新规范最小地震剪力系数调整
PKPM新、旧规范版本之间的变化
返回列表查看: 2420|回复: 6PKPM新、旧规范版本之间的变化[复制链接][论坛转帖][博客转帖]petty-sun26主题听众40积分技术员土木币56•收听TA•发消息电梯直达主贴发表于 2006-4-6 12:50:35 |只看该作者|倒序浏览本文介绍pkpm计算软件TAT,SATWE和PMSAP的新、旧规范版本之间的变化,这同时也是新旧规范(抗震规范、高层规程、荷载规范、混凝土规范〉的条文变化。
1,.风荷载风压标准值计算公式为:WK=βzμsμZ W。
其中:βz=1+ξυφz/μz在新规范中,基本风压Wo略有提高,而建筑的风压高度变化系数μE、脉动增大系数ξ、脉动影响系数υ都存在减小的情况。
所以,按新规范计算的风压标准值可能比89规范大,也可能比89规范小。
具体的变化包括下面几条:1)、基本风压:：新的荷载规范将风荷载基本值的重现期由原来的30年一遇改为50年一遇:新高规3.2.2条规定:对于B级高度的高层建筑或特别重要的高层建筑,应按100年一遇的风压值采用。
2)、地面粗糙度类别：由原来的A、B、C类,改为A、B、C、D类。
C类是指有密集建筑群的城市市区；D类为有密集建筑群,且房屋较高的城市市区。
3)、凤压高度变化系数：A、B、C类对应的风压高度变化系数略有调整。
新增加的D类对应的风压高度变化系数最小,比C类小20%到50%4)、脉动增大系数:A、B、C类对应的脉动增大系数略有调整。
新增加的D类对应脉动增大系数比89规范小,约小5%到10%。
与结构的材料和形式有关。
5)、脉动影晌系数：在89高规中,脉动影响系数仅与地面粗糙度类别有关,对应A、B、C类的脉动影响系数分别为,0.48、0.53和0.63。
在新规范中,脉动影响系数不仅与地面粗糙度类别有关,而且还与建筑的高宽比和总高度有关,其数值都小于89高规。
如C类、高度为5Om、高宽D类,则小37%。
6)、结构的基本周期：脉动增大系数ξ与结构的基本周期有关(WoT12)。
地震剪力系数的控制和调整
配和耦合问题。最 主要的，利用激光超声无损检测技术可以在宽 了显著的成效。通过上述对无损检测技术的运用研究发现，无损
带的范围之内提取信息，得到高时间分辨率和超短声脉冲。这种 检测技术对于我国经济的 长 远 发 展 有 着 非 常 重 要 的 意 义 。随着
激光超声检测技术在无损检测领域中的运用也是非常广泛的，得 我国航空航天和军事工业中各种陶瓷材料和高性能复合材料的
到了广大群众的高度重视。
应 用 ，无 损 检 测 技 术 显 得 尤 为 重 要 。无 损 检 测 领 域 特 别 是 在 技
检 测 出 工 件 材 料 内 部 的 强 度 特 性 ，这 便 是 射 线 无 损 检 测 技 术 的 基
(77) ：87-89.
本原理。这种无损检测技术的应用也是非常广泛的，它能够对于 [2] 丁 凯 .金 属 结 构 类 制 造 安 装 [M ].郑 州 ：黄 河 水 利 出 版 社 ，
一些复杂、精密、小 型 的 锻 件 和 铸 件 ,进 行 尺 寸 检 测 和 缺 陷 检 验 。
第43卷 第 22期 20 17 年 8 月
S山HANXI西ARC建HITEC筑TURE
AVuogl..4
3 No.22
2017
•3 9 •
文章编号：1009-6825 (2017)22-0039-03
地震剪力系数的控制和调整
曲秀丽
(中化二建集团有限公司，山 西 太 原 030021)
001王亚勇,关于建筑抗震设计最小地震剪力系数的讨论
上的成分中 也 存 在 失 真，而 且 在 对 加 速 度 记 录 进 行
零线修正、以及采用数字滤波将噪声滤去的同时，也
将地面运动实际存在的长周期分量滤去了。基于这
些记录所构建的设计反应谱，长周期成分严重缺失，
致使长周期结构抗震设计时，计算的地震作用偏小。
2. 3 长周期结构对加速度激励的响应迟钝和滞后
本文简要介绍《抗规》5. 2. 5 条编写的背景，并与 国外重要规 范 的 类 似 规 定 进 行 比 较，归 纳 长 周 期 结 构抗震设计要求满足最小楼层剪力系数限值所遇到 的问题，提出解决办法，并以不同地震烈度区的某些 典型工程为例加以验证。
图 1 具有 1 个下降段的加速度反应谱 Fig． 1 Acceleration response spectra with
地震学研究和强震观测证明，强震情况下，地面 运动确定存在长周期分量，其周期可以长达 10 s 甚 至 100 s，地震震级从 5 级到 8 级，其地面运动傅里叶 振幅谱值在 10 s 周期处最大相差 不 超 过 40 倍，在
100 s 周期处，不超过 350 倍。在震级 M ＞ 5 时，周期
在 3 s 以内，信噪比已经大到可以满足工程使用要求
作者简介： 王亚勇（ 1943— ） ，男，福建福州人，一级注册结构工程师，全国工程勘察设计大师。E-mail： yayongwang@ sina. com 收稿日期： 2012 年 9 月
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0 引言
GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》［1］（ 以下 简称《抗规》） 5. 2. 5 对楼层最小地震剪力系数作出 了规定。作为强制性条文，在执行过程中，遇到一些 问题。例如，超高层建筑高宽比较大、结构整体刚度 偏小、结构基本周期较长时，计算的楼层最小地震剪 力较难满足规范要求。有的学者以同一幢超高层建 筑为例，当建筑位于Ⅳ类场地时，由于特征周期 Tg 较 长，计算得到地震剪力较大，容易满足规范要求； 如 果该建筑位于地质条件较好的Ⅰ类场地时，由于 Tg 较短，计算 得 到 地 震 剪 力 较 小，反 而 不 满 足 规 范 要 求。据此对《抗规》5. 2. 5 条产生质疑。对此，在国内 学术会议和刊物上，工程界同行展开了讨论，提出了 不同看法。特别是对超限高层建筑和大跨空间等长 周期结构抗震设计，要求放宽限值［2］。
荷载组合和内力调整的先后顺序规范规定
荷载组合和内力调整的先后顺序01——规范规定规范的作用效应组合，一般建立在线弹性分析叠加原理基础上。
高规JGJ 3-2010在第5.6节《荷载组合和地震作用组合的效应》正文和条文说明中首次将线形叠加予以明确，以符合《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的有关规定，区分线形分析和非线性分析的不同效应组合状况。
常规情况下，荷载效应组合仍以【线弹性分析叠加类型】为主，上述假定已成为中国绝大部分规范和教材解释荷载效应的默认前提条件。
另一方面，中国规范对结构总体地震作用工作性能、地震剪力分担及构件内力调整等内容做了详细规定，并且在结构分析之前需对【结构体系相关属性】进行定义，使荷载组合（实为“荷载效应组合”）时必须注意规范的这些内力调整，并且要关注调整的前后顺序。
一、非线性作用效应组合查《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153-2008第 8.2.4条：对持久设计状况和短暂设计状况，应采用作用的基本组合。
1、基本组合的效应设计值可按下式确定：注：在作用组合的效应函数S(•)中，符号“∑”和“+”均表示组合，即同时考虑所有作用对结构的共同影响，而不表示代数相加。
2、当作用与作用效应按线性关系考虑时，基本组合的效应设计值可按下式计算：注1.对持久设计状况和短暂设计状况，也可根据需要分别给出作用组合的效应设计值；2.可根据需要，从作用的分项系数中将反映作用效应模型不定性的系数γsd分离出来。
高规JGJ 3-2010条文说明：第5.6.1条和5.6.3条均适应于【作用和作用效应】呈【线性关系】的情况。
如果结构上的作用和作用效应不能以线性关系表述，则作用组合的效应应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的有关规定。
二、常规荷载组合【线形关系】2.1 规范规定以高规JGJ 3-2010为例。
第5.6.1条：持久设计状况和短暂设计状况下，当荷载与荷载效应按线性关系考虑时，荷载【基本组合】的【效应设计值】应按下式确定：第2项增加γL是新规范的调整。
关于剪重比不足的调整
位，内力，配筋才有意义。
关于剪重比不足的调整
1、三段的调整方法不同。 根据新《抗规》5.2.5条的条文说明，当结构底部总剪力小于规定时，则各楼层均需要进行调整，不能只调整不满足的楼层，按照条文说明，调整方法如下： 1）加速度控制段，即T1<Tg时，各楼层均需乘以同样大小的增大系数； 2）位移控制段，即T1>5Tg时，各楼层均需按底部的剪力差值放大楼层地震剪力； 3）速度控制段，即5Tg >T1>Tg时，则增加值应大于底部的剪力差值，顶部增加值取动位移作用和速度作用二者的平均值，中间各层的增加值可近似按线性分布。 2、举例，一栋十层建筑，底部剪力2000KN，顶部剪力1000KN，若底部计算需要放大至1.10倍， 1）如结构基本周期小于Tg，则各层乘以1.10倍放大系数即可； 2）如结构基本周期大于5Tg，则各层应放大2000x0.1＝200KN，以上各层按各层剪力与200KN的比值，乘以放大系数，比如顶层需放大1.20倍. 3）如结构基本周期小于5Tg，但大于Tg，则顶层按前两种情况的平均值放大，第一种放大了1000x0.1＝100KN，第二种放大了200KN，则应放大(100＋ 200)/2=150KN，即顶层放大系数为1.15，中间各层按从底层的200KN到顶层的150KN差值线性分布，比如第九层就应当放大155KN，假设楼层地震剪力为1100KN，放大系数就是1.14。 按此条文说明，编制者对放大系数的规定如此详细，也暗示剪重比不足是不宜出现在底层的，而实际上大部分结构都是底层剪重比不足，必须对结构进行调整来满足剪重比的规定。 3、新版PKPM这样解释（原话）：“10版按照抗震规范5.2.5条的条文说明，当首层地震剪力不满足要求需进行调整时，对其上所有楼层进行调整。且同时调整位移和倾覆力矩。”看来并没有分这三种情况详细计算。 4、至于为何分三种情况计算，我认为是考虑到周期越长、放大应越多的缘故。
PKPM地震作用调整如何设置
1）、最小地震剪力调整：:新规范5.2.5条规定,抗震验算时,结构任一楼层的水平地震的剪重比不应小于表5.2.5给出的最小地震剪力系数λ。对于竖向不规则结构的薄弱层,尚应乘以1.15的增大系数。
2)、0.2Q0调整：新规范6.2.13条规定,侧向刚度竖向分布基本均匀的框一剪结构,任一层框架部分的地震剪力,不应小于结构底部总地震剪力的20%和按框-剪结构分析的框架部分各楼层地震剪力中最大值1.5倍二者的较小值。
3)、边榀地震作用效应调整：新规范5.2.3条规定,规则结构不进行扭转祸连计算时,平行于地震作用方向的两个边桶,其地震作用效应应乘增大系数。一般情况下,短边可按1.15采用,长边可按1.05采用:当扭转刚度较小时,宜按不小于1.3采用。软件未执行这一条。
4)、竖向不规则结构地震作用效应调整：新规范3.4.3条规定,竖向不规则的建筑结构,其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数:新高规5.1.14条规定,楼层侧向刚度小于上层的70%或其正二层平均值的80%时,该楼层地震剪力应乘1.15增大系数;新规范3.4.3条规定,坚向不规则的建筑结构,竖向抗侧力构件不连续时,该构件传递给水平转换构件的地震内力应乘以1.25-1.5的增大系数。
5〉、转换梁地震作用下的内力调整：新高规10.2.23条规定,转换梁在特一级和一、二级抗震设计时,其地震作用下的内力分别放大1.8、1.5、1.25倍。
6)、框支柱地震作用下的内力调整：新高规10.2.7条规定,框支柱数目不多于10根时:当框支层为1一2层时各层每根柱所受的剪力应至少取基底剪力的2%当框支层为3层及3层以上时,各层每根柱所受的剪力应至少取基底剪力的3%:框支柱数目多于10根时,当框支层为1一2层时每层框支柱所承受剪力之和应取基底剪力20%,当框支层为3层及3层以上时,每层框支柱所承受剪力之和应取基底剪力3。她框支柱剪力调整后,应相应调整框支柱的弯矩及柱端梁的剪力、弯矩,框支柱的轴力可不调整。
剪重比不满足规范要求时怎么调整
剪重比不满足规范要求时怎么调整
剪重比不满足规范要求时怎么调整
1、程序调整：当剪重比偏小但与规范限值相差不大（如剪重比达到规范限值的80％以上）时，可按下列方法之一进行调整：1）在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”，SATWE按抗规5.2.5自动将楼层小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和，用以调整该楼层地震剪力，以满足剪重比要求。
2）在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数，增大地震作用，以满足剪重比要求。
3）在SATWE的“地震信息”中的“周期折减系数”中适当减小系数，增大地震作用，以满足剪重比要求。
2、结构调整：当剪重比偏小且与规范限值相差较大时，宜调整增强竖向构件，加强墙、柱等竖向构件的刚度。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。
1。
抗规2010新变化
2010《抗震》新规范变化常用条文及注意事项一、基本规定：1、青岛市设计地震分组由第二组变为第三组，相应的地震作用计算比旧规范放大12.5%左右。
设计任何地区工程时，要注意查新规范附录A，不能想当然，因为大部分地区设计地震分组都有变化。
2、山区建筑的场地和地基基础设计时应注意参照《抗震》规范335 条的条文说明，特别是要注意边坡附近的建筑基础应进行抗震稳定性设计。
3、竖向不规则（框支剪力墙结构）的建筑，2010规范做如下改进：1）刚度小的楼层的地震剪力应乘以不小于1.15的增大系数，刚【J度越小，取值越大（3.442 ）。
2）提高了不落地构件传给框支梁的地震内力的增大系数（1.25~2.0 ）（34421）。
3）为防止落地墙太少，明确落地墙承担地震倾覆力矩，不得小于总地震倾覆力矩的50%（6.1.9.4）。
4）将框支柱承受的最小地震剪力之和不应小于本层地震剪力20%，改为结构底部总地震剪力的20% （ 6.2.10.1 ）。
4、《抗震》规范3.9.2.2条，旧规范抗震等级为一、二的框架结构, 新规范改为抗震等级为一、二、三级的框架（框架梁、框架柱、框支梁、框支柱、板柱-抗震墙的柱）和斜撑构件（含梯段），其纵向受力钢筋采用普通钢筋时，钢筋抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;（注：框架结构仅指纯框架结构一种结构形式；框架指框架结构、框架-抗震墙结构、框支层、框架-核心筒结构、板柱-抗震墙结构中的框架5、《抗震》规范3.9.3条，纵向受力钢筋宜选用符合抗震性能指标的不低于HRB400级的热扎钢筋，也可以采用符合抗震性能指标的HRB335级热扎钢筋（建议纵筋用三级钢）；箍筋宜选用符合抗震性能指标的不低于HRB335级的热扎钢筋（不再推荐箍筋采用HPB235 级钢筋，仅仅是现有生产的HPB235级钢筋可以继续作为箍筋使用）6、混凝土结构的混凝土强度等级，抗震墙不宜超过C60。
7、《抗震》规范3.9.7条，对于抗震等级一级的墙体和转换层楼板与落地混凝土墙体交接处，宜验算水平施工缝截面的受剪承载力，按照条文说明的公式计算。
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新抗规：
5．2．5 抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求：
其条文说明：
5．2．5 由于地震影响系数在长周期段下降较快，对于基本周期大于3.5s的结构，由此计算所得的水平地震作用下的结构效应可能太小。
而对于长周期结构，地震动态作用中的地面运动速度和位移可能对结构的破坏具有更大影响，但是规范所采用的振型分解反应谱法尚无法对此作出估计。
出于结构安全的考虑，提出了对结构总水平地震剪力及各楼层水平地震剪力最小值的要求，规定了不同烈度下的剪力系数，当不满足时，需改变结构布置或调整结构总剪力和各楼层的水平地震剪力使之满足要求。
例如，当结构底部的总地震剪力略小于本条规定而中、上部楼层均满足最小值时，可采用下列方法调整：若结构基本周期位于设计反应谱的加速度控制段时，则各楼层均需乘以同样大小的增大系数；若结构基本周期位于反应谱的位移控制段时，则各楼层i均需按底部的剪力系数的差值△λ0增加该层的地震剪力——△F Eki＝△λ0G Ei；若结构基本周期位于反应谱的速度控制段时，则增加值应大于△λ0G Ei，顶部增加值可取动位移作用和加速度作用二者的平均值，中间各层的增加值可近似按线性分布。
需要注意：①当底部总剪力相差较多时，结构的选型和总体布置需重新调整，不能仅采用乘以增大系数方法处理。
②只要底部总剪力不满足要求，则结构各楼层的剪力均需要调整，不能仅调整不满足的楼层。
③满足最小地震剪力是结构后续抗震计算的前提，只有调整到符合最小剪力要求才能进行相应的地震倾覆力矩、构件内力、位移等等的计算分析；即意味着，当各层的地震剪力需要调整时，原先计算的倾覆力矩、内力和位移均需要相应调整。
④采用
时程分析法时，其计算的总剪力也需符合最小地震剪力的要求。
⑤本条规定不考虑阻尼比的不同，是最低要求，各类结构，包括钢结构、隔震和消能减震结构均需一律遵守。
扭转效应明显与否一般可由考虑耦联的振型分解反应谱法分析结果判断，例如前三个振型中，二个水平方向的振型参与系数为同一个量级，即存在明显的扭转效应。
对于扭转效应明显或基本周期小于3.5s的结构，剪力系数取0.2αmax，保证足够的抗震安全度。
对于存在竖向不规则的结构，突变部位的薄弱楼层，尚应按本规范3．4．4条的规定，再乘以不小于1.15的系数。
本次修订增加了6度区楼层最小地震剪力系数值。
根据条文说明（黑色加粗部分）的说明，新抗规的调整方法汇总如下：
λ为规范最小地震剪力系数
λi 第i层计算剪力系数
λ0 基底计算剪力系数
λn 顶层计算剪力系数
Geki 为i层及以上各楼层重力荷载代表值得累加。
Gek0 为基底以上各楼层重力荷载代表值得累加，即全楼的总重力荷载代表值
Gekn 为顶层重力荷载代表值；
Feki 为i层楼层剪力计算值
FFeki 为调整后的楼层剪力值
Fek0 为基底剪力计算值
FFek0 为调整后的基底剪力值
Fekn 为顶层剪力计算值
FFekn 为调整后的顶层剪力值
对需要调整的结构，按规范调整的方法如下：
当此第1平动周期小于等于特征周期Tg（位于反应谱加速度控制段）;
采用全楼统一的放大系数K K=λ/λ0
则：
FFek0=K*Fek0=K*λ0 * Gek0
FFeki=K*Feki=K*λi * Geki
FFekn=K*Fekn=K*λn * Gekn
当此第1平动周期大于特征周期5Tg（位于反应谱位移控制段）;
采用底部剪力的差值增加△Feki=△λ0*Geki
△λ0=λ-λ0
FFek0=△Fek0+ Fek0=△λ0*Gek0+λ0*Gek0=（△λ0+λ0）*Gek0=λGek0
FFeki=△Feki+ Feki=△λ0*Geki+λi*Geki=（△λ0+λi）*Geki=(λ-λ0+λi)Geki
FFekn=△Fekn+ Fekn=△λ0*Gekn+λn*Gekn=（△λ0+λn）*Gekn=(λ-λ0+λn)Gekn （可以看出，底部增加，这和前面是一样的）
当此第1平动周期大于特征周期Tg小于等于特征周期5Tg（位于反应谱速度控制段）。
需要增加值大于按底部剪力的差值增加量△λ0*Geki，根据条文说明的，顶层增加的量取上面二者的平均值：
即[K*λn * Gekn + (λ-λ0+λn)Gekn]/2
底部增加，FFek0= K*λ0 * Gek0
中间层，则按线性插值。