框架結(jié)構(gòu)模型課件

1、模型概況模型為框架結(jié)構(gòu)，長24m，寬16m，共15層，總高61米。除底層層高為5m外其余各層層高均為4m。使用PKPM2010中SATWE模塊按8度0.2g抗震設(shè)防標準進行配筋設(shè)計和驗算，后將設(shè)計結(jié)果輸入SAP2000中進行分析。為便于分析和使用孫新宇的靜力試驗結(jié)果，在SATWE設(shè)計結(jié)果基礎(chǔ)上對標準層和構(gòu)件進行了歸并，結(jié)構(gòu)分為18層和915層兩個標準層。平面布置如圖1所示，構(gòu)件情況見表1。圖1 標準層平面布置表1 構(gòu)件參數(shù)表（梁柱混凝土C40，縱筋HRB400，箍筋HRB335。板厚均為120mm。）構(gòu)件名稱構(gòu)件尺寸/mm縱筋配筋率箍筋配筋率（加密區(qū)）Z17507501.1%1.2%Z2600

2、6001.1%1.2%L1250500上部1.5%；下部1.28%0.6%L2200400上部1.5%；下部1.28%0.6%底層柱最大軸壓比為0.62每層恒荷載2.5kN/，活荷載2kN/模型三維示意圖動力特性分析PKPM軟件在高層模態(tài)計算上精度不足，且構(gòu)件配筋在SATWE計算結(jié)果基礎(chǔ)上進行了歸并，因此動力特性分析以SAP2000計算結(jié)果為準。模型前十二階自振周期如表2所示。表2 結(jié)構(gòu)自振周期階數(shù)周期/s階數(shù)周期/s12.46701370.80399322.23103780.80297732.15633490.77214641.042166100.63162550.902836110.580

3、09660.862624120.57798反應(yīng)譜分析為驗證接結(jié)構(gòu)設(shè)計抗震性能，對結(jié)構(gòu)進行雙向反應(yīng)譜工況分層，層間位移角響應(yīng)見表3表3 反應(yīng)譜工況下雙向?qū)娱g位移角響應(yīng)層數(shù)Y向反應(yīng)譜工況X向反應(yīng)譜工況11/1585.991/1667.8721/561.281/814.6231/602.021/894.8541/686.641/1029.5151/836.651/1269.1561/1103.491/1728.3271/1551.041/2602.1781/838.851/851.8591/736.131/736.63101/715.111/711.1111/723.431/718.24121/73

4、7.461/737.49131/730.081/759.15141/666.111/777.75151/570.871/764.64由表3可得X、Y向?qū)娱g位移指標均小于規(guī)范規(guī)定1/550，結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足抗震要求。時程分析時程分析選用Elcentro波，TCU115波Y向輸入，兩種波頻譜特征如表4所示。將地震波峰值加速度分別調(diào)幅為70gal和400gal以模擬八度多遇、罕遇地震情況。表4 地震波頻譜特征地震波記錄最大峰值加速度/gal原始記錄時間/s卓越周期/sElcentro341.753.760.55TCU115115.251502.15層間位移角響應(yīng)值多遇、罕遇狀況兩種地震波作用下結(jié)構(gòu)層間位

5、移角值見表5、6，層間位移角包絡(luò)圖見圖2、3。表5 多遇地震作用下層間位移角響應(yīng)值層數(shù)ElcentroTCU11511/1430.451/376.9421/757.771/198.3531/667.271/172.7341/652.931/166.2151/654.591/166.6361/650.461/169.0571/629.731/168.0281/565.941/155.4291/546.491/136.79101/536.321/139.87111/568.991/156.33121/589.051/185.59131/725.121/233.98141/963.411/315.4

6、2151/1356.081/445.05圖3 多遇地震層間位移角包絡(luò)圖表6 罕遇地震作用下層間位移角響應(yīng)值層數(shù)ElcentroTCU11511/248.711/66.0521/131.871/34.7531/116.311/30.2741/114.021/29.1251/116.871/29.261/119.871/29.6271/117.051/29.4481/110.951/27.2391/97.731/23.97101/81.341/24.51111/83.561/27.39121/95.161/32.52131/116.111/41141/153.291/55.27151/215.11

7、1/77.98圖4 罕遇地震層間位移角包絡(luò)圖加速度響應(yīng)多遇、罕遇狀況三種地震波作用下結(jié)構(gòu)加速度值見表7、8，層間位移角包絡(luò)圖見圖5、6。表7 多遇地震作用下加速響應(yīng)值/gal層數(shù)ElcentroTCU11518.45710.192221.01825.381334.87942.228448.41458.818560.73474.115671.39688.153780.373101.006888.198113.39994.622131.0811098.322148.291199.606163.3791299.198175.8591397.938185.6241496.585192.8221598.

8、211197.949圖5 多遇地震層間位移角包絡(luò)圖表8 罕遇地震作用下層加速度響應(yīng)值/gal層數(shù)ElcentroTCU115148.50258.1692120.547144.8533200.042241.0084277.669335.6875348.326422.9946409.479503.1097460.963576.4648505.842647.1439542.685748.11110563.907846.32711571.27932.44112568.9271003.67113561.7011059.40114553.9421100.47915563.2711129.739圖6 罕遇地

9、震層間位移角包絡(luò)圖關(guān)于PKPM電算設(shè)計中“偶然偏心”的理解對于規(guī)范的理解 1高規(guī)建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3-2010第4.3.2條(強制性條文)規(guī)定，質(zhì)量與剛度分布明顯不對稱、不均勻的結(jié)構(gòu)，應(yīng)計算雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響；其他情況，應(yīng)計算單向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響。第4.3.3條規(guī)定，計算單向地震作用應(yīng)考慮偶然偏心的影響。每層質(zhì)心沿垂直于地震作用方向的偏移值可按下式采用：e0.05Le為每層質(zhì)心偏移位移值，L為每層垂直于地震方向建筑總長度建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011-2010第5.1.1條(強制性條文)規(guī)定，質(zhì)量于剛度分布明顯不對稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)計入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響；其他情況，應(yīng)允許采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法計入扭轉(zhuǎn)影響。對于規(guī)則結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，抗震規(guī)定允許不進行扭轉(zhuǎn)耦連計算，但應(yīng)對平行于地震作用方向的邊榀進行地震作用效應(yīng)放大。高規(guī)則規(guī)定應(yīng)考慮單向地震偶然偏心作用，偶然偏心值見該規(guī)范第4.3.3條規(guī)定?？梢?，高規(guī)的規(guī)定更加嚴格。PKPM中處理原理先按照無偏心的初始質(zhì)量分布計算結(jié)構(gòu)的振動特性和地震作用，然