結構薄弱層的概念和控制PPT

1、結構薄弱層的概念和控制 一、結構層剛度沿豎向突變產生的薄弱層1.1 規(guī)范條文 高規(guī)的4.4.2、5.1.14條規(guī)定，抗震設計的高層建筑結構，其樓層側向剛度小于其上一層的70%或小于其上相臨三層側向剛度平均值的80%，或某樓層豎向抗側力構件不連續(xù)，其薄弱層對應于地震作用標準值的地震剪力應乘以1.15的增大系數。 注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：294365611.2 軟件實現 規(guī)范對結構的層剛度有明確的要求，在判斷樓層是否為薄弱層時，抗震規(guī)范和高規(guī)建議的計算層剛度的下列方法（地下室是否能作為嵌固端、轉換層剛度是否滿足要求等，都要求有層剛度作為依據）：方

2、法1：高規(guī)附錄E.0.1建議的方法剪切剛度： Ki = Gi Ai / hi方法2：高規(guī)附錄E.0.2建議的方法剪彎剛度： Ki = 1 / i方法3：抗震規(guī)范的3.4.2和3.4.3條文說明及高規(guī)建議的 方法地震剪力與地震層間位移的比： Ki = Vi / i軟件已全部實現。程序提供三種方法的選擇項，用戶可以選用其中之一。程序隱含的方法是第3種，即地震作用下層剪力與層間位移之比。注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561 對于薄弱層：（1）程序將該層地震作用標準值的地震剪力乘以1.15的增大系數；（2）程序設有指定薄弱層項。用戶可手工指定薄弱

3、層；（3）這三種計算方法有差異是正常的，可以根據需要選擇；（4）對于大多數一般的結構應選擇第3種層剛度算法；注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561 選擇第3種方法計算層剛度和剛度比控制時，一般要采用“剛性樓板假定”的條件。對于有彈性板或板厚為零的工程，應計算兩次。在剛性樓板假定條件下計算層剛度并找出薄弱層。再在真實條件下計算，并且檢查原找出的薄弱層是否得到確認，完成其它計算。 轉換層是樓層豎向抗側力構件不連續(xù)的薄弱層。不管該層程序判斷是否滿足剛度比要求，用戶都應將該層手工置為“薄弱層”。注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即

4、刻下載詳情咨詢：QQ：294365611.3 操作方法分為層剛度比計算方法的設定和指定薄弱層的操作。SATWE層剛度比計算方法的設定進入菜單2.結構分析和構件能力計算SATWE計算控制參數在層剛度比計算框中的三個任選項剪切剛度、剪彎剛度或地震剪力與地震層間位移的比內選一打，則可。指定薄弱層，此時程序自動判定的薄弱層仍舊調整進入菜單1.接PM生成SATWE數據1.分析與設計參數補充定義調整信息在指定的薄弱層個數項內填入要用戶設定薄弱層的總層數，再在各薄弱層層號項內填入薄弱層的結構層號。注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561注冊筑龍結構超爽會員

5、 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：294365611.4 關聯操作剛性樓板假定：詳見1.4節(jié)。設定第三種層剛度比計算方法（地震剪力與地震層間位移的比）時，一般應該有剛性樓板假定。1.5 結果說明程序逐層輸出每一層層剛度比和薄弱層地震剪力放大系數。注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561SATWE層剛度比和薄弱層地震剪力放大系數的結果可在WMASS.OUT中查看。如以下所示： 各層剛心、偏心率、相鄰層側移剛度比等計算信息Ratx，R

6、aty：X、Y方向本層塔側移剛度與下一層相應塔側移剛度的比值Ratx1，Raty1：X、Y方向本層塔側移剛度與上一層相應塔側移剛度70%的比值或上三層平均側移剛度80%的比值中之較小者 RJX，RJY，RJZ：結構總體坐標系中塔的側移剛度和扭轉剛度注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561Floor No：1，Tower No.：1Xstif= 45.7917(m)，Ystif= -11.6787(m)，Alf = 0.0000(Degree)Xmass= 50.9751(m)，Ymass= -13.9529(m)，Gmass= 1022.93

7、73(t)Eex = 0.4070，Eey = 0.1706Ratx = 1.0000，Raty = 1.0000Ratx1= 2.1582，Raty1= 2.3140， 薄弱層地震剪力放大系數= 1.00RJX = 4.7175E+06(kN/m)，RJY = 4.7783E+06(kN/m)，RJZ = 0.0000E+00(kN/m)注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561二、結構樓層受剪承載力沿豎向突變產生的薄弱層 2.1 規(guī)范條文 高規(guī)的4.4.3、5.1.14條規(guī)定，A級高度高層建筑的樓層層間抗側力結構的受剪承載力不宜小于其上一層

8、受剪承載力的80%，不應小于其上一層受剪承載力的65%； B級高度高層建筑的樓層層間抗側力結構的受剪承載力不應小于其上一層受剪承載力的75%?？拐鹪O計的高層建筑結構,結構樓層層間抗側力結構的承載力小于其上一層的80%，其薄弱層對應于地震作用標準值的地震剪力應乘以1.15的增大系數。注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：294365612.2 軟件實現程序無自動進行樓層層間受剪承載力不滿足的判斷的功能。用戶在確定某層抗側力結構的受剪承載力小于其上一層的80%時，應將該層手工設置為薄弱層。2.3 操作方法用戶可做指定薄弱層的操作。注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣

9、、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561“抗震規(guī)范” 表3.4.22 豎向不規(guī)則的類型中，除側向剛度不規(guī)則和樓層承載力突變以外，還有豎向抗側力構件不連續(xù)豎向抗側力構件（柱、剪力墻、抗震支撐）的內力由水平轉換構件（梁、桁架等）向下傳遞。這是帶轉換層結構，轉換層是豎向抗側力構件不連續(xù)部位，屬薄弱層，該層的地震剪力應乘1.15。注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561三、結構彈塑性變形驗算 我國的抗震設計的基本思想，是“三水準設防和兩階段設計”；三水準設防是“小震不壞，中震可修，大震不倒”；兩階段設計是 第一階段，小震下彈性設

10、計，即多遇地震下結構和構件 承載力驗算和結構彈性變形驗算，對各類結構按規(guī)范要求采取抗震措施； 第二階段，罕遇地震下的彈塑性變形驗算。結構彈塑性變形驗算，指罕遇地震下結構層間位移不超過層間彈塑性位移角限值，屬變形能力極限狀態(tài)驗算。注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：294365613.1 驗算范圍“高規(guī)”4.6.4條，高層建筑結構在罕遇地震作用下薄弱層彈塑性變形驗算，符合下列結構應進行彈塑性變形驗算：（1）7-9度時樓層屈服強度系數小于0.5的框架結構；（2）甲類建筑和9度抗震設防的乙類建筑結構；（3）采用隔震和消能減震技術的建筑結構。注冊筑龍結構超爽會員

11、 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561下列結構宜進行彈塑性變形驗算：（A）在下列高度范圍： （1）8度、類場地和7度，建筑高度大于100m；（2）8度、類場地，建筑高度大于80m；（3）9度，建筑高度大于60m。并且存在以下問題的：（1）剛度突變的軟弱層；（2）受剪承載力的突變層；（3）結構豎向抗側力構件上下不連續(xù)貫通；注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561（4）上部樓層收進部位到室外地面的高度H1與房屋高度H之比大于0.2時，上部樓層收進后的水平尺寸B1小于下部樓層水平尺寸的0.75倍；（5）上部結構樓層

12、相對于下部樓層外挑時，下部樓層的水平尺寸B小于上部樓層水平尺寸B1 0.9倍，且大于4m。（B）7度、類場地和8度抗震設防的乙類建筑結構；（C）板柱-剪力墻結構。驗算目的，防止結構在罕遇地震時倒塌。樓層屈服強度系數是指，按構件實際配筋和材料強度標準值計算的樓層受剪承載力與按罕遇地震作用計算的樓層彈性地震剪力的比值。注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：294365613.2 彈塑性變形計算方法 （1）罕遇地震作用取值 烈度 7 8 9 max 0.50(0.72) 0.9(1.2) 1.4 （2）作用效應組合 只考慮罕遇地震下的彈塑性層間變形，不考慮其它荷

13、載下產生的變形；地震作用分項系數取1.0，其它荷載組合值系數取 0.0。注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561（3）計算方法“高規(guī)”5.5.1條規(guī)定，7、8、9度抗震設計的高層建筑結構，在罕遇地震作用下薄弱層（部位）彈塑性變形計算可采用：（a）彈塑性位移增大系數法； “高規(guī)”5.5.3條的簡化方法，適用于不超過12層，且層側向剛度無突變的框架結構。（b）彈塑性時程分析方法；(EPDA)（c）“抗震規(guī)范”5.5.3條，提出還可采用靜力彈塑性分析方法。(PUSHOVER)注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ

14、：294365613.3 彈塑性層間位移的簡化方法簡化方法即為彈塑性位移增大系數法。A. 結構薄弱層的位置確定 按“高規(guī)”5.5.3.1款有：（1）樓層屈服強度系數沿高度分布均勻的結構，可取底層；（2）樓層屈服強度系數沿高度分布不均勻的結構，可取該系數最小的樓層及相對較小的樓層，一般不超過2-3處。注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561B. 層間彈塑性位移可按下列公式計算p -彈塑性位移增大系數，當薄弱層的屈服強度系數不小于相鄰層該系數平均值的0.8，按下表采用；當不大于該平均值的0.5時，可按表內相應數值的1.5倍采用；其他情況可采用用內

15、插。注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561y-樓層屈服強度系數。y=VY/VeVY- 樓層受剪承載力，按構件實際配 筋和材料強度標準值計算；Ve- 罕遇地震作用標準值產生的框架 層間地震剪力；可采用多遇地震作用標準值產生的層間地震剪力乘以罕遇地震與多遇地震的水平地震影響系數最大值的比值；對于7、8、9度，此比值分別有6.25、5.625和4.375。 注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561C. 彈

16、塑性位移驗算 其中： 層間彈塑性位移角限值，一般情況可采用1/50，當柱軸壓比小于0.40時，可提高10%；當柱全高的箍筋構造比規(guī)范規(guī)定的最小配筋特征值大30%時，可提高20%，但累計不超過25%。注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561D. 樓層受剪承載力的估算 TAT、SATWE采用“擬弱柱化法”，計算公式如下： 注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561Mcya-柱端按實際配筋和材料強度標準 值計算的正截面受彎承載力；Fyk-鋼筋強度標準值；Asa-受拉區(qū)縱向鋼筋實際配筋截面面積；NG-

17、重力荷載代表值的柱軸向力；Fcmk-混凝土軸心抗壓強度標準值。注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561E. 軟件的操作（彈塑性位移增大系數法)在進入“構件配筋設計與驗算”菜單時，選擇“計算12層以下框架結構的薄弱層”的計算選項，程序會自動執(zhí)行計算，結果輸出在TAT-K.OUT（TAT）、SAT-K.OUT（SATWE）文件中。以一幢7層框架為例，輸出的SAT-K.OUT文件內容如下： 注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561= Output of Weak-Storey-Analysis o

18、f Frame Structure Displacements of Floors under earthquake load = Vx、Vy - The Shear Force of Floors（樓層剪力） VxV、VyV - The Bearing Shear Force of Floors（樓層承載力） -注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561Floor Tower Vx Vy VxV VyV (kN) (kN) (kN) (kN) - 7 1 330.78 384.67 794.12 741.316 1 2430.16 2683.

19、98 3656.01 3711.575 1 4063.65 4389.33 4797.23 4797.234 1 5255.97 5630.55 5531.87 5531.873 1 6192.91 6645.11 5858.66 5858.662 1 7152.73 7659.95 5963.40 6000.831 1 8183.14 8707.41 5145.58 4952.42 (樓層剪力） （樓層承載力）注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561 The Yield Coefficients of Floor（樓層屈服強度系數） - F

20、loor Tower Gsx Gsy - 7 1 2.4007 1.9271 6 1 1.5044 1.3829 5 1 1.1805 1.0929 4 1 1.0525 0.9825 3 1 0.9460 0.8816 2 1 0.8337 0.7834 1 1 0.6288 0.5688注冊筑龍結構超爽會員 超爽0幣、超爽1幣資料海量資料即刻下載詳情咨詢：QQ：29436561The Elastic-Plastic Displacement of Floor in X-Direction （X向彈塑性位移） - Floor Tower Dx Dxs Atpx Dxsp Dxsp/h h (mm) (mm) (mm) (m) - 7 1 104.35949 4.09383 1.50 6.14074 1/ 586 3.60 6 1 105.10651 6.07019 1.50 9.10528 1/ 395 3.60 5 1 99.32450 10.00779 1.50 15.01169 1/ 239 3.60 4 1 89.31724 13.71103 1.30 17.82434 1/ 201 3.60 3 1 75.81548 16.91443 1.30 21.98876 1/ 163 3.60 2 1 59.22510 26.15