PKPM設(shè)計(jì)參數(shù)介紹

1、pkpm結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)介紹摘要：本文介紹pkpm計(jì)算軟件tat,satwe和pmsap的新、舊規(guī)范版本之間的變化,這同時(shí)也是新舊規(guī)范（抗震規(guī)范、高 層規(guī)程、荷載規(guī)范、混凝土規(guī)范）的條文變化。1. 風(fēng)荷載風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為:wk二b z u s卩z wo其中：b z=l+ g u（）z/u z在新規(guī)范中，基本風(fēng)壓 wo略有提高,而建筑的風(fēng)壓高度變化系數(shù)ue、脈動(dòng)增大系數(shù)g、脈動(dòng)影響系數(shù)u都存在減小 的情況。所以,按新規(guī)范計(jì)算的風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值可能比89規(guī)范大，也可能比89規(guī)范小。具休的變化 包括下而幾條：1）、基本風(fēng)壓：新的荷載規(guī)范將風(fēng)荷載基本值的重現(xiàn)期由原來(lái)的30年一遇改為50年一 遇：新高規(guī)3.

2、2. 2條規(guī)定:對(duì)于b級(jí)高度的高層建筑或特別重要的高層建筑，應(yīng)按100年一遇的 風(fēng)壓值米用。2）、地面粗糙度類別：由原來(lái)的a、b、c類，改為a、b、c、d類。c類是指有密集建筑群 的城市市區(qū)；d類為冇密集建筑群，且房屋較高的城市市區(qū)。3）、風(fēng)壓高度變化系數(shù)：a、b、c類對(duì)應(yīng)的風(fēng)壓高度變化系數(shù)略冇調(diào)整。新增加的d類對(duì) 應(yīng)的風(fēng)壓高度變化系數(shù)最小，比c類小20%到50%4）、脈動(dòng)增大系數(shù):a、b、c類對(duì)應(yīng)的脈動(dòng)增大系數(shù)略有調(diào)整。新增加的d類對(duì)應(yīng)脈動(dòng)增大 系數(shù)比89規(guī)范小，約小5%到10%。與結(jié)構(gòu)的材料和形式有關(guān)。5）、脈動(dòng)影晌系數(shù)：在89高規(guī)中，脈動(dòng)影響系數(shù)僅與地面粗糙度類別有關(guān)，對(duì)應(yīng)a、b、c 類

3、的脈動(dòng)影響系數(shù)分別為,0. 48. 0. 53和0.63。在新規(guī)范屮，脈動(dòng)影響系數(shù)不僅與地而粗糙度 類別有關(guān)，而且還與建筑的高寬比和總高度有關(guān),其數(shù)值都小于89高規(guī)。如c類、高度為50m. 高寬比為3的建筑,u =0. 46,比89高規(guī)小28%,若為d類,則小37%。6）、結(jié)構(gòu)的基本周期：脈動(dòng)增大系數(shù)e與結(jié)構(gòu)的基本周期有關(guān)（wot12）o結(jié)構(gòu)的基本周期 可采用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算,對(duì)于比較規(guī)則的結(jié)構(gòu)，也可以采用近似方法計(jì)算:框架結(jié)構(gòu)t=（0. 08- 1.00）n:框剪結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu)t=（0. 06-0. 08）n:剪力墻結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)t二（0. 05-0. 06）n。其 中n為結(jié)構(gòu)層數(shù)。2.

4、地震作用1）、抗震設(shè)防烈度：新規(guī)范改變了抗震設(shè)防烈度與設(shè)計(jì)基本地震加速度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，增 加了 7度（0. 15g和8度（0. 30g）兩種情況（見(jiàn)新抗震規(guī)范表3.2.2）。2、設(shè)計(jì)地震分組：新規(guī)范把直接影響建筑的設(shè)計(jì)特征周期tg的設(shè)計(jì)近震、遠(yuǎn)震改為設(shè) 計(jì)地震分組，分別為設(shè)計(jì)地震第一組、第二組和第三組。3）、特征周期值：比89規(guī)范壇加了 0.05s以上,這在一定程度上提高了地震作用。4）、地震影響系數(shù)曲線：新規(guī)范5.1.5條，設(shè)計(jì)反應(yīng)譜范圍由原來(lái)的3s延伸到6s,分上升 段、平臺(tái)段、指數(shù)卜降段和傾斜卜降段四個(gè)區(qū)段。在5tg以內(nèi)與89規(guī)范相同，從5tg起改為傾 斜下降段,斜率為0. 02o對(duì)于阻

5、尼比©不等于0. 05的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)反應(yīng)譜在阻尼比©等于0. 05 的基礎(chǔ)上調(diào)整。5）、扭轉(zhuǎn)耦連：新高規(guī)3. 3條規(guī)定，質(zhì)量、剛度不對(duì)稱、不均勻的結(jié)構(gòu)，以及高度超過(guò)100 m的高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)采用考慮扭轉(zhuǎn)稿連振動(dòng)影響的振型分解反應(yīng)譜法。6）、雙向地震作用：新抗震規(guī)范5. 1. 1條規(guī)定，質(zhì)量和剛度分布明顯不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)讓 入雙向地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響。7）、偶然偏心：新高規(guī)3. 3.3條規(guī)定，計(jì)算地震作用吋，應(yīng)考慮偶然偏心的影響，附加偏心 距可取與地震作用方向垂直的建筑物邊長(zhǎng)的5%。8）、豎向地震作用：新規(guī)范5.3. 1條規(guī)定，對(duì)于9度的高層建筑，其豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng) 按公式

6、（5. 3. 1-1）和5. 3. 14）計(jì)算，并宜乘以15的放大系數(shù)。相當(dāng)于重力荷載代表值的33.4%: 新規(guī)范5. 3. 3條規(guī)定，長(zhǎng)懸臂和其它人跨度結(jié)構(gòu)豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值,8度、8. 5度和9度吋分 別取重力荷載代表值的10%、15%和20%:新高規(guī)10. 2. 3條規(guī)定，帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu),8度 抗震設(shè)計(jì)時(shí)轉(zhuǎn)換構(gòu)件應(yīng)考慮豎向地震影響。3. 地震作用調(diào)整1）、最小地震剪力調(diào)整：新規(guī)范5. 2.5條規(guī)定，抗震驗(yàn)算時(shí)，結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震的 剪重比不應(yīng)小于表5.2.5給出的最小地震剪力系數(shù)入。對(duì)于豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱層，尚應(yīng)乘 以1.15的增大系數(shù)2）、0. 2q0調(diào)整：新規(guī)范6. 2

7、. 13條規(guī)定，側(cè)向剛度沿豎向分布基木均勻的框一剪結(jié)構(gòu)，任一 層框架部分的地震剪力，不應(yīng)小于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力的20%和按框-剪結(jié)構(gòu)分析的框架部分各 樓層地震剪力中最大值1. 5倍二者的較小值。3）、邊桶地震作用效應(yīng)調(diào)整：新規(guī)范5. 2.3條規(guī)定，規(guī)則結(jié)構(gòu)不進(jìn)行扭轉(zhuǎn)禍連計(jì)算吋，平行 于地震作用方向的兩個(gè)邊桶，其地震作用效應(yīng)應(yīng)乘增大系數(shù)。一般情況下，短邊可按1. 15采用, 長(zhǎng)邊可按1.05采用：當(dāng)扭轉(zhuǎn)剛度較小時(shí)，宜按不小于1.3采用。軟件未執(zhí)行這一條。4）、豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)調(diào)整：新規(guī)范3. 4.3條規(guī)定，豎向不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)，其 薄弱層的地震剪力應(yīng)乘以1.15的增人系數(shù):新高規(guī)5.1

8、.14條規(guī)定，樓層側(cè)向剛度小于上層的70%或其正二層平均值的80%時(shí)，該樓層地震剪丿j應(yīng)乘1. 15增人系數(shù);新規(guī)范3. 4. 3條規(guī)定，堅(jiān)向 不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)，豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)時(shí)，該構(gòu)件傳遞給水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件的地震內(nèi)力應(yīng)乘以1. 25-1.5的增大系數(shù)。5、轉(zhuǎn)換梁地震作用卜的內(nèi)力調(diào)整：新高規(guī)10. 2. 23條規(guī)定，轉(zhuǎn)換梁在特一級(jí)和一、二級(jí) 抗震設(shè)計(jì)時(shí)，其地震作用下的內(nèi)力分別放大1.8、1.5、1.25倍。6）、框支柱地震作用下的內(nèi)力調(diào)整：新高規(guī)10. 2.7條規(guī)定，框支柱數(shù)目不多于10根時(shí)：當(dāng) 框支層為1 一 2層時(shí)各層每根柱所受的剪力應(yīng)至少取基底剪力的2%當(dāng)框支層為3層及3層以上 時(shí)，各

9、層每根柱所受的剪力應(yīng)至少取基底剪力的3%:框支柱數(shù)目多于10根吋，當(dāng)框支層為1 一 2 層時(shí)每層框支柱所承受剪力之和應(yīng)取基底剪力20%,當(dāng)框支層為3層及3層以上吋，每層框支柱 所承受剪力之和應(yīng)取基底剪力3。她框支柱剪力調(diào)整后，應(yīng)相應(yīng)調(diào)整框支柱的彎炬及柱端梁的剪 力、彎矩，框支柱的軸力可不調(diào)整。4. 作用效應(yīng)組合1）、作用效應(yīng)組合基本公式非抗震設(shè)計(jì)時(shí)由可變荷載控制的組合zs= y gsgk+ y jqjz的1y qisco非抗震設(shè)計(jì)時(shí)由永久荷載控制的組合zs= y gsgk+立的hsqik抗震設(shè)計(jì)時(shí)的組合2）、恒荷載作用的分項(xiàng)系數(shù)：當(dāng)其對(duì)結(jié)構(gòu)不利吋，對(duì)于可變荷載效應(yīng)控制的組合，應(yīng)取1. 2, 對(duì)

10、于永久荷載效應(yīng)控制的組合，應(yīng)取1. 35:當(dāng)其對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)，一般應(yīng)取1. 0o3）、可變荷載作用的分項(xiàng)系數(shù)和組合值系數(shù)：一般應(yīng)取1.4；對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)值大于4. 0kx/m2 的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載應(yīng)取1. 3；樓面活荷載的組合值系數(shù)見(jiàn)荷載規(guī)范表4.1.1,取值范 圍在0. 7-0. 9之間；風(fēng)荷載的組合值系數(shù)為0. 6；與地震作用效應(yīng)組合吋風(fēng)荷載的組合系數(shù)為 0. 2。4）、地震作用的分項(xiàng)系數(shù)：一般應(yīng)取13:當(dāng)同吋考慮水平、豎向地震作用吋，應(yīng)取0.5。5、重力荷載代表值：新抗震規(guī)范5. 1.3條規(guī)定，建筑的重力荷載代表值應(yīng)取結(jié)構(gòu)和構(gòu)配 件自重標(biāo)準(zhǔn)值和各可變荷載組合值之和。各口j變荷載組合值系數(shù)

11、,應(yīng)按表5.1.3采用。（與荷載 規(guī)范表4. 1. 1不同5. 設(shè)計(jì)內(nèi)力調(diào)整1）、梁設(shè)計(jì)剪力調(diào)整：抗震規(guī)范第6.2.4條和高規(guī)第6.2.5、7. 2.21條規(guī)定，抗震設(shè)計(jì)吋, 特一、一、二、三級(jí)的框架梁和抗震墻屮跨高比大于2.5的連梁，其梁端截面組合的設(shè)計(jì)剪力 值應(yīng)調(diào)整。2）、柱設(shè)計(jì)內(nèi)力調(diào)整：為了體現(xiàn)抗震設(shè)計(jì)中強(qiáng)柱弱梁概念設(shè)計(jì)的要求，抗震規(guī)范第6.2.2、 6.2.3、6.2.6、6.2. 10條和高規(guī)第4.9.2條規(guī)定抗震設(shè)計(jì)吋,特一、一、二、三級(jí)的框架柱、框架結(jié)構(gòu)的底層柱下端截面、角柱、框支柱的組合設(shè)計(jì)內(nèi)力值應(yīng)調(diào)整。3）、剪力墻設(shè)計(jì)內(nèi)力調(diào)整：高規(guī)第7.2.10、10.2.14、4.9.2條

12、規(guī)定，抗震設(shè)計(jì)時(shí)，特一、 一、二、三級(jí)的剪力墻底部加強(qiáng)區(qū)和非加強(qiáng)區(qū)截面組合的設(shè)計(jì)內(nèi)力值應(yīng)調(diào)整。6. 結(jié)構(gòu)整體性能控制1）、位移控制：新高規(guī)的4.3.5條規(guī)定，樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移角,a、b 級(jí)高度高層建筑均不宜大于該樓層平均值的1. 2倍；ha級(jí)高度高層建筑不應(yīng)人于該樓層平均 值的1. 5倍,b級(jí)高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層建筑，不應(yīng)大于該樓層平均值的 1.3 倍。2）、周期控制：新高規(guī)的4. 3.5條規(guī)定，結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一周期tt與平動(dòng)為主的第一周 期t1之比,a級(jí)高度高層建筑不應(yīng)大于0. 9； b級(jí)高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層 建筑不應(yīng)大于0. 8

13、503、層剛度比控制：新抗震規(guī)范附錄e2.1規(guī)定,筒體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層上下層的側(cè)向剛度比不宜 大于2；新高規(guī)的4. 4. 3條規(guī)定，抗震設(shè)計(jì)的高層建筑結(jié)構(gòu)，其樓層側(cè)向剛度不宜小于相臨上部 樓層側(cè)向剛度的70%或具上相臨三層側(cè)向剛度平均值的80%；新高規(guī)的5. 3. 7條規(guī)定，高層建筑 結(jié)構(gòu)計(jì)算中，當(dāng)?shù)叵率业捻敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固端時(shí)，地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相 鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍:新高規(guī)的10. 2. 6條規(guī)定，底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層上部 結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，應(yīng)符合高規(guī)附錄d的規(guī)定。d. 0.1：底部大空間為一層的部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，口j近似采用轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)等效剛

14、度比y表示轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)剛度的變化，非抗震設(shè)計(jì)吋y不應(yīng)犬于3,抗震設(shè)計(jì)吋不應(yīng)大 于2d. 0. 2：底部為2-5層大空間的部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)換層下部框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的等 效側(cè)向剛度與相同或相近高度的上部剪力墻結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比ye宜接近1,非抗震設(shè)計(jì) 吋不應(yīng)大于2,抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于1. 3o4）、層剛度比計(jì)算:高規(guī)附錄d. 0. 1建議的方法一剪切剛度ki=gi ai/ht高規(guī)附錄d. 0.2建議的方法一剪彎剛度ki=a i/hi抗震規(guī)范的3. 4. 2和3. 4. 3條文說(shuō)明中建議的計(jì)算方法：ki=vi /a tji新規(guī)范軟件中提供前兩種算法。5）、框剪結(jié)構(gòu)中框架承擔(dān)的傾覆力矩

15、計(jì)算；新抗震規(guī)范第6. 1. 3條、高規(guī)8. 1. 3條規(guī)定, 框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，在基木振型地震作用下，若框架部分承擔(dān)的地農(nóng)傾覆力矩大于總地震傾覆 力矩的50%,其框架部分的抗震等級(jí)應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)確定，柱軸壓比限值宜按框架結(jié)構(gòu)采用?？拐?規(guī)范第6. 1. 3條的條文說(shuō)明給出了框架部分承擔(dān)的傾覆力矩的計(jì)算方法zmc=zzvjh7. 結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算1、柱軸壓比計(jì)算:新抗震規(guī)范6. 3.7條、高規(guī)的6. 4.2條和混凝土規(guī)范的11.4. 16條, 都規(guī)定了柱軸壓比的限值,并規(guī)定建造于iv類場(chǎng)地且較高的高層建筑柱軸壓比限值應(yīng)適當(dāng)降 低。柱軸壓比指柱考慮地震作用組合的軸壓力設(shè)計(jì)值與柱的全截面面積和混凝土

16、軸心抗壓強(qiáng)度 設(shè)計(jì)值乘積之比:可不進(jìn)行地震計(jì)算的結(jié)構(gòu)，取無(wú)地震作用組合的軸壓力設(shè)計(jì)值：2）、剪力墻軸壓比計(jì)算：新抗震規(guī)范6.4.6條、高規(guī)的7.2. 14條和混凝土規(guī)范的11.7. 1 3條，都規(guī)定了剪力墻軸壓比的限值。目前新規(guī)范程序給出各個(gè)墻肢的軸壓比。3）、剪力墻強(qiáng)區(qū)：底部加新抗震規(guī)范和新高規(guī)對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的定義略冇不同, 分別定義如下：新抗震規(guī)范6.1.10條規(guī)定，部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震墻，其底部加強(qiáng)部位的高度,可取框支層 加上框支層以上兩層的高度及落地抗震墻總高度的1/8二者的較大值，且不大于15m,其它結(jié)構(gòu) 的抗震墻，其底部加強(qiáng)部位的高度口j取墻肢總高度的1/8和底部二層高度二者的較人值,11不人 于 15m。新高規(guī)的7. 1. 9條規(guī)定，一般剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的高度可取墻肢總高度的1/8和底 部二層高度二者的較大值，當(dāng)剪力墻高度