PKPM計算結(jié)果分析及注意的問題-講義

1、第一節(jié)結(jié)構(gòu)整體性能控制I、軸壓比一、規(guī)范要求軸壓比：柱（墻）軸壓比N/ （fcA）指柱（墻）軸壓力設(shè)計值與柱（墻）的全截 面面積 和混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值乘積之比。它是影響墻柱抗震性能的主要因素之一，為了使柱墻具有很好的延性和耗能能力，規(guī)范采取的措施之一就是限制軸壓比。規(guī)范對 墻肢和柱均有相應(yīng)限值要求，見10版高規(guī)642和7213。T.L2柱軸壓比限值結(jié)構(gòu)類型抗貶等級二四框架結(jié)構(gòu)0.65 T0.75A 板柱剪刀墻桁架珂力 墻框架核心筒”筒中筒結(jié)構(gòu)0.750.850.900.95部分框支剪刀墻結(jié)構(gòu)0.600n0抗震設(shè)計時，鋼筋混凝土柱軸壓比不宜超過表6.3.6的規(guī)定；對于W類場地上較高的高層建

2、筑，其軸壓比限值應(yīng)適當(dāng)減小。二、電算結(jié)果的判別與調(diào)整要點：混凝土構(gòu)件配筋、鋼構(gòu)件驗算輸出文件（WPJ9UT）Uc一軸壓比（N/Afc）1. 抗震等級越高的建筑結(jié)構(gòu)，其延性要求也越高，因此對軸壓比的限制也越嚴格。對于框 支柱、一字形剪力墻等情況而言，則要求更嚴格?？拐鸬燃壍突蚍强拐饡r可適當(dāng)放松，但任何情 況下不得小于1.05 °2限制墻柱的軸壓比，通常取底截面（最大軸力處）進行驗算，若截面尺寸或混凝土強度 等級變化時，還驗算該位置的軸壓比。SATWE驗算結(jié)果，當(dāng)計算結(jié)果與規(guī)范不符時，軸壓比數(shù) 值會自動以紅色字符顯示。3.需要說明的是，對于墻肢軸壓比的計算時，規(guī)范取用重力荷載代表值作用

3、下產(chǎn)生的軸壓力設(shè)計值（即恒載分項系數(shù)取12,活載分項系數(shù)取1.4）來計算其名義軸壓比，是 為了保證地震作用下的墻肢具有足夠的延性，避免受壓區(qū)過大而出現(xiàn)小偏壓的情況，而對于截 面復(fù)雜的墻肢來說，計算受壓區(qū)高度非常困難，故作以上簡化計算。4試驗證明，混凝土強度等級，箍筋配置的形式與數(shù)量，均與柱的軸壓比有密切的尖系， 因此，規(guī)范針對情況的不同，對柱的軸壓比限值作了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整（抗規(guī)6.3.6條注）。5.當(dāng)墻肢的軸壓比雖未超過上表中限值，但又數(shù)值較大時，可在墻肢邊緣應(yīng) 力較大的部位設(shè)置邊緣構(gòu)件，以提高墻肢端部混凝土極限壓應(yīng)變，改善剪力墻的延性。當(dāng)為一級 抗震（9度）時的墻肢軸壓比大于0.3-級（8度）大

4、于0.2,-級大于0.1時，應(yīng)設(shè)置約束邊緣構(gòu) 件，否則可設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件，程序?qū)Φ撞考訌姴课患捌渖弦粚铀袎χ瞬烤醇s束邊緣構(gòu) 件考慮。三、軸壓比不滿足簡便的調(diào)整方法：1程序調(diào)整：SATWE程序不能實現(xiàn)。2人工調(diào)整：增大該墻、柱截面或提高該樓層墻、柱混凝土強度。II、位移和位移比一、位移和位移比控制位移比控制是層扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制，限制結(jié)構(gòu)平面布置的不規(guī)則性，避免產(chǎn) 生過大的偏心 而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；位移角控制室整體平動剛度控制。1規(guī)范條文及程序處理即要求：Ratio-(X)= Max-(X)/ Ave-(X)最好 V1.2 不能超過 1.5RatioDx= Max-Dx/ Ave-Dx

5、最好 V1.2 不能超過 1.5樓層的層間位移角就是樓層層間最大位移與層高的比值，抗震規(guī)范5.5.1條及高規(guī)3.7.3條規(guī)定不同結(jié)構(gòu)的彈性層間位移角限值，按下表采用結(jié)構(gòu)類型層間位移角鋼筋混泥土框架1/550鋼筋混泥土框架抗震墻、板柱抗震墻、框架核心筒1/800鋼筋混泥土抗震墻、筒中筒1/1000鋼筋混凝土框支層1/1000多、咼層鋼結(jié)構(gòu)1/300程序在WDISP.OUT中輸出樓層的最大層間位移角工況1 x方向地靂作用下的樓層最大位移FloorT overJ max JmdxDtlax-Dxfiue-(X) Ave- Dxh Hax-Dx/hDxR/DkRatio_AX313H35.615

6、74;HII30.31(32.192,151/18371.00213.443.423900.2461.931.901/202八52.9%D.70111861 .S81_55047S-1861 .SB1 *5598.7 八0.38孟方問最大層間位移角：1/1837.3 層第 1 塔)工況12二=於偶然偏心地霹作用規(guī)定水平力下的褸昱最大位移FloorTowerJmax JmaxDMax-(H) Max-DxAue-(XJ Aue-DxRatio-(X) Ratio-Dwh313U35_Z151.02403 0.3432_232J .0孑212463-4931 *823964.2U61 9511.8

7、2111861 Sfi11.01A670-18011 5fi15li1 0111 -«2( 仁03(第丫方向相同對于位移比，高規(guī)3.4.5條規(guī)定：在考慮偶然偏心影響的地震作用下，樓 層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移角，A、B級高度高層建筑均不宜大于該樓層平均值的 1.2倍；且A級高度高層建筑不應(yīng)大于該樓層平均值的15倍，B級高度高層建筑、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14倍。程序中對每一層都計算輸出最大水平位移、最大層間位移角、平均水平位移、平均層間位 移角及相應(yīng)的比值，用戶可以一目了然地判斷是否滿足規(guī)范要求。2最大位移和平均位移計算最大位移：本層墻頂、柱

8、頂節(jié)點的最大水平位移；平均位移：本層墻頂、柱頂節(jié)點的最大 水平位移與最小水平位移之和的一半；最大層間位移：本層墻、柱水平層間位移的最大 值；平均層間位移：本層墻、柱水平層間位移的最大值與最小值之和的一半。計算位移時某些 情況的說明：當(dāng)本樓層沒有柱和墻，而僅布置有支撐時，位移的計算取支撐的兩端節(jié)點的水平位移。位 移角的計算取支撐的兩端節(jié)點的水平位移差與豎向高差之比值。對于包含越層柱的結(jié)構(gòu)，位移的計算也是取柱的兩端節(jié)點的水平位移，由于柱兩端節(jié)點超 出本層高度范圍，由此可能導(dǎo)致計算的最大位移偏大，從數(shù)值上看位移比可能不能滿足規(guī)范要 求，用戶應(yīng)酌情處理。3.位移、位移比控制原則(1) 根據(jù)高規(guī)345條

9、，高層建筑驗算位移比時需要考慮偶然偏心的影響，但驗算層間 位移角則不需要考慮偶然偏心。對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)，根據(jù)抗震規(guī)范5.1.1條，在進行位移，位移 比驗算時需要考慮雙向地震作用。(2) 驗算位移比應(yīng)選擇強制剛性樓板假定，按照規(guī)范要求的定義，位移比表示為“最大位移/平均位移”，而平均位移表示為“(最大位移+最小位移)/2”所以應(yīng)選擇“強 制剛性樓板假定”來計算。但當(dāng)凸凹不規(guī)則或樓板局部不連續(xù)時，應(yīng)采用符合樓板平面內(nèi)實際剛 度變化的計算模型，當(dāng)平面不對稱時尚應(yīng)計及扭轉(zhuǎn)影響。(3) 最大層間位移、位移比是在剛性樓板假設(shè)下的控制參數(shù)。構(gòu)件設(shè)計與位移信息不是在 同一條件下的結(jié)果(即構(gòu)件設(shè)計可以采用彈性樓板計

10、算，而位移計算必須在剛性樓板假設(shè)下獲 得)，故可先采用剛性樓板算出位移，而后采用彈性樓板進行構(gòu)件分析O(4) 因為高層建筑在水平力作用下，幾乎都會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，故樓層最大位移一般都發(fā)生在 結(jié)構(gòu)單元的邊角部位。(5) 抗震規(guī)范3.4.4條規(guī)定，凹凸不規(guī)則或樓板局部不連續(xù)時，應(yīng)采用符合樓板平面 內(nèi)實際剛度變化的計算模型，當(dāng)平面不對稱時尚應(yīng)計及扭轉(zhuǎn)影響。根據(jù)高規(guī)5.1.5條，進行 高層建筑內(nèi)力與位移計算時，可假定樓板在其自身平面內(nèi)為無限剛性，相應(yīng)地設(shè)計時應(yīng)采取必要 措施保證樓板平面內(nèi)的整體剛度。二、結(jié)構(gòu)位移、位移比驗算的適用范圍位移比驗算也應(yīng)勾選剛性樓板假定，但是對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)，如坡屋頂層、體育館、看臺、

11、工 業(yè)建筑等，這些結(jié)構(gòu)或者柱、墻不在同一標(biāo)高，或者本層沒有樓板，此時如果采用“強制剛性樓 板假定”，結(jié)構(gòu)分析可能失真，位移比也不一定有意義。所以這類結(jié)構(gòu)可以通過位移的“詳細輸 出”或者觀察結(jié)構(gòu)的變形示意圖，來考察結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。對于錯層結(jié)構(gòu)或者帶有夾層的結(jié)構(gòu)，這類結(jié)構(gòu)總是伴有大量的越層柱，當(dāng)選擇“強制剛性樓板假定”后，越層柱將受到樓層的約束，如果越層柱很多，計算也可能失真。三、位移比不滿足時的調(diào)整方法：1 程序調(diào)整：SATWE程序不能實現(xiàn)。2. 人工調(diào)整：只能通過人工調(diào)整改變結(jié)構(gòu)平面布置，減小結(jié)構(gòu)剛心與形心的偏心距；可利 用程序的節(jié)點搜索功能在SATWE的分析結(jié)果圖形和文本顯示”中的各層配筋構(gòu)

12、件編號簡圖” 中快速找到位移最大的節(jié)點，加強該節(jié)點對應(yīng)的墻、柱等構(gòu)件的剛度；也可找出位移最小的節(jié)點 削弱其剛度；直到位移比滿足要求。弘TWE后處理-圈形文件嘗出X席圏形文件輸出文本文件輸岀102.混凝土構(gòu)件配筋殷鋼構(gòu)件驗且簡團3粱彈性按度、柱軸壓比、墻辺絳構(gòu)件簡圉III、周期比一、高規(guī)對周期比的控制要求高規(guī)345條規(guī)定：結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期Tt與平動為主的第一自振周期Ti之 比，A級高度高層建筑不應(yīng)大于0.9，B級高度高層建筑、超過A級高度的混合結(jié)構(gòu)及本規(guī)程第10章所指復(fù)雜高層建筑不應(yīng)大于0.85。二、周期比驗算驗算周期比的目的主要是為了控制結(jié)構(gòu)在罕遇大震下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。1程序計算出每個振

13、型的側(cè)振成分和扭振成分，通過平動系數(shù)和扭轉(zhuǎn)系數(shù)可以明確地區(qū)分 振型的特征，根據(jù)各振型的平動系數(shù)大于0.5，還是扭轉(zhuǎn)系數(shù)大于0.5，區(qū)分出各振型是扭轉(zhuǎn)振 型還是平動振型。2. 周期最長的扭振振型對應(yīng)的就是第一扭轉(zhuǎn)周期Tt，周期最長的側(cè)振振型對應(yīng)的就是第一側(cè)振周期Ti （注意：在某些情況下，還要結(jié)合主振型信息來進行判斷）。3. 對照結(jié)構(gòu)整體空間振動簡圖”，考察第一扭轉(zhuǎn)/平動周期是否引起整體振動，如果僅是局 部振動，不是第一扭轉(zhuǎn)/平動周期。再考察下一個次長周期。4. 考察第一平動周期的基底剪力比是否為最大。5計算Tt/T1，看是否超過0.9 (0.85)周期比側(cè)重控制的是側(cè)向剛度與扭轉(zhuǎn)剛度之間的一種

14、對應(yīng)尖系，而不是絕對大小。目的是使抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置更有效、更合理，使結(jié)構(gòu)不至于出現(xiàn)過大(相對于側(cè)移)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。周期、地震力與振型輸出文件(WZQOUT )考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時的振動周期(秒人為丫方向的平動系數(shù)、扭轉(zhuǎn)系數(shù)振型號周期轉(zhuǎn)角平動系數(shù)將幻扭轉(zhuǎn)系數(shù)1173.291.90( 0-79+0.01 )o 20-2031B3-521.00 C 0.01+Q.9B)0.0030.157?0.01 (取陽)0.99U178.900.04 ( 0.04*0.00 )D.9650-132917B.480.02 ()0.9860.1112178.87C0044冃鋼)0.06189. D9Q.Q1 C O.0

15、O+S.O1 )0.998086八5179.910*55 ( 0.55 ±取 00 耳590-0579178.030.U3 ( 0A3*0.01 )0.57地靂作用最大的方向二八-750 (度)即要求：Tt/T仁三、周期比驗算的注意事項進行周期比驗算應(yīng)選擇剛f生樓板假定。(1) 多塔樓結(jié)構(gòu)不能直接按整體模型進行周期比驗算，而必須按各塔樓分 開的模型分別計算周期比與驗算；(2) 當(dāng)高層建筑樓層開洞較復(fù)雜，或為錯層結(jié)構(gòu)時，結(jié)構(gòu)往往會產(chǎn)生局部 振動，此時要注意過濾掉局部振動產(chǎn)生的周期；(3) 對于體育館、空曠結(jié)構(gòu)和特殊的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)，若沒有特殊要求的， 一般不需要控制周期比；(4) 多層建

16、筑結(jié)構(gòu)不需要控制周期比。四、周期比不滿足時的調(diào)整周期比反映結(jié)構(gòu)整體的扭轉(zhuǎn)剛度與平動剛度的某種比例尖系。當(dāng)周期比不滿足規(guī)范要求時，不要急于加大剪力墻截面或其他構(gòu)件截面，要查出尖鍵所在，米取相應(yīng) 的措施，才能有效地解決問題。一般來說，周期比不滿足要求，說明結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對于側(cè)移剛度較小，調(diào)整原則是 加強結(jié)構(gòu)外圍剛度，或者削弱內(nèi)部剛度。參考一些工程設(shè)計中的經(jīng)驗，扭轉(zhuǎn)周期大小與剛心 與形心的偏心距大小有尖，與全樓平均扭轉(zhuǎn)剛度矢系大；剪力墻全部按主軸正交布置時，較 易滿足；周邊墻與核心筒墻成斜交布置時較難滿足；當(dāng)不滿足扭轉(zhuǎn)周期限制且層位移角控制 潛力較大時，宜減小結(jié)構(gòu)上部豎向構(gòu)件剛度，增大平動周期；當(dāng)

17、不滿足扭轉(zhuǎn)周期限制，且 層位移角控制潛力不大時，應(yīng)檢查是否存在扭轉(zhuǎn)剛度特別小的層，若存在，則應(yīng)加強該層的 抗扭剛度；當(dāng)上述措施均無效時，可以考慮在結(jié)構(gòu)邊緣加斜撐；豎向構(gòu)件斷面及布置的改 變，同時影響平動剛度和扭轉(zhuǎn)剛度，應(yīng)控制改變向有利于周期比方向發(fā)展；加強周邊豎向構(gòu) 件，減弱中間豎向構(gòu)件，對改可適當(dāng)加大周邊梁的剛度,變周期比有利；當(dāng)周期比和規(guī)范要求相差不多時, 等等IV、剪重比一、剪重比的控制抗震規(guī)范第525條，高規(guī)第4312條明確要求了樓層剪重比不應(yīng)小于剪力系數(shù) 入，Eki 以 zGj而入與結(jié)構(gòu)的基本周期及地震烈度有尖，其值按下表采用。樓層最小剪力系數(shù)入類別6度7度8度9度扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯或基本

18、周期小于3.5s的結(jié)構(gòu)0.0080.016 (0.024)0.032 (0.048)0.064基本周期大于5s的結(jié)構(gòu)0.0060.012 (0.018)0.024 (0.036)0.048注：1、基本周期介于3.5s和5.0s之間的結(jié)構(gòu)，應(yīng)允許線性插入取值;2、7、8度時括號內(nèi)數(shù)值分別用于設(shè)計基本地震加速度為0.15g和0.30g的地區(qū)。剪重比是抗震設(shè)計中非常重要的參數(shù)。規(guī)范之所以規(guī)定剪重比，主要是因為長周期作用 下，地震影響下降較快，由此計算出來的水平地震作用下的結(jié)構(gòu)效應(yīng)可能太小。而對于長周期結(jié) 構(gòu)，地震動態(tài)作用下的地面加速度和位移可能對結(jié)構(gòu)具有更大的破壞作用，但采用振型分解法時 無法對此作

19、用做出準(zhǔn)確計算。因此，處于安全考慮，規(guī)范規(guī)定了個樓層水平地震剪力的最小值的 要求。在SATWE的結(jié)果文件WZQ.OUT文件中，給出了各層剪重比的計算結(jié)果和相應(yīng)的調(diào)整 信息。rioar Towerrx (fcH)比）重比（幣層刖重Hx (kN-n)Static rx <kh)t注童:下面分塔輸出的堇重IL不活合干L上多塔皓柚】312 976,14207d.H(22.S7%)nMM21111.212 115S3.3D31*78.5 1(16.11%)21738.185S .591 11109,194270.00(12.941)4MT2.71126S.51抗霊規(guī)范宀點占李黒求的K向桂層最小剪重

20、比- 2嗦K方向的有效質(zhì)量系數(shù)：餌叭二、剪重比控制的基本條件一有效質(zhì)量系數(shù)當(dāng)有效質(zhì)量系數(shù)大于0.8時，基底剪力誤差一般小于5% o在這個意義上稱 有效質(zhì)量系數(shù) 大于0.8的情形為振型數(shù)足夠，否則稱振型數(shù)不夠。高規(guī)5.1.13條規(guī)定對B級高度高層建筑 結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)及復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)有效質(zhì)量系數(shù)不小于0.9，程序可以自動計算該參數(shù)并輸 出。當(dāng)剪重比不滿足規(guī)范要求時，除地下室不受最小剪重比控制外，其他樓層程序?qū)⒆詣诱{(diào)整 地震作用。剪重比調(diào)整系數(shù)將直接乘在該層構(gòu)件的地震內(nèi)力上。SATWE程序中是按照規(guī)范調(diào) 整，不能人工控制，具體的調(diào)整系數(shù)可在WZQ.OUT中查詢。三、剪重比不滿足時的調(diào)整剪重比不滿足

21、時可按以下兩種方法調(diào)整：1. 程序調(diào)整在SATWE的“調(diào)整信息”中勾選“按抗規(guī)5.2.5調(diào)整各樓層地震內(nèi)力”后，SATWE 按抗震規(guī)范5.2.5條自動將樓層最小剪力系數(shù)直接乘以該層以及上重力荷載代表值之和，用 以調(diào)整該樓層地震剪力，以滿足剪重比要求。2. 人工調(diào)整如果還需要人工干預(yù)，可按下列兩種情況進行調(diào)整：（1 ）當(dāng)?shù)卣鸺袅ζ《鴮娱g角又偏大時，說明結(jié)構(gòu)過柔，宜適當(dāng)加大墻、柱截面，提高剛 度；（2）當(dāng)?shù)卣鸺袅ζ蠖鴮娱g角又偏小時，說明結(jié)構(gòu)過剛，宜適當(dāng)減小墻、柱截面，降低剛 度以取得合適的經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)。（3）當(dāng)?shù)卣鸺袅ζ《鴮娱g側(cè)移角又恰當(dāng)時，可在SATWE的“調(diào)整信息中的“全樓地 震作用放大

22、系數(shù)”中輸入大于1的系數(shù)增大地震作用，以滿足剪重比要求。V、層剛度比一、為什么要計算剛度比剛度比的計算是用來確定結(jié)構(gòu)中的薄弱層（控制結(jié)構(gòu)豎向布置不規(guī)則），或用于判斷地下室結(jié)構(gòu)剛度是否滿足嵌固要求?？拐鹨?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?？拐鹨?guī)范3.4.3條表3.4.3-2規(guī)定：側(cè)向（豎向）剛度不規(guī)則：該層的側(cè)向剛度小于 相鄰上一層的70%，或小于其上相鄰三個樓層側(cè)向剛度平均值的80% o高規(guī)3.5.2條規(guī)定：抗震設(shè)計時，高層建筑相鄰樓層的側(cè)向剛度變化應(yīng)符合下列規(guī) 定：1 對框架結(jié)構(gòu)，樓層與其相鄰上層的側(cè)向剛度比Y可以按式（3.5.Z1 ）計算，且本層與 相鄰上層的

23、比值不宜小于0.7，與相鄰上部三層剛度平均值不宜小于0.8.對于框架一剪力墻、板柱一剪力墻、剪力墻、框架一核心筒、筒中筒結(jié)構(gòu)，樓層與其相鄰上層的側(cè)向剛度比Y可按式（3.5.Z2）計算，且本層與相鄰上層的比值不宜小于 0.9 ；當(dāng)本層層高大于相鄰上層層高的1.5倍時，該比值不宜小于1.1 ；對結(jié)構(gòu)底部嵌固層，該比 值不宜小于1.5。2.抗震規(guī)范6.1.14-2地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位時，結(jié)構(gòu)地上一層的側(cè)向剛 度，不宜大于相矢范圍地下一層側(cè)向剛度的0.5倍。高規(guī)5.3.7條 規(guī)定：高層建筑結(jié)構(gòu)整體 計算中，當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固部位時，地下一層與首層側(cè)向剛度比不宜小于2。高規(guī)10.23

24、條規(guī)定:轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度變化應(yīng)符合本規(guī)程附錄E 的規(guī)定：E.0.1當(dāng)轉(zhuǎn)換層設(shè)在1、2層時可近似采用轉(zhuǎn)換層與其相鄰上層結(jié)構(gòu)等效剪切剛度比yi表 示轉(zhuǎn)換上、下層結(jié)構(gòu)剛度的變化，Yi宜接近1，非抗震設(shè)計時Yi不應(yīng)小于0.4,抗震設(shè)計時yi不應(yīng)小于0.5。E.0.2當(dāng)轉(zhuǎn)換層設(shè)置在第二層以上時，按高規(guī)式（3.5.2-1 ）計算的轉(zhuǎn)換層與其相鄰上 層的側(cè)向剛度比不應(yīng)小于0.6。E.0.3當(dāng)轉(zhuǎn)換層設(shè)置在第二層以上時，尚宜按公式（E.0.3）計算，轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比Y2。丫2宜接近1，非抗震設(shè)計時丫2不應(yīng)小于0.5，抗震設(shè)計時丫2不應(yīng)小于0.8。3側(cè)向剛度變化、承載力變

25、化、豎向抗側(cè)力構(gòu)件連續(xù)性不符合高規(guī)第3.5.2、3.5.3、3.5.4 條要求的樓層，其對應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的剪力應(yīng)按3.5.81.25的增大系數(shù)（抗規(guī)344-2 增大系數(shù)為1.15）。二、層剛度的三十算方法1 剪切剛度：是按照抗震規(guī)范（2008年版）6.1.14條文說明中給出的計算方法計算 的2. 剪彎剛度：是按有限元方法，通過加單位力來計算的3. 地震剪力與地震層間位移比方法是抗震規(guī)范3.4.3條文說明中給出的。由于計算理論不同，三種方法可能給出差別比較大的剛度比結(jié)果，根據(jù)2010版規(guī)范， SATWE對層剛度比計算的三種方法進行了調(diào)整，取消用戶選項功能，在計算地震作用下，始終 采用第三種方

26、法進行薄弱層判斷，并始終給出剪切剛度的計算結(jié)果，當(dāng)結(jié)構(gòu)中存在轉(zhuǎn)換層時， 根據(jù)轉(zhuǎn)換層所在層號，當(dāng)2層以下轉(zhuǎn)換時采用剪切剛度計算轉(zhuǎn)換層上下的等效剛度比，對于3層 以上高位轉(zhuǎn)換則自動進行剪彎剛度計算，并采用剪彎剛度計算等效剛度比。三、電算結(jié)果的判別與調(diào)整要點：1規(guī)范對結(jié)構(gòu)層剛度比和位移比的控制一樣，也要求在剛性樓板假定條件下計算O對于有彈性板或板厚為零的工程，應(yīng)計算兩次，在剛性樓板假定條件下計算層剛度比并找出薄弱 層，然后在真實條件下完成其它結(jié)構(gòu)計算。2.層剛比計算及薄弱層地震剪力放大系數(shù)的結(jié)果詳建筑結(jié)構(gòu)的總信息WMASS.OUT o 一般來說，結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度應(yīng)該是沿高度均勻或沿高度逐漸減少，但對于

27、框支 層或抽空墻柱的中間樓層通常表現(xiàn)為薄弱層，由于薄弱層容易遭 受嚴重震害，故程序根據(jù)剛度比的計算結(jié)果或?qū)娱g剪力的大小自動判定薄弱層，并乘以放大系數(shù)，以保證結(jié)構(gòu)安全。當(dāng)然，薄弱層也可在調(diào)整信息中通過人工強制指定。Rdtxl, Rdly 1:N,¥力問或丄三層平均側(cè)移用郭，小著阿歸嚳刪辭狗力與地率醫(yī)間也移的上、FloorNn s 1T nwrbn.1KEtLF-Vstif-15/K2317.VE«9(iOYnA<A=17-£«£()Eex0.9970tev =&Ratx =1BBB=Ratx1 =2.1748Haty1 =1-A67

28、7溥諳層討壊翡刀取八兼帶1 vjeRJX1 -7-33 8*EA96(kH/ini)RJV1 -RJX3 -RJV3RJK1, RJY1, RJZ1： /RLF-0 .砒刪（0。片陽RJZ1 S. SeeaEABO(RIH/n) RJZ3 0, SBeBEABOfklH/n)3-對于上述三種計算層剛度的方法，我們應(yīng)根據(jù)實際情況進行選擇：對于底部大空間為一層時或多層建筑及磚混結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇剪切剛度”；對 于底部大空間為多層時或有支撐的鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇剪彎剛度”；而對于通常工程來說，則可選用第三種規(guī)范建議方 法，此法也是SATWE程序的默認方法。四、剛度比不滿足時的調(diào)整方法：1程序調(diào)整：如果某樓層剛度比的

29、計算結(jié)果不滿足要求，SATWE自動將該樓層定義為薄弱層，并按10版高規(guī)3.5.8將該樓層地震剪力放大1.25倍。2.人工調(diào)整：如果還需人工干預(yù)，可適當(dāng)降低本層層高和加強本層墻、柱或柱或梁的剛度。梁的剛度，適當(dāng)提高上部相尖樓層的層高和削弱上部相尖樓層墻、VI、樓層受剪承載力比一、為什么要計算樓層受剪承載力樓層的實際承載力（而非承載力設(shè)計值）是判斷薄弱層的依據(jù)之一，抗震規(guī)范343、344條與高規(guī)3.5.3條指出“ A級高度高層建筑的樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受 剪承載力不宜小于其相鄰上一層受剪承載力的80%，不應(yīng)小于其相鄰上一層受剪承載力的65%； B級高度高層建筑的樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力不應(yīng)小

30、于 其相鄰上一層受剪承載力的75%” o 3.5.8條“側(cè)向剛度變化、承載力變化、豎向抗側(cè)力構(gòu)件連續(xù)性不符合本規(guī)程第3.5.2、3.5.3、3.5.4條要求的樓層，其對應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的剪力應(yīng)乘以1.25的增大系數(shù)”（抗規(guī)1.15），使薄弱 層適當(dāng)加強，使其既有足夠的變形能力，又不使薄弱層位置發(fā)生轉(zhuǎn)移，是提高結(jié)構(gòu)總體抗震性能 的有效手段。樓層受剪承載力及承載力比值在SATWE的計算結(jié)果文本文件的“結(jié)構(gòu)設(shè)計總信息 （WMASS.OUT） ”文件中輸出。般樓層抗勇承載力及承載力比值爭Ratio_Bu：表示本層與上一層的承載力之比層號塔號 X向承載力Y向承載力Ratio Bu:X,Y001890二

31、15 nlrnln310.5&47E+Q4 Q. 13S0EA05 1. 00210.8519E-04 0.1630E-051. 54110.9970E+04 0, 1463E+051. 17艾方向最小樓層抗剪承載力之比：1.0u層號：3 Y方向最 小樓層抗剪承載力之比：090層號：1當(dāng)Ratio_Bu: x （y）小于0.8時，X （丫）向承載力不滿足規(guī)范要求，應(yīng)在SATWE前處 理的“分析與設(shè)計參數(shù)補充定義”的調(diào)整信息選項卡中人工指定薄弱層（可指定多個薄弱層）o二、樓層受剪承載力計算應(yīng)注意的問題在鋼柱的受剪承載力計算中，軟件是取用采用的極限強度來計算各種截面形式構(gòu)件的上下 兩端的全

32、塑f生抵抗彎矩，然后計算其受剪承載力。由于越層柱有兩種建模方式（分層分段輸入與柱底標(biāo)高輸入），在統(tǒng)計樓層豎向構(gòu)件總數(shù)時是有區(qū)別的。以柱底標(biāo)高輸入的越層柱只屬于一個標(biāo)準(zhǔn)層，而分段輸入的越層柱 屬于多個標(biāo)準(zhǔn)層，所以兩種建模方式得出的樓層受剪承載力比值是不同的，可以在SATWE計算 書輸出的每根柱的受剪承載力中，靈活采用此結(jié)果進行手工補充計算。對于在建模時按斜桿輸入的構(gòu)件，考慮到其對樓層受剪承載力影響很大，按照其與Z軸的夾角大小，采用了三種方式來考慮其受剪承載力貢獻，即按住考慮、按斜桿考慮和 不考慮其貢獻。詳細計算規(guī)則如下：1 混凝土（含鋼管/型鋼混凝土）構(gòu)件，當(dāng)其與Z軸夾角小于20。時，按上文中普

33、通柱的方式計算其受剪承載力；大于20 o且小于70。時，按斜桿計算受剪承載力，此時只考慮混凝土截面內(nèi)的鋼筋、型鋼或鋼管的受拉承載力，再向平面相應(yīng)方 向（x或y）投影；大于70。時，此時其受力性能與梁類似， 不考慮其受剪承載力貢獻。2 鋼構(gòu)件，當(dāng)其與Z軸的夾角小于20。時，按上文中的鋼柱的計算方法計算受剪承載 力；大于20。且小于70。時，按照斜桿計算受剪承載力，此時歐拉臨界力起控制作用，所以取2歐拉臨界力向平面相應(yīng)方向（X或y）投影，且考慮拉壓的成對作用，承載力再減半；大于 70。時，與混凝構(gòu)件處理方式相 同。還需要注意的是，在統(tǒng)計樓層指標(biāo)的時候，程序是根據(jù)斜桿建模時所在的樓層進行統(tǒng)計的（與上

34、文中柱底標(biāo)高輸入越層柱的處理方式相同），也就是躍層斜桿職能統(tǒng)計到某一樓層的受剪承載力中取，而不是其跨越的所有樓層。對于樓層斜梁、層間梁 不論與Z軸夾角多少都不考慮其受剪承載力貢獻。3以上樓層受剪承載力的簡化計算，只與豎向構(gòu)件的尺寸、配筋有矢，與它們的連接矢系 無矢。同時由于SATWE軟件在施工圖設(shè)計之前無法得到實際鋼筋面積，所以承載力計算時采用 計算面積配筋乘以超配筋系數(shù)來近似實際配筋面積。但在抗震鑒定加固設(shè)計軟件JDJG里，用戶 可以輸入每根梁、柱的實配鋼筋，軟件按實配鋼筋計算構(gòu)件的實際受剪承載力。三、層間受剪承載力比不滿足時的調(diào)整方法1程序調(diào)整：軟件在完成構(gòu)件的配筋計算后自動計算樓層的受剪

35、承載力和承載力之比，由設(shè) 計人員查看結(jié)構(gòu)設(shè)計信息（WMASS.OUT ），自行判定是否存在承載力突變引起的薄弱層，如 果有薄弱層則需要在參數(shù)設(shè)置人工指定薄弱層號（允許指定多個薄弱層）重新計算，程序?qū)凑?規(guī)定調(diào)整薄弱層的地震剪力。2 人工調(diào)整：如果還需人工干預(yù)，可適當(dāng)提高本層構(gòu)件強度（如增大配筋、提高混凝土強度或加 大截面）以提高本層墻、柱等抗側(cè)力構(gòu)件的承載力，或適當(dāng)降低上部相矢樓層墻、柱等抗側(cè)力構(gòu)件的承 載力。如果結(jié)構(gòu)豎向較規(guī)則，第一次試算 時可只建一個結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層，待結(jié)構(gòu)的周期比、位移比、剪重 比、剛度比等滿足之后 再添加其它標(biāo)準(zhǔn)層，這樣可以減少建模過程中的重復(fù)修改，加快建模速度。VII、剛

36、重比一一結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和重力二階效應(yīng)計算一、高層建筑的穩(wěn)定性驗算重力二階效應(yīng)，在建筑結(jié)構(gòu)分析中指的是重力荷載在水平作用位移效應(yīng)上引起的二階效 應(yīng)。當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生水平位移時，豎向荷載就會出現(xiàn)垂直于變形后的結(jié)構(gòu)豎向軸線的分量，這個分量 將加大水平位移量，同時也會加大相應(yīng)的內(nèi)力。當(dāng)結(jié)構(gòu)側(cè)移越來越大時，重力產(chǎn)生的重力二階效 應(yīng)將越來越大，從而降低構(gòu)件性能直至最終失穩(wěn)。結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度與重力荷載設(shè)計值之比稱為剛重比，它是影響重力二階效應(yīng)的主要參數(shù)， 且重力二階效應(yīng)隨著結(jié)構(gòu)剛重比的降低呈雙曲線尖系增加。高層建筑在風(fēng)荷載或水平地震作用下，若重力二階效應(yīng)過大則會引起結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)倒塌，故控制好結(jié)構(gòu)的 剛重比，則可以控制結(jié)構(gòu)不

37、失去穩(wěn)定。主要為控制結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免結(jié)構(gòu)在風(fēng)載或地震力的作 用下整體失穩(wěn)，見高規(guī)5.4.1和544。剛重比不滿足要求，說明結(jié)構(gòu)的剛度相對于重力荷載過??；但剛重比過大，則說明結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟技術(shù)指 標(biāo)較差，宜適當(dāng)減少墻、柱等豎向構(gòu)件的截面面積。高規(guī)第5.4.4條規(guī)定：高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性應(yīng)符合下列規(guī)定：1剪力墻結(jié)構(gòu)、框架一一剪力墻結(jié)構(gòu)，筒體結(jié)構(gòu)應(yīng)符合下式要求：FJd2.框架結(jié)構(gòu)應(yīng)符合下式要求結(jié)構(gòu)剛重比是影響重力P效應(yīng)的主要參數(shù)。如果結(jié)構(gòu)的剛重比滿足高規(guī)5.4.4條規(guī) 定，則重力P效應(yīng)可控制在20%之內(nèi)，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定具有適宜的安全儲備。若結(jié)構(gòu)的剛重比進 一步減小，則重力P效應(yīng)將會呈非線性尖系急劇增長，直

38、至引起結(jié)構(gòu)的整體失穩(wěn)。當(dāng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計水平力較小，如計算的樓層剪重比（樓層剪力與其上各層重力荷載代表值之 和的比值）小于0.02時，結(jié)構(gòu)剛度雖能滿足水平位移限值要求，但往往不能滿足本條規(guī)定的穩(wěn) 定要求。SATWE、TAT、PMSAP等軟件都是按照規(guī)范的方法進行結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性驗算，并在總信息 文本中輸出，如SATWE在WMASS.OUT中輸出。啟號X向剛度丫冋剛度10.279E+07?. U43E-C,-20.1S3E+070.528E+0730.967h+0ti?. 29DE-07黠構(gòu)整體穩(wěn)定驗算銘果上部重量XRiJi比丫剛篁比43576.426.79830.9627152. 2C3. OS ?56

39、.9911677. 333. 59 1019. 67專結(jié)可飜考需£蘭讒應(yīng)穩(wěn)疋驗當(dāng)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定驗算不滿足高規(guī)544條，或通過考慮P后不能滿足整體穩(wěn)定的結(jié) 構(gòu)，必須調(diào)整結(jié)構(gòu)布置，應(yīng)調(diào)整并增大結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度（一般是有高寬比很大的結(jié)構(gòu)才有可能發(fā) 生）。二、重力二階效應(yīng)計算高規(guī)5.4.1條規(guī)定：當(dāng)高層建筑滿足下列規(guī)定時，彈性計算分析時可不考慮重力二階 效應(yīng)的不利影響。1 剪力墻、框架剪力墻、筒體結(jié)構(gòu)2框架結(jié)構(gòu)高規(guī)第5.4.2條規(guī)定:高層建筑如果不滿足541條的規(guī)定時，應(yīng)考慮重力二階效應(yīng)對 水平力作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移的不利影響。高規(guī)第5.4.3條規(guī)定：高層建筑結(jié)構(gòu)重力二階效應(yīng)，可采用彈性方法進行

40、計算啊，也 可以采用對未考慮重力二階效應(yīng)的計算結(jié)果乘以增大系數(shù)的方法近似考慮。結(jié)構(gòu)滿足高規(guī)5.4.1條時，彈性分析的二階效應(yīng)對結(jié)構(gòu)內(nèi)力、位移的增量一般能控制在 5%左右；考慮實際剛度折減50%時，結(jié)構(gòu)內(nèi)力增量控制在10%以內(nèi)，重力二階效應(yīng)的影響相對 較小，可忽略不計。對于大多數(shù)高層結(jié)構(gòu)，P效應(yīng)將在5%10%之間，對于超高層結(jié)構(gòu)，P效應(yīng)將在10%以上，并隨著結(jié)構(gòu)剛重比的 降低，重力二階效應(yīng)的不利影響呈非線性增長。所以在分析超高層結(jié)構(gòu)時，應(yīng)該考慮P效應(yīng)影響。在SATWE、TAT、PMSAP等軟件中提供了計算P效應(yīng)的開尖，用戶可根據(jù)需要選擇 是否考慮P效應(yīng)。具體實現(xiàn)時，軟件都采用高規(guī)543條中的“彈

41、f生方法”進行P效 應(yīng)的近似計算。我們首先計算豎向荷載引起的整個結(jié)構(gòu)的幾何剛度，以此修改原有結(jié)構(gòu)總剛，從 而實現(xiàn)P效應(yīng)的近似計算。這種P效應(yīng)的實現(xiàn)方法具有一般性，它既適用于采用剛性樓板假定的結(jié)構(gòu)，也適用于存在獨立 彈性節(jié)點的結(jié)構(gòu)，沒有人為的限制。設(shè)計信息mR I咼詢載if兌地需信見法高信風(fēng)調(diào)整潔見設(shè)計信気1勘唯厚度 _ 柔保護層庫虞皿面 欄帰護尼庫度伽：剰旌隹出分筒化加P卻頃高揪哋行糧件設(shè)i+廠訊柱計宜哽Jt鋼松有側(cè)務(wù)L+當(dāng)綜料重裊性系數(shù) h 側(cè)相件徴面飪函程比両'沖靈至壓廠辭零請配筋背虔豆丘鬧筋三、剛重比不滿足時的調(diào)整方法：1) 程序調(diào)整：SATWE程序不能實現(xiàn)。2) 人工調(diào)整：只能

42、通過人工調(diào)整改變結(jié)構(gòu)布置，加強墻、柱等豎向構(gòu)件的剛度。VIII、抗傾覆力矩與傾覆力矩之比一一結(jié)構(gòu)整體抗傾覆驗算一、 規(guī)范要求高規(guī)第12.1.7條，“在重力荷載與水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值或重力荷載代表值與多遇水平地震 標(biāo)準(zhǔn)值共同作用下，高寬比大于4的高層建筑，基礎(chǔ)底面不宜出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)；高寬比不大于4的 高層建筑，基礎(chǔ)底面與地基之間零應(yīng)力區(qū)面積不應(yīng)超過基礎(chǔ)底面面積的15%。計算時，質(zhì)量偏 心較大的裙樓和主樓可分開考慮?！碑?dāng)高層、超高層建筑高寬比較大，水平風(fēng)、地震作用較大， 地基剛度較弱時，結(jié)構(gòu)整體傾覆驗算很重要，它直接矢系到結(jié)構(gòu)安全度得控制。二、程序的結(jié)構(gòu)整體抗傾覆驗算方法。設(shè)Mov傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mi抗傾覆

43、力矩標(biāo)準(zhǔn)值對于高寬比大于4的高層建筑，需要滿足Mr/Mov3.0才能保證底面不出現(xiàn) 零應(yīng)力區(qū)，高寬 比不大于4的高層建筑，需要滿足MR/MOVA2.308,零應(yīng)力區(qū)面積就不會超過基礎(chǔ)地面面積的 15%o同理，對于其他規(guī)范的要求同樣也可以按照此表求得相應(yīng)的抗傾覆安全度限值。三、抗傾覆驗算應(yīng)用在計算的結(jié)果文件WMASS.OUT中給出了水平力作用下的抗傾覆力矩Mr，傾覆力矩 Mov，抗傾覆安全度及零應(yīng)力區(qū)比例等指標(biāo)，根據(jù)結(jié)果自行判斷是否滿足要求。拭傾潢力距Mr低慶力比 tMr/Uov零應(yīng)力區(qū)(X風(fēng)荷載616167 11438. 3428. 410. 00匸鳳荷我338254. 73070. 0110. 180 00工地產(chǎn)598160. 041561.914.390