PKPM计算结果分析及注意的问题-讲义

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PKPM-V4版本JCCAD基础计算分析常见问题解析学习资料

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P K P M-V4版本J C C A D 基础计算分析常见问题解析PKPM基础计算分析常见问题分析一 JCCAD能否考虑上下部共同作用计算基础可以。

在JCCAD软件中的考虑荷载的分布、基础刚度与上部结构刚度的沉降计算中,采用了如下的变形协调方程:其中:-凝聚到基础顶面的上部结构刚度矩阵;-基础结构的刚度矩阵;-地基土(桩土)凝聚到基础底面的刚度矩阵;-基础底面节点沉降位移向量;-作用在基础顶面的荷载向量。

其中基础刚度矩阵包括基础梁、筏板的刚度,桩基础的刚度则含在地基土(桩土)刚度矩阵中。

根据公式可以看出,除了荷载外,地基刚度、基础刚度、上部结构刚度对沉降量均有影响,影响的大小取决于该部分刚度在总刚度占的比重。

程序中需要在SATWE计算的时候勾选“生成传基础刚度”,然后在JCCAD里勾选考虑上部结构刚度计算。

二什么时候可以选择倒楼盖模型计算倒楼盖模型计算的时候一个基本前提假设是基础只有局部弯曲,不考虑基础的整体弯曲,基底反力按线性分布。

《地基规范》8.4.10:当地基土比较均匀、上部结构刚度较好、梁板式基础梁的高跨比或平板式基础的厚跨比不小于1/6,且相邻柱荷载及柱间距的变化不超过20%时,筏形基础可仅考虑局部弯曲作用。

筏形基础的内力,可按基底反力直线分布进行计算,计算时基底反力应扣除板自重及其上填土的自重。

当不满足上述要求时,筏形基础内力应按弹性地基梁板方法进行分析计算。

三柔性沉降的基本假定是什么完全柔性底板沉降计算方法其基本假设与规范方法完全相同,主要特点为不考虑基础与上部结构的刚度影响,以及基础底面柔性附加面荷载为已知,这样复杂的基础沉降问题得以简化。

与规范方法一般方法相比,软件可以将一个形状复杂的受荷面积划分为多个小的矩形受荷面积,同时每个小的受荷面积可以有不同的附加面荷载。

计算时采用规范给出的角点法公式计算了各受荷面积之间的应力相互作用。

四刚性沉降的基本假定是什么(1)在应力计算中,假设土体为各向均质的弹性体,应力分布服从弹性半无限体理论的布辛奈斯克公式;(2)在沉降计算中土体可以分为变形参数各不相同的土层,不同位置土层可以不同;(3)被计算的土体只有竖向压缩变形,没有侧向变形,与实验得到的压缩模量条件相同;(4)基础底面为刚性平面,其最终沉降量可用平面方程表示:z=Ax+By+C并将基础底面划分为若干大小的相等的矩形区格,在同一区格内的反力相同,各区格的反力分布待求。

PKPM软件在应用中的问题解析讲义

PKPM软件在应用中的问题解析讲义

目录目录 (1)第一章:砖混底框的设计…………………………………………………6(一)“按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减” (6)(二)“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载” (6)(三)“底框结构剪力墙侧移刚度是否应该考虑边框柱的作用” (6)(四)混凝土墙与砖墙弹性模量比的输入………………………………6(五)砖混底框结构风荷载的计算………………………………………7(六)砖混底框不计算地震力时该如何设计?…………………………7(七)砖混底框结构刚度比的计算与调整方法探讨……………………7第二章:剪切、剪弯、地震力与地震层间位移比三种刚度比的计算与选择 (9)(一)地震力与地震层间位移比的理解与应用 (9)(二)剪切刚度的理解与应用 (10)(三)剪弯刚度的理解与应用 (10)(四)《上海规程》对刚度比的规定……………………………………10 (五)工程算例 (11)(六)关于三种刚度比性质的探讨 (13)第三章:短肢剪力墙结构的计算 (14)(一)短肢剪力墙结构中底部倾覆力矩的计算 (14)(二)带框支结构短肢剪力墙的计算 (14)第四章:多塔结构的计算 (19)(一)带变形缝结构的计算………………………………………………19 (二)大底盘多塔结构的计算……………………………………………20 第五章:总刚计算模型不过的主要原因…………………………………2 1 (一)多塔定义不对………………………………………………………2 1 (二)悬空构件……………………………………………………………2 2 (三)铰接构件定义不对…………………………………………………2 2 第六章:错层结构的计算…………………………………………………2 2(一)错层结构的模型输入………………………………………………2 2 (二)错层结构的计算……………………………………………………2 3 第七章:PKPM软件关于砼柱计算长度系数的计算………………………2 3 (一)规范要求……………………………………………………………2 3 (二)工程算例……………………………………………………………2 4 (三)SATWE软件的计算结果……………………………………………2 4 (四)注意事项……………………………………………………………2 5 (五)如何判断“水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上”这个条件?…………………………………………………2 6 第八章:梁上架柱结构的荷载导算………………………………………2 6 (一)工程概况……………………………………………………………2 6(二)内力分析……………………………………………………………27 第九章:如何选择剪力墙连梁的两种刚度模型…………………………28 (一)剪力墙连梁变形的相对位移………………………………………28 (二)结论…………………………………………………………………28 第十章:板带截面法计算板柱剪力墙结构体系…………………………29 (一)板柱剪力墙结构体系的计算方法…………………………………29 (二)有限元法计算的问题………………………………………………29 (三)板带截面法的特点…………………………………………………29 第十一章:弹性楼板的计算和选择………………………………………29 (一)什么是弹性楼板……………………………………………………30 (二)弹性楼板的选择与判断……………………………………………30(三)四种计算模式的意义和适用范围…………………………………30 (四)工程实例……………………………………………………………3 2 第十二章:斜屋面结构的计算……………………………………………3 4 (一)斜屋面的建模………………………………………………………3 4 (二)软件对屋面斜板的处理……………………………………………3 4 (三)斜屋面结构的计算…………………………………………………3 4 (四)工程实例……………………………………………………………3 5 第十三章:次梁按主梁输和按次梁输的区别……………………………38 (一)导荷方式相同………………………………………………………38 (二)空间作用不同………………………………………………………38 (三)内力计算不同………………………………………………………38(四)工程实例……………………………………………………………38 第十四章:不规则结构方案调整的几种主要方法………………………40 (一)工程算例1…………………………………………………………40 (二)工程算例2…………………………………………………………4 3 第十五章:用SATWE软件计算井字梁结构,为什么其计算结果与查井字梁结构计算表相差很大? (44)(一)计算假定不同 (44)(二)计算假定不同的结果 (44)(三)工程算例 (44)(四)砖混结构,井字梁楼盖,如何计算? (45)第十六章:JCCAD软件应用中的主要问题………………………………4 5 (一)地质资料的输入……………………………………………………4 5 (二)荷载的输入…………………………………………………………4 6(三)筏板基础的输入……………………………………………………47 (四)弹性地基梁基础……………………………………………………47 第十七章:基础的计算……………………………………………………48 (一)联合基础的计算……………………………………………………48 (二)砖混结构构造柱基础的计算………………………………………49 (三)浅基础的最小配筋率如何计算?…………………………………49 (四)基础重心校核………………………………………………………49 (五)弹性地基梁 5种计算模式该如何选择?…………………………50 (六)桩筏筏板有限元计算筏板基础时,倒楼盖和弹性地基梁板模型计算结果差异很大,为什么?…………………………………………5 1 (七)为什么同一个梁式筏板基础,采用梁元法计算和采用板元法计算二者之间会相差较大? (52)(八)基础沉降计算时,为什么会出现沉降计算值为0?………………5 2 (九)基床反力系数K值的计算...................................................5 2 (十)单桩刚度的计算 (53)第十八章:钢结构 (53)(一)Mu<何意?如何解决? (53)(二)节点域不满足要求何意?如何解决?………………………………5 5 (三)门式刚架结构,柱子的截面很大,应力比也很小,为什么柱长细比总不能满足要求?………………………………………………57 第十九章:其它问题 (60)(一)结构周期比的计算 (60)(二)为什么SATWE软件在调整系数时要默认最大值为?如果想突破最大默认值该怎么办?……………………………………6 1 (三)为什么有时候弹性板下的位移值小于刚性板下的位移值?……6 1 (四)模拟施工1、模拟施工2和一次性加载三者之间有何联系与区别?....................................................................................6 1 (五)如果地震加速度值不是规范规定中的值该怎么办?..................6 2 (六)砼柱的单、双偏压计算该如何选择?....................................6 2 (七)梁柱重叠部分简化为刚域该如何选择?.................................6 2 (八)结构振型数的选取 (62)(九)顶塔楼地震作用放大系数该如何填?………………………………6 3 (十)底部加强区起算层号该如何填?……………………………………6 3 (十一)结构基本周期是什么意思?该如何填?…………………………6 4(十二)一根砼柱托两根不在同一条轴线上的梁该如何实现?…………6 4(十三)砼剪力墙暗柱为什么会超筋?……………………………………6 4(十四)剪力墙边缘构件,钢筋配筋面积太大怎么办?…………………6 4(十五)如何解决人防地下室工程梁延性比超限问题?…………………6 6(十六)斜支撑输入中的常见问题 (67)(十七)SATWE软件中“强制执行刚性板假定”是何意?该如何选择?………………………………………………………………………… (67)(十八)何时考虑双向地震作用?………………………………………67(十九)SATWE和TAT软件中“底层柱墙最大组合内力”里的值是设计值还是标准值?可否作为基础设计依据?…………………………68后记 (68)第一章砖混底框的设计(一)“按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减”⑴由于墙梁的反拱作用,使得一部分荷载直接传给了竖向构件,从而使墙梁的荷载降低。

PKPM计算结果,PKPM计算书合理性判定

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PKPM计算结果,PKPM计算书合理性判定PKPM计算结果,PKPM计算书合理性决定到设计的成败,要做到PKPM计算准确无误需要有PKPM计算结果,PKPM计算书合理性判定!我们杭州绿树结构施工图设计室在PKPM软件计算,提取计算书时对PKPM计算结果,PKPM计算书合理性判定有如下总结:1.检查原始数据是否有误,特别是是否遗漏荷载;2.计算简图是否与实际相符,计算程序是否选则正确3.7大指标判定:(1).柱及剪力墙轴压比是否满足要求,主要为控制结构延性;见抗规6.3.7和6.4.6(2).剪重比:主要为控制各楼层最小地震剪力,确保结构安全性;见抗规5.2.5 剪重比也就是地震剪力系数,由《抗规》(GB50011-2001)对5.2.5条的条文说明知,“对于扭转效应时显或基本周期小于3.5S的结构,剪力系数取0.2amax”,由此可据《抗规》表 5.1.4-1推算出各地震列度下的剪力系数:9度为0.2*0.32=0.064,8度为0.2*0.16(0.24)=0.032(0.048),7度为0.2*0.08(0.12)=0.016(0.024),6度为0.2*0.04=0.008。

在计算时应注意《抗规》5.2.5条,对于6度区可不要求该剪力系数,可详读该条的条文说明。

即6度区按0.8%较好,这样对结构来说是更安全的(类似于最小配筋率的概念)。

剪重比主要是考虑基本周期大于3s的长周期结构。

地震对于此类结构的破坏相比短周期的结构有更大影响,但规范用的振型分解反应普法无法作出估计;而且对于此类长周期结构计算所得的水平地震作用下的结构效应可能偏小,这可能就是规范设定最小剪重比的原因。

另外不要忘了对竖向不规则结构的薄弱层的水平剪力应增大1.15倍,即楼层最小剪力系数不小于《高规》表3.3.13(即上表)中相应数值的1.15倍。

在抗震规范的抗震截面验算的条文说明中,明确指出,剪重比是一个调整系数,即这不是一个指标,计算结果出来后,若剪重比大于规定的最小值,计算结果不作调整,若小于,将地震剪力调大,使剪重比达到规定的最小值.类似框剪结构的0.2Qo,在satwe的结果文件Wmass.out,给出这一调整的信息,多看看这一信息,对剪重比的理解会更深刻.注意剪重比和剪压比是两个截然不同的概念,不可混淆。

PKPM结构设计与分析中的问题探讨ppt

PKPM结构设计与分析中的问题探讨ppt
6(12)=678.24 三者取大值。
3、楼板配筋分析中的相关问题
• 3.1.规范对于混凝土板的计算及构造要求 • 3.2.应进行精细分析的楼板 • 3.3.楼板的设计现状 • 3.4.PMSAP精细化楼板应力分析 • 3.5.斜板对于相连构件内力影响 • 3.6.某工程楼板应力结果剖析
3.1.规范对于混凝土板的计算及构造要 求
3.5、斜板对于相连构件内力影响
• 考虑斜板时梁的弯矩图
3.5、斜板对于相连构件内力影响
• 不考虑斜板时梁的弯矩图
考虑斜板时梁端、柱端弯矩
不考虑斜板时梁端、柱端弯矩
3.5、斜板对于相连构件内力影响
项目 第一周期
考虑斜板
不考虑 斜板
1.155
1.199
误差 3.81 %
第二周期
1.081
1.184
• 高规10.5.7
1.3、复杂结构模型不确定性的包络设计
• 1.3.3.结构复杂部位的应力补充分析模型 • 高规5.1.15及条文说明
1.3、复杂结构模型不确定性的包络设计
• 1.3.4.连梁处理(铰接)之后的设计模型 • 高规7.2.26条文及说明
1.3、复杂结构模型不确定性的包络设计
• 高规7.2.26条文说明
• 3.3.2.对厚板等无梁楼盖的处理(逐层计算 配筋)
• 3.3.3.变形较大的平板配筋设计 • 3.3.4.斜板的配筋设计 • 3.3.5空心楼板的配筋设计
3.4.PMSAP精细化楼板应力分析
• PMSAP楼板应力分析: • 将楼板定义成弹性板,直接组装到整体结
构中去。板的所有应力和变形结果,均如 同梁、柱、墙一样,从整体分析中得到, 并以此为基础作配筋。
2.2、柱单双偏压的理解

PKPM计算书结果分析

PKPM计算书结果分析

计算文件分析基本情况:框剪结构(带转换层,地上十二层(38m,地下一层,其他基本情况如下: ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////| 公司名称: || || 建筑结构的总信息|| SATWE 中文版|| 文件名: WMASS.OUT || ||工程名称: 设计人: ||工程代号: 校核人: 日期:2006/ 5/25 |///////////////////////////////////////////////////////////////////////////总信息..............................................结构材料信息: 钢砼结构混凝土容重(kN/m3: Gc = 27.00钢材容重(kN/m3: Gs = 78.00水平力的夹角(Rad: ARF = 0.00地下室层数: MBASE= 1竖向荷载计算信息: 按模拟施工加荷计算方式风荷载计算信息: 计算X,Y两个方向的风荷载地震力计算信息: 计算X,Y两个方向的地震力特殊荷载计算信息: 不计算结构类别: 框架-剪力墙结构裙房层数: MANNEX= 0转换层所在层号:MCHANGE= 2墙元细分最大控制长度(m DMAX= 2.00墙元侧向节点信息: 出口节点是否对全楼强制采用刚性楼板假定否采用的楼层刚度算法层间剪力比层间位移算法结构所在地区全国风荷载信息..........................................修正后的基本风压(kN/m2: WO = 0.45地面粗糙程度: B 类结构基本周期(秒: T1 = 0.49体形变化分段数: MPART= 3各段最高层号: NSTi = 1 2 13各段体形系数: USi = 1.30 1.30 1.30地震信息 ............................................振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联 CQC计算振型数: NMODE= 15地震烈度: NAF = 6.00场地类别: KD = 3罕遇地震影响系数最大值Rmax2 = 0.50框架的抗震等级: NF = 3剪力墙的抗震等级: NW = 4活荷质量折减系数: RMC = 0.50周期折减系数: TC = 0.80结构的阻尼比(%: DAMP = 5.00是否考虑偶然偏心: 是(高层结构均考虑偶然偏心,多层平面规则结构可以不考虑,平面不规则结构需要考虑偶然偏心。

结构设计pkpm软件SATWE计算结果分析报告

结构设计pkpm软件SATWE计算结果分析报告

学习笔记PMCAD中--进入建筑模型与荷载输入:板荷:点《楼面恒载》会有对话框出来,选上自动计算现浇楼板自重,然后在恒载和活载项输入数值即可,一般恒载要看楼面的做法,比如有抹灰,找平,瓷砖,吊顶什么的,在民用建筑中可以输2.0,活载就是查荷载规。

梁间荷载:PKPM中梁的自重是自己导入的,所以梁间荷载是指梁上有隔墙或者幕墙或者女儿墙之在建模时不建的构建,把他们折算成均布荷载就行。

比如,一根梁上有隔墙,墙厚200mm,层高3000mm,梁高500mm,如果隔墙自重为11KN/m3,那么恒载为11*(3000-500)*200+墙上抹灰的自重什么的即可。

结构设计pkpm软件SATWE计算结果分析SATWE软件计算结果分析一、位移比、层间位移比控制规条文: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。

高规4.6.3条规定,高度不大于150m的高层建筑,其楼层层间最大位移与层间之比(即最大层间位移角)Δu/h应满足以下要求:结构休系Δu/h限值框架 1/550框架-剪力墙,框架-核心筒 1/800筒中筒,剪力墙 1/1000框支层 1/1000名词释义:(1)位移比:即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。

(2)层间位移比:即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。

其中:最大水平位移:墙顶、柱顶节点的最大水平位移。

平均水平位移:墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。

层间位移角:墙、柱层间位移与层高的比值。

最大层间位移角:墙、柱层间位移角的最大值。

平均层间位移角:墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。

控制目的:高层建筑层数多,高度大,为了保证高层建筑结构具有必要的刚度,应对其最大位移和层间位移加以控制,主要目的有以下几点:1.保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。

《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。

PKPM中需要计算两次及要注意的计算顺序

PKPM中需要计算两次及要注意的计算顺序一、需要计算两遍的地方:1、结构的基本自振周期:SATWE、TAT均在参数修正--风荷载调整信息选项卡中,待计算完成后输入计算书中的结构基本周期。

2、TAT参数修正总信息选项卡最下边的留意:3、SATWE参数调整总信息:水平力与整体坐标夹角。

TAT、SATWE 和PMSAP能够自动计算出最大地震力作用方向并在计算书中输出。

如该角度大于15度,用户能够把这个角度值回填到:"水平力与整体坐标夹角(度)'参数项中,重新进行计算,以体现最不利地震作用的影响。

TAT 在TAT-4.OUT 中输出;SATWE 在WMASS.OUT 中输出;PMSAP 在工程名.ABS 中输出;4、对全部楼板采纳刚性板的假定:当计算结构位移比时,需选此项,利用WDISP.OUT写字板查看。

留意:除了位移比计算外,其他设计分析不应选此项。

依据规范要求,结构的位移比是在刚性楼板假定下作出的,所以假如用户设定了弹性楼板,在计算位移比时应选择此项。

计算完成后再去掉此项选择,以弹性楼板方式进行后续计算。

落实这一开关地震力、内力计算结果不对.一般工程计算二遍,一是强制楼板刚性掌握位移;二是真实状况计算内力、地震力.5、指定薄弱层个数及相应薄弱层层号:薄弱层的推理,可利用计算结果中的刚度比.设计人利用第一次计算结果推理出薄弱层,再对此项进行填写后,再算一遍。

层刚度比的计算方式详细操作n 程序按用户选定的层刚度比计算方法进行计算,在WMASS.OUT 中给出n 用户确认过的薄弱层,程序自动落实对该层地震剪力增大1.15倍的增大系数。

n 对大多数一般的结构应选择第3种层刚度算法n 选第3种计算方法时,一般采纳"刚性楼板假定'。

n 对于有弹性板或板厚为零的工程,应计算两次。

在刚性楼板假定条件下计算层刚度并找出薄弱层。

再在真实条件下计算,并且检查原找出的薄弱层是否获得确认,然后完成其他计算。

pkpm结果分析判断

对于PKPM计算结果的分析,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。

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1 第一节结构整体性能控制 I、轴压比

一、规范要求 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,规范采取的措施之一就是限制 轴压比。规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见 10版高规642和7213。

^5. L2柱轴压比限值

结构类型 抗貶等级 -—— —■ 三 四

框架结构 0.65 丁 0.75

^―■

板柱•剪刀墙、桁架•珂力 墙、框架核心筒"筒中 筒结构 0.75 0.85 0.90 0.95

部分框支剪刀墙结构 0.60

0"0 ——-

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W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,若截面尺寸或 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 与规范不符时,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,规范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 ,避免受压区过大而出 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,规范针对情况的不同,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,—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。 2

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,避免产 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 •规范条文及程序处理

楼层的层间位移角就是楼层层间最大位移与层高的比值, 《抗震规范》 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 1/550 钢筋混泥土框架-抗震墙、板柱-抗震墙、框架 -核心筒 1/800

钢筋混泥土抗震墙、筒中筒 1/1000

钢筋混凝土框支层 1/1000

多、咼层钢结构 1/300 程序在WDISP.OUT中输出楼层的最大层间位移角 ——工况1 — X方向地雳作用下的楼层最大位移 Floor T over J max JmdxD tlax-Dx fiue-(X) Ave-Dx h Hax-Dx/h DXR/DK

Ratio_AX

3 1 3H3 5.61 5® HII30. 31(3 2.19 2,15 1/1837. 1.00

2 1 3.44 3.42 3900.

246 1.93 1.90 1/202^. 52.9% D.70 1 1 186 1 .S8 1_55 047S-

186 1 .SB 1 *55 98.7^ 0.38 孟方问最大层间位移角:

1/1837.3层第 1塔)

丫方向相同 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

Floor Tower Jmax Max-(H) Aue-(XJ Ratio-(X) h JmaxD Max-Dx Aue-Dx Ratio-Dw 3 1 3U3 5_Z1 5 1.02 403 0. 343 2_23 2 J .0

2 1 246 3-49 3 1 *82 3964. 2U6 1 _95 1 1.82 1 1 186 1 _Sfi 1 1.01 A670- 180 1l_5fi 1 _5Ii 1_01

===工况12 ===於偶然偏心地霹作用规定水平力下的褛昱最大位移

11 - «2(^ 仁03(第

即要求: Ratio-(X)= Max-(X)/ Ave-(X) Ratio-Dx= Max-Dx/ Ave-Dx 最好<1.2 不能超过1.5

最好<1.2 不能超过1.5 3 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规范要求。 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规范要求,用户应酌情处理。 3. 位移、位移比控制原则

(1) 根据《高规》345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《抗震规范》 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” 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) 《抗震规范》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4

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。

弘TWE后处理---圈形文件嘗出 \X\

席圏形文件输出 广文本文件輸岀

2. 混凝土构件配筋殷钢构件验且简團 3粱弹性按度、柱轴压比、墙辺绦构件简圉

III、周期比

一、 高规对周期比的控制要求 《高规》345条规定:结构扭转为主的第一自振周期 Tt与平动为主的第一 自振周期Ti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 Tt,周期最长的侧振振型对 应的就是第一侧振周期 Ti (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 。

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