PKPM設(shè)計參數(shù)選取(精)

1、設(shè)計參數(shù)的合理選取(1-81、抗震等級的確定:鋼筋混凝土房屋應(yīng)根烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度的不同分別按抗規(guī)6.1.2條或高規(guī)4.8條確定本工程的抗震等級。但需注意以下幾點:(1上述抗震等級是“丙”類建筑,如果是“甲”、“乙”、“丁”類建筑則需按規(guī)范要求對抗震等級進(jìn)行調(diào)整。(2接近或等于分界高度時,應(yīng)結(jié)合房屋不規(guī)則程度及場地、地基條件慎重確定抗震等級。(3當(dāng)轉(zhuǎn)換層=3及以上時,其框支柱、剪力墻底部加強(qiáng)部的抗震墻等級宜按抗規(guī)6.1.2條或高規(guī)4.8條查的抗震等級提高一級采用,已為特一級時可不調(diào)整。(4短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震等級也應(yīng)按抗規(guī)6.1.2條或高規(guī)4.8條查的抗震等級提高一級采用。但注意對多層短

2、肢剪力墻結(jié)構(gòu)可不提高。(5注意:鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)沒有抗震等級。計算時可選“5”,不考慮抗震構(gòu)造措施。2、振型組合數(shù)的選取:在計算地震力時,振型個數(shù)的選取應(yīng)是振型參與質(zhì)量要達(dá)到總質(zhì)量90%以上所需要振型數(shù)。但要注意以下幾點:(1振型個數(shù)不能超過結(jié)構(gòu)固有的振型總數(shù),因一個樓層最多只有三個有效動力自由度,所以一個樓層也就最多可選3個振型。如果所選振型個數(shù)多于結(jié)構(gòu)固有的振型總數(shù),則會造成地震力計算異常。(2對于進(jìn)行耦聯(lián)計算的結(jié)構(gòu),所選振型數(shù)應(yīng)大于9個,多塔結(jié)構(gòu)應(yīng)更多些,但要注意應(yīng)是3的倍數(shù)。(3對于一個結(jié)構(gòu)所選振型的多少,還必需滿足有效質(zhì)量系列化大于90%。在WDISP.OUT文件里查看。3、主振型的判

3、斷;(1對于剛度均勻的結(jié)構(gòu),在考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算時,一般來說前兩個或前幾個振型為其主振型。(2對于剛度不均勻的付雜結(jié)構(gòu),上述規(guī)律不一定存在,此時應(yīng)注意查看SATWE文本文件“周期、振型、地震力”WZQ.OUT。程序輸出結(jié)果中，給出了輸出各振型的基底剪力總值,據(jù)此信息可以判斷出那個振型是X向或Y向的主振型,同時可以了解沒個振型對基底剪力的貢獻(xiàn)大小。4、地震力、風(fēng)力的作用方向:結(jié)構(gòu)的參考坐標(biāo)系建立以后，所求的地震力、風(fēng)力總是沿著坐標(biāo)系的方向作用。但設(shè)計者注意以下幾種情況:(1設(shè)計應(yīng)注意查看SATWE文本文件“周期、振型、地震力”WZQ.OUT。輸出結(jié)果中給出了地震作用的最大方向是否與設(shè)計假定一致，對

4、于大于150度時，應(yīng)將此方向輸入重新計算。(2對于有有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當(dāng)大等于150度時，應(yīng)分別計算各抗力構(gòu)件方向的水平地震力。此處所指交角是指與設(shè)計輸入時，所選擇坐標(biāo)系間的夾角。(3對于主體結(jié)構(gòu)中存在有斜向放置的梁、柱時，也要分別計算各抗力構(gòu)件方向的水平地震力。5、周期折減系數(shù):高規(guī)3.3.17條規(guī)定:當(dāng)非承重墻體為填充磚墻時,高層建筑結(jié)構(gòu)的計算自振周期折減系數(shù),可按下列規(guī)定取值。(1框架結(jié)構(gòu)0.60.7;框架一剪力墻結(jié)構(gòu)0.70.8;剪力墻結(jié)構(gòu)0.91.0;短肢剪力墻結(jié)構(gòu)0.80.9。(2請大家注意:周期折減是強(qiáng)制性條文,但減多少則不是強(qiáng)制性條文,這就要求在折減時慎重考慮,既不能太多

5、,也不能太少,因為折減不僅影響結(jié)構(gòu)內(nèi)力,同時還影響結(jié)構(gòu)的位移。6、活荷載質(zhì)量調(diào)整系數(shù):該參數(shù)即為荷載組合系數(shù)?？砂纯挂?guī)5.1.3條取值。注意該調(diào)整系數(shù)只改變樓層質(zhì)量,不改變荷載總值,即對豎向荷載作用下的內(nèi)力計算無影響,7、關(guān)于柱長計算系數(shù)混規(guī)7.3.11條規(guī)定了三種情況下柱計算長度的選取,設(shè)計者應(yīng)根據(jù)實際情況區(qū)別對待。程序默認(rèn)是7.3.11-2情況。8、關(guān)于阻尼比:不同的結(jié)構(gòu)有不同的阻尼比,設(shè)計者應(yīng)區(qū)別對待:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu):0.05小于12層綱結(jié)構(gòu):0.03大于12層綱結(jié)構(gòu):0.035關(guān)于梁的幾個調(diào)整系數(shù)(1剛度調(diào)整系數(shù)Bk:梁的剛度調(diào)整,主要是考慮現(xiàn)澆樓板對梁的剛度貢獻(xiàn),樓板與梁按T形共同工

6、作。而程序是按矩形取,所以可以考慮梁的剛度放大。一般可取1.52.0,但對預(yù)制樓板、板柱結(jié)構(gòu)的等代梁取1.0,注意剛度調(diào)整系數(shù)對連梁不起作用。(2梁端負(fù)彎矩調(diào)整系數(shù):框架梁在豎向荷載作用下梁端負(fù)彎矩調(diào)整系數(shù),是考慮梁的塑性內(nèi)力重分布。通過調(diào)整使梁端負(fù)彎矩減小,跨中正彎矩加大(程序自動加。梁端負(fù)彎矩調(diào)整系數(shù)一般取0.85。注意:1:程序隱含鋼梁為不調(diào)幅梁。2:不要將梁跨中彎矩放大系數(shù)與其混淆。(3梁彎矩放大系數(shù)Bm:當(dāng)不計算活載或不考慮活載不利布置時,可通過此參數(shù)調(diào)正梁在恒、活載作用下的跨中正彎矩,一般取1.11.2。在選用時注意:如果活載考慮不利布置時則此系數(shù)取1.0。(4連梁剛度折減系數(shù)BL

7、z:主要是指那些與剪力墻一端或兩端平行連接的梁,由于梁兩端往往變位差很大,剪力就會很大,所以很可能出現(xiàn)超筋。這就要求連梁在進(jìn)入塑性狀態(tài)后,允許其卸載給剪力墻,而剪力墻的承載力往往較大,因此這樣的內(nèi)力重分布是可以的。一般取0.550.7。注意:如連梁的跨高比大于等于5時,建議按梁輸入,因此時梁往往是受彎為主,剛度不應(yīng)折減。(5梁扭矩折減系數(shù)Tb:是針對新規(guī)范的梁抗扭設(shè)計而設(shè)的,由于目前梁在整體結(jié)構(gòu)中的扭轉(zhuǎn)問題研究的還不多,樓板對梁平面外究竟有多大約束作用,還不十分清楚,所以程序給出的范圍較大0.41.0,建議取0.4。注意:程序規(guī)定對于不與剛性樓板相連的梁及弧梁不起作用。關(guān)于樓層剛計算方法的選取

8、:程序給出了三種計算方法,三種計算方法可能給出差別較大的剛度比,所以設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程的實際情況做出正確選擇,可按下列原則選取:(1剪切剛度：即高規(guī)附錄E.0.1建議的方法。對于底層大空間層數(shù)為-層時,可近似采用轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)的等效剪切剛度比表示轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)的剛度變化。此時可近似只考慮剪切變形的影響,適用于多層(砌體、底框,不帶轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構(gòu)也宜選用此項。(2剪彎剛度：即高規(guī)附錄E.0.2建議的方法(是按有限元法,通過加單位力計算的。對于底層大空間層數(shù)大于-層時,可近似采用轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)的等效剪切剛度比表示轉(zhuǎn)換層上、下層的剛度變化,此時同時考慮結(jié)構(gòu)剪切變形和彎曲變形的影響,適用于帶斜撐

9、的鋼結(jié)構(gòu)、不帶轉(zhuǎn)換層的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)也宜選用此項。(3地震剪力與地震層間位移比值：即抗規(guī)建議的方法。,適用于其它多層結(jié)構(gòu)。注意：1：上述三種方法計算剛度的含義是不同的,差異較大。如果僅有一個標(biāo)準(zhǔn)層的簡單框架結(jié)構(gòu),按方法1、2計算各層的剛度都相同,按方法3計算各層的剛度不相同。2:對于高位轉(zhuǎn)換層(8度三層、7度五層以上，建議人工按高規(guī)附錄E.0.2分別建兩個模型計算。必須檢查的計算結(jié)果輸出信息1、軸壓比：主要為控制結(jié)構(gòu)的延性,規(guī)范對墻肢和柱均有相應(yīng)限值要求,見抗規(guī)6.3.7和6.4.6。2、剪重比：主要為控制各樓層最小地震剪力,確保結(jié)構(gòu)安全性,參見高規(guī)的表3.3.13;地震規(guī)范的表5.2.5同

10、。程序?qū)λ愠龅摹皹菍幼钚〉卣鸺袅ο禂?shù)”如果不滿足規(guī)范的要求,將給出是否調(diào)整地震剪力的選擇。根據(jù)規(guī)范組的解釋,如果不滿足,就應(yīng)調(diào)整結(jié)構(gòu)方案,直到達(dá)到規(guī)范的值為止,而不能簡單的調(diào)大地震力。3、剛度比:主要為控制結(jié)構(gòu)豎向規(guī)則性,以免豎向剛度突變,形成薄弱層。新抗震規(guī)范附錄E2.1規(guī)定,轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)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%新高規(guī)的5.3.7條規(guī)定,高層建筑結(jié)構(gòu)計算中,當(dāng)?shù)叵率业捻敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固端時,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

11、。上述所有這些剛度比的控制,都涉及到樓層剛度的計算方法。目前,有三種方案可供選擇:(1高規(guī)附錄E.0.1建議的方法剪切剛度Ki=GiAi/Hi(2高規(guī)附錄E.0.2建議的方法-剪彎剛度Ki=Vi/i(3抗震規(guī)范3.4.2和3.4.3條文說明中建議的方法Ki=Vi/Aui選用方法如下:(1對于多層(砌體、磚混底框,宜采用剛度1;(2對于帶斜撐的鋼結(jié)構(gòu)和底部大空間層數(shù)>1層的結(jié)構(gòu)宜采用剛度2;(3多數(shù)結(jié)構(gòu)宜采用剛度3。(所有的結(jié)構(gòu)均可用剛度3豎向剛度不規(guī)則結(jié)構(gòu)的程序處理: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

12、側(cè)向剛度小于上層的70%或其上三層平均值的80%時,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,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)。1針對這些條文,程序通過自動計算樓層剛度比,來決定是否采用1.15的樓層剪力增大系數(shù);并且允許用戶強(qiáng)制指定薄弱層位置,對用戶指定的薄弱層也采用1.15的樓層剪力增大系數(shù)（參數(shù)補(bǔ)充輸入2通過用戶指定轉(zhuǎn)換梁、框支柱來實現(xiàn)轉(zhuǎn)換構(gòu)件的地震內(nèi)力放大。（特殊構(gòu)件補(bǔ)充定義4、位移比:取樓層最大桿件位移與平均桿件位移比值。位移比是控制結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的參數(shù)。主要為控制結(jié)構(gòu)平面規(guī)則性,以

13、免形成扭轉(zhuǎn),對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。見抗規(guī)3.4.3條高規(guī)4.3.5條規(guī)定。注意:1驗算位移比可以選擇強(qiáng)制剛性樓板假定2驗算位移比需要考慮偶然偏心,驗算層間位移角則不需要考慮偶然偏心3位移比超過1.2,需要考慮雙向地震構(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用于送審,而后采用彈性樓板進(jìn)行構(gòu)件分析。5、周期比:主要為控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng),減小扭轉(zhuǎn)對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響,要求見高規(guī)4.3.5條。一旦出現(xiàn)周期比不能滿足要求的情況,一般只能通過調(diào)整平面布置來改善。這種改善一般是整體性的,局部小調(diào)整往往收效甚微?？偟恼{(diào)

14、整原則是要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)外圈,或者削弱內(nèi)筒。一句話,周期比控制的不是在要結(jié)構(gòu)足夠結(jié)實,而是在承載力布局合理性,限制結(jié)構(gòu)抗扭剛度不能太弱。6、剛重比：主要為控制結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生滑移和傾覆。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,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，這在本質(zhì)上是一種幾何非線性效應(yīng)。高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性對剛重比的要求見高規(guī)5.4.4條注意：考慮P-DELT效應(yīng)后,結(jié)構(gòu)周期一般會變得稍長，這是符合實際情況的。7、參與振動質(zhì)量比：即有效質(zhì)量系數(shù)例：一八層框架，有大量的越層結(jié)構(gòu)和彈性結(jié)點，需許多的振型才能使有效質(zhì)量系數(shù)滿足要求。計算振型數(shù)剪重比有效質(zhì)量系數(shù)301650%603290%原因：振型整體性差，局部振動明顯。注：要密切關(guān)注有效質(zhì)量系數(shù)是否達(dá)到了要求。若不夠，則地震作用計算也就失去了意義。8、傾覆力距比1）短肢剪力墻結(jié)構(gòu)高規(guī)7.1.2條：抗震設(shè)計時筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力距不宜小于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力距的50；一、二、三級短肢剪力墻軸壓比不宜大于0.5、0.6、0.