移比这个结构特征参数的参考意义,所以计算位移比时,如果楼层中产生“弹性节点”,应选择“强制刚性楼板假定”。
规范要求:高规4.3.5条,应在质量偶然偏心的条件下,考察结构楼层位移比的情况。
层间位移角:程序采用“最大柱(墙)间位移角”作为楼层的层间位移角,此时可以“不考虑偶然偏心”的计算条件。
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,或者本层根本没有楼板,此时如果采用“强制刚性楼板假定”,结构分析严重失真,位移比也没有意义。
所以这类结构可以通过位移的“详细输出”或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,计算失真。
总之,结构位移特征的计算模型之合理性,应根据结构的实际出发,对复杂结构应采用多种手段。
(3)刚度比是控制结构竖向不规则的重要指标。
(在WMASS.out中)主要为控制结构竖向规则性,以免竖向刚度突变,形成薄弱层,根据《抗震规范》和《高规》的要求:见抗规3.4.2新抗震规范附录E2.1规定,筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2。
新高规的4.4.3条规定,抗震设计的高层建筑结构,其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。
新高规的5.3.7条规定,高层建筑结构计算中,当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时,地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。
新高规的10.2.6条规定,底部大空间剪力墙结构,转换层上部结构与下部结构的侧向刚度,应符合高规附录D的规定。
FE.0.1底部大空间为一层的部分框支剪力墙结构,可近似采用转换层上、下层结构等效刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化,非抗震设计时γ不应大于3,抗震设计时不应大于2。