SATWE參數(shù)的意義(建研院)

1、最不利地震作用方向： 概念：地震沿著不同的方向作用，結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的大小一般也不同。結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)是地震作用方向角的函數(shù)，存在某個(gè)角度使得結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)取極大，那么這個(gè)方向我們就稱為最不利地震作用方向。逆時(shí)針方向?yàn)檎?使用：TAT、SATWE和PMSAP可以自動(dòng)計(jì)算出這個(gè)最不利方向角,并在文件中輸出。如該角度大于 15度，用戶可以把這個(gè)角度值回填到：“水平力與整體坐標(biāo)夾角（度）”參數(shù)項(xiàng)中，重新進(jìn)行計(jì)算，以體現(xiàn)最不利地震作用的影響。 TAT 在 TAT-4.OUT 中輸出； SATWE 在 WZQ.OUT 中輸出； PMSAP 在 工程名.ABS 中輸出；最不利地震作用方向示意45最不利方向轉(zhuǎn)換層所

2、在層號(hào)： 新抗震規(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的增大系數(shù)；新高規(guī)5.1.14條規(guī)定，樓層側(cè)向剛度小于上層的70%或其上三層平均值的80%時(shí)，該樓層地震剪力應(yīng)乘1.15增大系數(shù)；新抗震規(guī)范3.4.3條規(guī)定，豎向不規(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)。 針對(duì)這些條文，程序通過自動(dòng)計(jì)算樓層剛度比，來決定是否采用1.15的樓層剪力增大系數(shù)。 但是只要有轉(zhuǎn)換層，就必須人工輸入“轉(zhuǎn)換層所在層號(hào)”，以準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件的地震內(nèi)力放大。對(duì)所有樓層強(qiáng)制采用剛性板假定: 按照規(guī)范要求,結(jié)構(gòu)的位移比

3、是在剛性樓板假定下作出的，所以如果用戶設(shè)定了彈性樓板，在計(jì)算位移比時(shí)應(yīng)選擇此項(xiàng)。 計(jì)算位移比完成后再去掉此項(xiàng)選擇，以彈性樓板方式進(jìn)行后續(xù)計(jì)算。地下室對(duì)風(fēng)荷載計(jì)算的影響地下室頂板模擬施工的意義：模擬施工的意義： 高層建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)豎向恒載一次加上時(shí)，其上部的豎向位移往往偏大，為了協(xié)調(diào)如此大的豎向位移，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)拉柱或梁沒有負(fù)彎矩的情況。而在實(shí)際施工中，豎向恒載是一層一層作用的，并在施工中逐層找平，下層的變形對(duì)上層基本上不產(chǎn)生影響。結(jié)構(gòu)的豎向變形在建造到上部時(shí)已經(jīng)完成得差不多了，因此不會(huì)產(chǎn)生一次性加荷所產(chǎn)生的異?，F(xiàn)象。程序?qū)ωQ向恒載作用專門做了處理，可以考慮并模擬施工加荷的這種因素。模擬施工荷載的兩種

4、算法模擬施工荷載的兩種算法 一種叫做施工模擬1，它就是上面說的考慮分層加載、逐層找平因素影響的算法； 另一種叫做施工模擬2，它的含義是：將豎向桿件的剛度放大10倍后再做施工模擬1，其計(jì)算僅對(duì)基礎(chǔ)起作用。 對(duì)框筒結(jié)構(gòu)采用算法2時(shí)，計(jì)算出的傳給基礎(chǔ)的力較為均勻合理，可以避免墻軸力遠(yuǎn)大于柱軸力的不合理情形。由于豎向構(gòu)件的剛度放大，將使得水平梁的兩端豎向位移差減小，從而其剪力減小，這樣就削弱了樓面荷載因剛度不均而導(dǎo)致的重分配，使荷載分配更接近于手算結(jié)果。 豎向地震作用：豎向地震作用： 規(guī)范條文 新抗震規(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（5.3.1-1）和（5.3.1

5、-2）計(jì)算，并宜乘以1.5的放大系數(shù)。相當(dāng)于重力荷載代表值的23.4%； 新抗震規(guī)范5.3.3條規(guī)定，長(zhǎng)懸臂和其它大跨度結(jié)構(gòu)豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，8度、8.5度和9度時(shí)分別取重力荷載代表值的10%、15%和20%； 新高規(guī)10.2.6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。 程序變動(dòng) 新版本程序?qū)⒇Q向地震的計(jì)算開關(guān)向用戶開放，是否考慮豎向地震由用戶自定。注意：上部外挑結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮豎向地震。 程序只能對(duì)全體而不是單個(gè)構(gòu)件計(jì)算豎向地震。 風(fēng)荷載風(fēng)荷載基本風(fēng)壓：基本值的重現(xiàn)期由原來的30年一遇改為50年一遇；對(duì)于特別重要或?qū)︼L(fēng)荷載比較敏感的高層建筑,按100年一遇的風(fēng)壓

6、值采用。修正后的基本風(fēng)壓 基本風(fēng)壓一般要考慮地點(diǎn)和環(huán)境的影響，如沿海地區(qū)和強(qiáng)風(fēng)地帶等，在規(guī)范規(guī)定的基礎(chǔ)上要把基本風(fēng)壓放大1.1或1.2倍.地面粗糙度類別：由原來的A、B、C類，改為A、B、C、D類。B類：指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵及中小城鎮(zhèn)和大城市郊區(qū)。C類是指有密集建筑群的城市市區(qū)；D類為 有密集建筑群,且房屋較高的城市市區(qū)。 抗震設(shè)防烈度：抗震設(shè)防烈度： 新抗震規(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（見新抗震規(guī)范表3.2.2），因而程序在原有6,7,8,9度的基礎(chǔ)上,又增加了7度（0.15g）和8度(0.30g)兩個(gè)選項(xiàng)。

7、設(shè)計(jì)地震分組：設(shè)計(jì)地震分組： 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，程序輸入菜單相應(yīng)修改。特征周期值：特征周期值： 比89規(guī)范增加了0.05s以上,這在一定程度上提高了地震作用（見新抗震規(guī)范5.1.4) 。扭轉(zhuǎn)耦連： 新高規(guī)3.3.4-1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100m的高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)采用考慮扭轉(zhuǎn)耦連振動(dòng)影響的振型分解反應(yīng)譜法。 TAT、SATWE和PMSAP三個(gè)程序都具有考慮扭轉(zhuǎn)耦連的功能，是否考慮可以通過參數(shù)設(shè)定。耦聯(lián)計(jì)算適用于任何空間結(jié)構(gòu)計(jì)算，總是正確的；非耦聯(lián)僅適用于平面結(jié)構(gòu)計(jì)算。耦聯(lián)計(jì)算的結(jié)果不一定比非耦聯(lián)計(jì)算的結(jié)果大，二者

8、沒有必然關(guān)系建議總是選擇耦聯(lián)計(jì)算，不會(huì)出問題。 有效質(zhì)量系數(shù)：振型數(shù)夠不夠？ 概念來源：WILSON E.L. 教授曾經(jīng)提出振型有效質(zhì)量系數(shù)的概念用于判斷參與振型數(shù)足夠與否，并將其用于ETABS程序，他的方法是基于剛性樓板假定的，現(xiàn)已推廣到一般結(jié)構(gòu)及彈性樓板。 經(jīng)驗(yàn)：根據(jù)我們的計(jì)算經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)有效質(zhì)量系數(shù)大于0.9時(shí)，基底剪力誤差一般小于5%。在這個(gè)意義上我們稱有效質(zhì)量系數(shù)大于0.9的情形為振型數(shù)足夠；否則稱振型數(shù)不夠。 注意：注意：1、要首先考慮有效質(zhì)量系數(shù)是否滿足要求，否則后續(xù)計(jì)算沒有意義。2、振型數(shù)不能取的太少（小于0.9），否則剪重比等參數(shù)不正確。3、振型數(shù)也不能取的太多，最多不能多于結(jié)構(gòu)

9、的固有振型總數(shù)，如剛性樓板結(jié)構(gòu)，不能超過樓層數(shù)的3倍，否則可能出現(xiàn)計(jì)算異常。 雙向地震作用： 規(guī)范條文：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)計(jì)入雙向地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響。 判定標(biāo)準(zhǔn)： 樓層位移比（層間位移比）大于1.2 程序?qū)崿F(xiàn)：現(xiàn)在我們考慮某個(gè)地震反應(yīng)參數(shù)，該參數(shù)在X和Y地震作用下的反應(yīng)分別為SX和SY,那么在考慮了雙向地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)后： 這意味著對(duì)于X和Y地震作用都作不同程度的放大?？紤]雙向地震時(shí)，配筋平均增大58%，但構(gòu)件最大增加1倍。 對(duì)于柱的彎矩和剪力處理方法有所不同，要比較 Sx和Sy的絕對(duì)值，只放大大的，不動(dòng)小的。22)85. 0(yxxSSS22)85.

10、 0 (xyySSS對(duì)于柱的彎矩和剪力，處理方法稍有不同，舉例說明如下： 我們令S代表某個(gè)柱截面在某個(gè)方向上的彎矩或剪力：X地震作用下的值SX，Y地震作用下的值SY， 考慮雙向地震后 改變成為 ,YXSSYXSS ,ENDIFSSSSSELSESSSSSTHENSSIFXYYXXYYYXXYX2222)85.0()85.0(|)|(|偶然偏心：偶然偏心：新高規(guī)3.3.3條規(guī)定，計(jì)算地震作用時(shí)，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%。 偶然偏心的含義指的是：由偶然因素引起的結(jié)構(gòu)質(zhì)量分布的變化，會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)固有振動(dòng)特性的變化，因而結(jié)構(gòu)在相同地震作用下的反應(yīng)也將發(fā)生變

11、化?？紤]偶然偏心，也就是考慮由偶然偏心引起的可能的最不利的地震作用。 從理論上，各個(gè)樓層的質(zhì)心都可以在各自不同的方向出現(xiàn)偶然偏心，從最不利的角度出發(fā)，我們?cè)诔绦蛑兄豢紤]下列四種偏心方式：A) X向地震，所有樓層的質(zhì)心沿Y軸正向偏移5%，記作EXPB) X向地震，所有樓層的質(zhì)心沿Y軸負(fù)向偏移5%，記作EXMC) Y向地震，所有樓層的質(zhì)心沿X軸正向偏移5%，記作EYPD) Y向地震，所有樓層的質(zhì)心沿X軸負(fù)向偏移5%，記作EYM 簡(jiǎn)言之，地震組合數(shù)將增加到原來的三倍。該功能設(shè)有選項(xiàng)開關(guān)，考慮偶然偏心時(shí)可將開關(guān)打開。柱局部坐標(biāo)下的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)力輸出：柱局部坐標(biāo)下的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)力輸出： 第第 1 1 柱單元柱單元

12、上節(jié)點(diǎn)號(hào)：上節(jié)點(diǎn)號(hào)： 1 1 下節(jié)點(diǎn)號(hào)：下節(jié)點(diǎn)號(hào)： 1 1 主軸夾角：主軸夾角： 0.0000(rad)0.0000(rad) ( (工況號(hào)工況號(hào)) ) 軸力軸力 X X向剪力向剪力 Y Y向剪力向剪力 X X向底彎矩向底彎矩 Y Y向底彎矩向底彎矩 X X向頂彎矩向頂彎矩 Y Y向頂彎矩向頂彎矩 ( 1) 91.5 -219.5 22.7 -61.9 -1038.6 -60.5 -148.1( 1) 91.5 -219.5 22.7 -61.9 -1038.6 -60.5 -148.1(+5%) 81.8 -237.9 30.6 -83.6 -1124.2 -81.5 -162.0(+5%)

13、 81.8 -237.9 30.6 -83.6 -1124.2 -81.5 -162.0(-5%) 102.2 -201.5 -19.9 54.3 -954.7 53.2 -134.5(-5%) 102.2 -201.5 -19.9 54.3 -954.7 53.2 -134.5 ( 2) 222.1 -146.8 -108.8 294.6 -619.7 292.8 -178.9 ( 2) 222.1 -146.8 -108.8 294.6 -619.7 292.8 -178.9(+5%) 209.2 -166.4 -95.5 258.5 -709.1 257.5 -194.1(+5%) 20

14、9.2 -166.4 -95.5 258.5 -709.1 257.5 -194.1(-5%) 235.6 -129.9 -122.8 332.9 -545.3 330.2 -164.9(-5%) 235.6 -129.9 -122.8 332.9 -545.3 330.2 -164.9 ( 3) 26.1 -49.3 0.0 -0.2 -230.4 0.0 -35.6 ( 3) 26.1 -49.3 0.0 -0.2 -230.4 0.0 -35.6 ( 4) 107.4 -48.1 -51.0 138.0 -187.2 137.4 -72.6 ( 4) 107.4 -48.1 -51.0

15、138.0 -187.2 137.4 -72.6 ( 5) -1214.7 -85.5 5.1 -12.5 -780.4 -15.0 318.4 ( 5) -1214.7 -85.5 5.1 -12.5 -780.4 -15.0 318.4 ( 6) -138.0 7.7 0.5 -1.0 -19.7 -1.6 61.0 ( 6) -138.0 7.7 0.5 -1.0 -19.7 -1.6 61.0考慮偶然偏心時(shí)的地震內(nèi)力偶然偏心與雙向地震偶然偏心與雙向地震偶然偏心：偶然偏心：1、對(duì)于高層建筑且是規(guī)則結(jié)構(gòu)時(shí)選擇。 2、驗(yàn)算結(jié)構(gòu)位移比時(shí)，總是考慮偶然偏心雙向地震雙向地震:雙向地震一般只對(duì)不規(guī)則

16、結(jié)構(gòu)采用，并注意不要與“偶然偏心”同時(shí)用。1、當(dāng)為規(guī)則結(jié)構(gòu)時(shí)（位移比 1.2），只考慮雙向地震4、計(jì)算結(jié)構(gòu)位移比時(shí)應(yīng)強(qiáng)制所有樓板為剛性樓板假定 規(guī)范條文：抗震規(guī)范抗震規(guī)范5.1.15.1.1條規(guī)定條規(guī)定, ,有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu), ,當(dāng)相交角度大于當(dāng)相交角度大于1515度時(shí)度時(shí), ,應(yīng)分別計(jì)算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震應(yīng)分別計(jì)算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用作用自動(dòng)計(jì)算多方向水平地自動(dòng)計(jì)算多方向水平地震作用震作用 剪重比的調(diào)整剪重比的調(diào)整 最小地震剪力調(diào)整：新抗震規(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)。

17、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). 類別7度7.5度8度8.5度9度扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯或基本周期小于3.5s結(jié)構(gòu)0.0160.0240.0320.0480.064基本周期大于5.0s結(jié)構(gòu)0.012 0.0180.0240.0320.040基本周期介于3.5s和5.0s之間的結(jié)構(gòu)，可插入取值。自動(dòng)放大與否設(shè)開關(guān)；如果用戶考慮自動(dòng)放大，SATWE將在WZQ.OUT中輸出程序內(nèi)部采用的放大系數(shù)：文件WZQ.OUT :各樓層地震剪力系數(shù)調(diào)整情況 抗震規(guī)范(5.2.5)驗(yàn)算層號(hào) X向調(diào)整系數(shù) Y向調(diào)整系數(shù) 1 1.312 1.207 2 1.197 1.122 3 1.070 1.000

18、 4 1.000 1.000 5 1.000 1.000 6 1.000 1.000 7 1.000 1.000 8 1.000 1.000 根據(jù)我們的工作，絕大多數(shù)較規(guī)則的多高層建筑，其樓層最小剪重比出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)底層，也就是說底層剪重比是起控制作用的，少數(shù)結(jié)構(gòu)其樓層剪重比的最小值不出現(xiàn)在底層，但與底層相比也相差很小?；诖耍覀?cè)诔绦蛑胁捎玫恼{(diào)整方法是：全樓的地震力采用同一個(gè)調(diào)整系數(shù)，或者嚴(yán)格點(diǎn)說，一個(gè)地震作用方向?qū)?yīng)一個(gè)調(diào)整系數(shù),這個(gè)調(diào)整系數(shù)通過剪重比最小的樓層決定。對(duì)于樓層剪重比的最小值不出現(xiàn)在底層的結(jié)構(gòu)，這種調(diào)整可能略偏于保守，但仍不失合理。這種調(diào)整方法的最大優(yōu)點(diǎn)是：不改變地震力的分布特

19、性，不破壞各振型地震力作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力的平衡。 新抗震規(guī)范6.2.13條規(guī)定，側(cè)向剛度沿豎向分布基本均勻的框-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。 程序?qū)蚣艚Y(jié)構(gòu)，將依據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行0.2Q0調(diào)整，設(shè)計(jì)人員可以指定調(diào)整樓層的范圍。 如果需要人為控制調(diào)整系數(shù)，可以在SATWE文件SATINPUT.OUT中給出。 0.2Q0調(diào)整只對(duì)框剪結(jié)構(gòu)中的框架梁、柱起作用，若不調(diào)整，這兩個(gè)數(shù)均填0。 重力二階效應(yīng)重力二階效應(yīng) 條文：高規(guī)（5.4.2）條和混凝土規(guī)范（7.3.12）條都提到重力二階效應(yīng)問題。 概

20、念：重力二階效應(yīng)一般稱為P-DELT效應(yīng)，在建筑結(jié)構(gòu)分析中指的是豎向荷載的側(cè)移效應(yīng)。當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生水平位移時(shí),豎向荷載就會(huì)出現(xiàn)垂直于變形后的結(jié)構(gòu)豎向軸線的分量，這個(gè)分量將加大水平位移量，同時(shí)也會(huì)加大相應(yīng)的內(nèi)力，這在本質(zhì)上是一種幾何非線性效應(yīng)。 程序?qū)崿F(xiàn)：我們?cè)赥AT、SATWE和PMSAP程序中都提供了計(jì)算P-DELT效應(yīng)的開關(guān)。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，我們計(jì)算豎向荷載引起的整個(gè)結(jié)構(gòu)的幾何剛度，以此修改原有結(jié)構(gòu)總剛，從而實(shí)現(xiàn)P-DELT效應(yīng)的計(jì)算。新版本程序P-DELT效應(yīng)的實(shí)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(dú)立彈性節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。值得注意：考慮P-DELT效應(yīng)后,結(jié)構(gòu)周期一般會(huì)變

21、得稍長(zhǎng)，這是符合實(shí)際情況的。P-DELT效應(yīng)與柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)有密切的相關(guān) 如果用戶不考慮P-DELT效應(yīng)，則在柱配筋計(jì)算時(shí)，偏心距放大系數(shù)的計(jì)算采用真實(shí)的柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)； 如果用戶考慮P-DELT效應(yīng)，則在柱配筋計(jì)算時(shí)，偏心距放大系數(shù)的計(jì)算直接取柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)等于1.0。是否考慮P-DELT的具體操作原則梁與柱重疊部分是否作為剛域的差別“是”剛度大，自重小，梁端負(fù)彎矩小“否”剛度小，自重大，梁端負(fù)彎矩大地下室、人防的設(shè)計(jì)分析地下室、人防的設(shè)計(jì)分析1。地下室一般與上部結(jié)構(gòu)共同分析；2。地下室能否與上部結(jié)構(gòu)分開獨(dú)立計(jì)算，取決于地下室的 層剛度，當(dāng)?shù)叵率覍觿偠却笥谏喜繉觿偠鹊?倍時(shí)，地 下室與上部

22、結(jié)構(gòu)可以分開計(jì)算，否則應(yīng)共同計(jì)算； 3。當(dāng)?shù)叵率遗c上部結(jié)構(gòu)共同分析時(shí)，地下室回填土的約束 作用用增加地下室層剛度的方法模擬，即程序中所提 到的相對(duì)剛度，一般取3； 4。當(dāng)定義了地下室后，側(cè)向不論有無約束，風(fēng)力的計(jì)算 都按有地下室考慮，即在計(jì)算高度系數(shù)時(shí)，扣除地下室 的高度； 5。地下室與上部結(jié)構(gòu)共同分析是一種更合理的分析方 法，共同分析使上部結(jié)構(gòu)的軸力、彎矩可以傳給地下 室結(jié)構(gòu)，而剪力可以根據(jù)需要傳遞地下室頂板ABC地下室不同側(cè)向約束剛度比下的地震作用示意對(duì)地下室外圍墻作平面外設(shè)計(jì)A. 恒、活荷載作用 結(jié)構(gòu)整體分析得到的恒活荷載的軸力、彎矩B. 面外土、水側(cè)作用按簡(jiǎn)化方法計(jì)算面外土水側(cè)壓力作用

23、的彎矩C. 配筋設(shè)計(jì)按壓彎構(gòu)件進(jìn)行配筋計(jì)算* 地下室外圍墻不合并，配筋結(jié)果逐段給出 傳給基礎(chǔ)的上部結(jié)構(gòu)剛度傳給基礎(chǔ)的上部結(jié)構(gòu)剛度新版SATWE，TAT都具有該功能 必要性：在實(shí)際情況中，基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)總是共同工作的，從受力的角度看它們是不可分開的一個(gè)整體。但是在設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)通常分開來做,在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)時(shí),通常只考慮上部結(jié)構(gòu)傳給基礎(chǔ)的荷載，而上部結(jié)構(gòu)對(duì)基礎(chǔ)的剛度貢獻(xiàn)則很少考慮或者只能非常粗略地用一些經(jīng)驗(yàn)參數(shù)來考慮。我們認(rèn)為,不考慮上部結(jié)構(gòu)的剛度貢獻(xiàn), 將會(huì)低估基礎(chǔ)的整體性，很可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的基礎(chǔ)變形規(guī)律，這會(huì)造成基礎(chǔ)設(shè)計(jì)在某些局部偏于不安全,而在另一些局部又可能存在不必要的浪費(fèi)。 程序：為了

24、使基礎(chǔ)設(shè)計(jì)更為合理，程序在上部結(jié)構(gòu)計(jì)算中，增加了上部結(jié)構(gòu)剛度向基礎(chǔ)凝聚的功能，當(dāng)需要考慮共同作用時(shí)，用戶可以在程序的計(jì)算選擇菜單中將相應(yīng)開關(guān)打開，傳給基礎(chǔ)的剛度將會(huì)自動(dòng)生成。這樣一來，在后面的基礎(chǔ)軟件JCCAD的分析當(dāng)中，不但接受上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載，同時(shí)還將疊加上部結(jié)構(gòu)傳來的剛度 剪切剛度：高規(guī)附錄E.0.1建議的方法剪彎剛度: 高規(guī)附錄E.0.2建議的方法地震剪力與地震層間位移的比值: 抗震規(guī)范的3.4.2和3.4.3條文說明及高規(guī)建議的方法隱含采用第三種算法,實(shí)際上這三種方法計(jì)算的剛度含義是不同的,差異較大,而且前兩種方法是針對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)提出的,對(duì)于一般工程,可參考第三種方法的結(jié)果?？拐鹨?guī)

25、范（第三種）方法: 通常工程均可采用此方法，也是程序的缺省方式剪切剛度: 底部大空間為一層時(shí)，剛度比計(jì)算方法；也可用 于判定底下室的嵌固條件剪彎剛度： 底部大空間為多層時(shí)，剛度比計(jì)算方法三種方法算出的樓層剛度可能差別很大，屬于正 ?，F(xiàn)象，不必奇怪。輸出結(jié)果參見WDISP.OUT）規(guī)范條文n規(guī)范條文： 新高規(guī)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，A級(jí)高度高層建筑不宜大于該樓層平均值的1.2倍，不應(yīng)大于該樓層平均值的1.5倍；B級(jí)高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及高規(guī)第10章所指的復(fù)雜高層建筑不宜大于該樓層平均值的1.2倍，不應(yīng)大于該樓層平均值的1.4倍。Ratio-(X),Rat

26、io-(Y): 最大位移與層平均位移的比值 Ratio-Dx,Ratio-Dy : 最大層間位移與平均層間位移 的比值 Max-Dx/h，Max-Dy/h : X,Y方向的最大層間位移角最大位移： 墻頂、柱頂節(jié)點(diǎn)的最大位移平均位移： 墻頂、柱頂節(jié)點(diǎn)的最大位移與最小位移 之和除2最大層間位移：墻、柱層間位移的最大值平均層間位移：墻、柱層間位移的最大值與最小值之和除2輸出結(jié)果參見WZQ.OUT）n周期比控制什么？ 如同位移比的控制一樣，周期比側(cè)重控制的是側(cè)向剛度與扭轉(zhuǎn)剛度之間的一種相對(duì)關(guān)系，而非其絕對(duì)大小，它的目的是使抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置更有效、更合理，使結(jié)構(gòu)不致于出現(xiàn)過大（相對(duì)于側(cè)移）的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)

27、。一句話，周期比控制不是在要求結(jié)構(gòu)足夠結(jié)實(shí)，而是在要求結(jié)構(gòu)承載布局的合理性。n周期比不滿足要求，如何調(diào)整？一旦出現(xiàn)周期比不滿足要求的情況，一般只能通過調(diào)整平面布置來改善這一狀況，這種改變一般是整體性的，局部的小調(diào)整往往收效甚微。周期比不滿足要求，說明結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對(duì)于側(cè)移剛度較小，總的調(diào)整原則是加強(qiáng)結(jié)構(gòu)外圈剛度，削弱結(jié)構(gòu)內(nèi)筒剛度。規(guī)范條文n規(guī)范條文：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0.85。對(duì)于通常的規(guī)則單塔樓結(jié)構(gòu)，如下驗(yàn)算周期比: 1 1） 根據(jù)各振型的

28、平動(dòng)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(dòng)振型。 2 2） 通常周期最長(zhǎng)的扭轉(zhuǎn)振型對(duì)應(yīng)的就是第一扭轉(zhuǎn)周 期Tt，周期最長(zhǎng)的平動(dòng)振型對(duì)應(yīng)的就是第一平動(dòng) 周期T1。 3 3）對(duì)照“結(jié)構(gòu)整體空間振動(dòng)簡(jiǎn)圖”，考察第一扭轉(zhuǎn)/平動(dòng) 周期是否引起整體振動(dòng)，如果僅是局部振動(dòng)，不是 第一扭轉(zhuǎn)/平動(dòng)周期。再考察下一個(gè)次長(zhǎng)周期。 4 4）考察第一平動(dòng)周期的基底剪力比是否為最大。 5 5）計(jì)算Tt/T1，看是否超過0.9 (0.85)。多塔結(jié)構(gòu)周期比：對(duì)于多塔樓結(jié)構(gòu)，不能直接按上面的 方法驗(yàn)算，而應(yīng)該將多塔結(jié)構(gòu)切分成多個(gè)單塔，按 多個(gè)單塔結(jié)構(gòu)分別計(jì)算。 文件WZQ.OUT：結(jié)構(gòu)振動(dòng)特

29、性 周期、地震力與振型輸出文件 (側(cè)剛分析方法) 振型號(hào) 周 期 轉(zhuǎn) 角 平動(dòng)系數(shù) (X+Y) 扭轉(zhuǎn)系數(shù) 1 0.4665 128.67 0.25 ( 0.10+0.15 ) 0.75 2 0.4351 19.25 0.95 ( 0.85+0.11 ) 0.05 3 0.4262 104.29 0.89 ( 0.05+0.84 ) 0.11 4 0.1631 119.98 0.83 ( 0.21+0.62 ) 0.17 5 0.1608 27.03 0.98 ( 0.78+0.20 ) 0.02 6 0.1494 54.48 0.00 ( 0.00+0.00 ) 1.00 地震作用最大的方向

30、= 4.737 (度) 考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時(shí)的振動(dòng)周期考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時(shí)的振動(dòng)周期( (秒秒) )、X,Y X,Y 方向的平動(dòng)系數(shù)、扭轉(zhuǎn)系數(shù)方向的平動(dòng)系數(shù)、扭轉(zhuǎn)系數(shù) 振型號(hào)振型號(hào) 周周 期期 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 角角 平動(dòng)系數(shù)平動(dòng)系數(shù) (X+Y) (X+Y) 扭轉(zhuǎn)系數(shù)扭轉(zhuǎn)系數(shù) 1 1.5742 83.44 0.06 ( 0.00+0.06 ) 0.941 1.5742 83.44 0.06 ( 0.00+0.06 ) 0.94 2 1.4524 90.89 0.94 ( 0.00+0.94 ) 0.06 2 1.4524 90.89 0.94 ( 0.00+0.94 ) 0.06 3 1.2665 0.45 1.00

31、 ( 1.00+0.00 ) 0.00 3 1.2665 0.45 1.00 ( 1.00+0.00 ) 0.00 4 0.5302 90.56 0.03 ( 0.00+0.03 ) 0.97 4 0.5302 90.56 0.03 ( 0.00+0.03 ) 0.97 5 0.4025 103.18 0.97 ( 0.05+0.92 ) 0.03 5 0.4025 103.18 0.97 ( 0.05+0.92 ) 0.03 6 0.3748 14.35 1.00 ( 0.94+0.05 ) 0.00 6 0.3748 14.35 1.00 ( 0.94+0.05 ) 0.00 7 0.36

32、31 138.63 0.50 ( 0.29+0.21 ) 0.50 7 0.3631 138.63 0.50 ( 0.29+0.21 ) 0.50 8 0.3082 93.37 0.05 ( 0.00+0.05 ) 0.95 8 0.3082 93.37 0.05 ( 0.00+0.05 ) 0.95 9 0.2126 92.74 0.06 ( 0.00+0.06 ) 0.94 9 0.2126 92.74 0.06 ( 0.00+0.06 ) 0.94第一振型為扭轉(zhuǎn)考慮周期比限制以后，以前看來規(guī)整的結(jié)構(gòu)平面，從新規(guī)范的角度來看，可能成為“平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)” 文件WZQ.OUT ：判斷主振型各振

33、型作用下 X 方向的基底剪力及占總基底剪力的比例 振型號(hào) 剪力(kN) 比例(%) 1 302.11 9.23 2 2685.85 82.03 3 171.61 5.24 4 28.19 0.86 5 86.25 2.63 6 0.13 0.00顯然的主振型輸出結(jié)果參見WMASS.OUT）1）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；2）高規(guī)的4.4.2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%或其上相臨三層側(cè)向剛度平均值的80%；3）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)

34、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；4）高規(guī)的10.2.3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E的規(guī)定： E.0.1) 底部大空間為一層的部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，可近似采用轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)等效剛度比表示轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)剛度的變化，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于3，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于2。 E.0.2) 底部大空間層數(shù)大于一層時(shí)，其轉(zhuǎn)換層上部框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的與底部大空間層相同或相近高度的部分的等效側(cè)向剛度與轉(zhuǎn)換層下部的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比e宜接近1，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于2，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于1.3。 上述所有這些剛度比的控制，都涉及到樓層剛度的計(jì)算方法，目前看來，有三種方案可供選擇：高規(guī)附錄E.0.1建議的方法剪切剛度 Ki = Gi Ai / hi高規(guī)附錄E.0.2建議的方法剪彎剛度 Ki = Vi / i抗震規(guī)范的3.4.2和3.4.3條文說明中建議方法 Ki = Vi / ui 新規(guī)范軟件全部提供這三種算法,用戶可以根據(jù)需要。具體選擇，通常選擇第三種算法。輸出結(jié)果參見WMASS.OUT） 新高規(guī)的4.4.3條和5.1.14條規(guī)定，A級(jí)高度高層建筑的樓層層間抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受剪承載力不宜小于其上一層受剪承載力的80，不應(yīng)小于其上一層受剪承載力的65；B級(jí)高度不應(yīng)小于75。1 1