PKPM新規(guī)范計算軟件課件

1、 PKPM 新規(guī)范計算軟件 TAT、SATWE、PMSAP 應(yīng)用指南第1頁，共77頁。目錄1.扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)2.雙向地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)3.偶然偏心4.豎向地震作用5.有效質(zhì)量系數(shù)：參與振型數(shù)夠不夠？6.振型的側(cè)振、扭振成分 -判斷一個振型是扭轉(zhuǎn)振型還是平動振型？7.多方向水平地震作用8.最小地震剪力調(diào)整9.豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)的調(diào)整10.0.2Q0調(diào)整第2頁，共77頁。11.框支柱地震作用下的內(nèi)力調(diào)整12.設(shè)計內(nèi)力調(diào)整(強柱弱梁,強剪弱彎)13.位移比控制，層間位移比控制14.周期比控制15.層剛度比控制16.框剪結(jié)構(gòu)中框架承擔的傾覆力矩計算17.重力二階效應(yīng)18.傳給基礎(chǔ)的上部結(jié)構(gòu)剛度19.彈性時

2、程分析及地震波的選取20.整體穩(wěn)定驗算21.高位轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的剛度比驗算第3頁，共77頁。1. 扭轉(zhuǎn)耦連 新高規(guī)3.3.4-1條規(guī)定，質(zhì)量、剛度不對稱、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)耦連振動影響的振型分解反應(yīng)譜法。 TAT、SATWE和PMSAP三個程序都具有考慮扭轉(zhuǎn)耦連的功能。 A) TAT,SATWE將該功能作為用戶選項，考慮與否由用戶自定 B) PMSAP計算時總是考慮扭轉(zhuǎn)耦連 C) 非耦聯(lián)計算僅適用于平面結(jié)構(gòu)以及能夠解耦成平面結(jié)構(gòu)的簡 單空間結(jié)構(gòu)，對復雜空間結(jié)構(gòu)可能造成錯誤結(jié)果。 D) 耦聯(lián)計算適用于任何結(jié)構(gòu)，總是正確的。 E) 耦聯(lián)計算的結(jié)果不一定比非耦聯(lián)

3、計算的結(jié)果大（保守），二 者沒有必然關(guān)系 F) 建議總是選擇耦聯(lián)計算，不會出問題。第4頁，共77頁。2. 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稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)計入雙向地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響。 具體操作原則：樓層位移比或者層間位移比超過1.2，考慮雙向地震 程序?qū)崿F(xiàn)：現(xiàn)在我們考慮某個地震反應(yīng)參數(shù)S，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：這意味著對于X和Y地震作用都作不同程度的放大?？紤]雙向地震時,內(nèi)力組合不改變。該功能作為用戶選項，考慮與否由用戶自定。第5頁，共77頁。對于柱的彎矩和剪力，處理方法稍有不同，舉例說明如下：

4、我們令S代表某個柱截面在某個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 第6頁，共77頁。考慮雙向地震對樓層位移、層間位移輸出的影響： TAT輸出了考慮雙向地震作用的地震位移； SATWE,PMSAP暫時沒輸出位移的雙向地震效應(yīng)；考慮雙向地震對內(nèi)力的影響： TAT,SATWE均將原來的單向X、Y地震效應(yīng)直接用雙向地震作用效應(yīng)替代，體現(xiàn)在內(nèi)力文件NL*.OUT(TAT)和WNL*.OUT(SATWE)當中。 PMSAP在原來單向地震工況EX,EY的基礎(chǔ)上增加兩個新的對應(yīng)于雙向地震的工況EXY,EYX，文件輸出時，同時將單向地震(EX,EY)和雙向地

5、震的(EXY,EYX)的內(nèi)力輸出?？紤]雙向地震對配筋的影響： 一般平均增加5%-8%；單構(gòu)件最大可能增加1倍左右。第7頁，共77頁?？紤]雙向地震帶來的配筋增大1. 規(guī)則框架例 2. 框剪結(jié)構(gòu)例第8頁，共77頁。第9頁，共77頁。第10頁，共77頁。3 偶然偏心 規(guī)范條文：新高規(guī)3.3.3條規(guī)定，計算單向地震作用時，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的5%。 具體操作原則:1) 驗算結(jié)構(gòu)位移比時,總是要考慮偶然偏心 2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計時，分下列兩種情況處理: 2-1) 如果位移比超過1.2，則考慮雙向地震，不考慮偶然偏心 2-2) 如果位移比小于1.2，則不考慮雙向

6、地震，考慮偶然偏心 程序考慮方式：從理論上，各個樓層的質(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)，我們在程序中只考慮下列四種偏心方式：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軸負向偏移5%，記作EYM第11頁，共77頁。 對內(nèi)力組合的影響：考慮了偶然偏心地震后，就在原有的未偏心X、Y地震EX、EY的基礎(chǔ)上，新增加了四個地震工況EXP、EXM、EYP和EYM，在內(nèi)力組合時，任一個有EX參與的組合，將EX分別代

7、以EXP和EXM，將增加成三個組合；任一個有EY參與的組合,將EY分別代以EYP和EYM，也將增加成三個組合。簡言之，地震組合數(shù)將增加到原來的三倍。 使用要點：1）該功能設(shè)有選項開關(guān)，考慮偶然偏心時可將開關(guān)打開。2）SATWE、TAT的質(zhì)心偏移值5%是固定的、按規(guī)范取用的； PMSAP偏移值可以X、Y向不同，由用戶輸入。偶然偏心對位移輸出的影響：SATWE,TAT,PMSAP均輸出四個 偶然偏心地震EXP,EXM,EYP,EYM作用下結(jié)構(gòu)的樓層位移、層 間位移以及位移比；位移比驗算應(yīng)采用偶然偏心地震結(jié)果； 層間位移角驗算則不必采用偶然偏心地震結(jié)果。 SATWE : WDISP.OUT TAT:

8、 TAT-4.OUT PMSAP: 簡單摘要文件（工程名TB.RPT） 詳細摘要文件（工程名TB.ABS） 第12頁，共77頁。4）偶然偏心地震作用下的構(gòu)件內(nèi)力輸出： 構(gòu)件增加了5%X向偏心地震作用效應(yīng)和5%Y向偏心地震作用效應(yīng)的計算，均可通過文本文件或圖形文件查看。 構(gòu)件內(nèi)力文本文件中4組偶然偏心地震工況的標記如下：A) X向地震，所有樓層的質(zhì)心沿Y軸正向偏移5%，該工況記作： EXP（PMSAP）、+5%（TAT）、X方向左偏心（SATWE）；B) X向地震，所有樓層的質(zhì)心沿Y軸負向偏移5%，該工況記作： EXM（PMSAP）、-5%（TAT）、X方向右偏心（SATWE）；C)Y向地震，所

9、有樓層的質(zhì)心沿X軸正向偏移5%，該工況記作： EYP（PMSAP）、+5%（TAT）、Y方向左偏心（SATWE）；D)Y向地震，所有樓層的質(zhì)心沿X軸負向偏移5%，該工況記作： EYM（PMSAP）、-5%（TAT）、Y方向右偏心（SATWE）；第13頁，共77頁。第14頁，共77頁。 實例： 偶然偏心對構(gòu)件內(nèi)力的影響 構(gòu)件標準內(nèi)力對比 (FRAM1 第 8 層) 梁支座彎矩比 1.16( 2) 1.01( 24) AVER= 1.06 梁剪力比 1.16( 2) 1.01( 24) AVER= 1.06 柱剪力Vx比 1.17( 23) 1.01( 6) AVER= 1.06 柱剪力Vy比 1

10、.17( 24) 1.01( 2) AVER= 1.07 柱軸力N比 1.09( 20) 1.02( 2) AVER= 1.05 柱底彎矩Mx比 1.17( 24) 1.01( 2) AVER= 1.07 柱底彎矩My比 1.16( 23) 1.01( 6) AVER= 1.06 柱頂彎矩Mx比 1.17( 24) 1.01( 2) AVER= 1.07 柱頂彎矩My比 1.17( 24) 1.01( 2) AVER= 1.07第15頁，共77頁。 偶然偏心對配筋（平均）的影響 柱 梁15層框剪 11.9% 2.3%13層框剪(PJ2) 0.4% 1.7%33層框支 0.8%8層框架 7.7

11、3.9%21層框剪 0.9% 1.2%19層框剪 1.3% 1.2%18層框剪 0.7% 3.0%平均增加 3.82% 2.01% 第16頁，共77頁。 偶然偏心對最大位移比的影響（最大/平均） 不考慮 考慮 增加15層框剪 1.20 1.31 8.11%13層框剪(PJ2) 1.82 1.95 6.99%33層框支 1.05 1.5 30.32%8層框架 1.76 2.39 26.22%19層框剪 1.57 1.75 10.04%18層框剪 1.43 2.03 29.16%平均增加 18.47% 第17頁，共77頁。4 豎向地震作用 規(guī)范條文 新抗震規(guī)范5.3.1條規(guī)定，對于9度的高層建筑，

12、其豎向地震作用標準值應(yīng)按公式（5.3.1-1）和（5.3.1-2）計算，并宜乘以1.5的放大系數(shù)。相當于重力荷載代表值的23.4%； 新抗震規(guī)范5.3.3條規(guī)定，長懸臂和其它大跨度結(jié)構(gòu)豎向地震作用標準值，8度、8.5度(0.3g)和9度時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)計時轉(zhuǎn)換構(gòu)件應(yīng)考慮豎向地震影響。 第18頁，共77頁。實現(xiàn)： 應(yīng)用豎向地震 1. 設(shè)立豎向地震的計算開關(guān)，由用戶自行決定是否考慮豎向 地震作用。 2. 增設(shè)豎向地震作用系數(shù)項，程序自動取規(guī)范規(guī)定值，允許 用戶修改此值，從而自己決定總豎向地震作用的大小。

13、SATWE按規(guī)范內(nèi)定。 3. 當上部結(jié)構(gòu)樓層相對于下部樓層外挑時，用戶應(yīng)設(shè)置計算 豎向地震作用。 4. 尚不能單獨計算轉(zhuǎn)換構(gòu)件的豎向地震作用。用戶需要，可 整體考慮豎向地震作用。 5. 尚不能單獨計算連體結(jié)構(gòu)的連接體的豎向地震作用。用戶 需要，可整體考慮豎向地震作用。第19頁，共77頁。5 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，不適用于一般結(jié)構(gòu)。 方法發(fā)展： 現(xiàn)在不少結(jié)構(gòu)因其復雜性需要考慮樓板的彈性變形，因此需要一種更為一般的方法，不但能夠適用于剛性樓

14、板，也應(yīng)該能夠適用于彈性樓板。出于這個目的，我們從結(jié)構(gòu)變形能的角度對此問題進行了研究，提出了一個通用方法來計算各地震方向的有效質(zhì)量系數(shù)，這個新方法已經(jīng)實現(xiàn)于TAT、SATWE和PMSAP。 經(jīng)驗：根據(jù)我們的計算經(jīng)驗，當有效質(zhì)量系數(shù)大于0.9時，基底剪力誤差一般小于5%。在這個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。 第20頁，共77頁。 規(guī)范：高規(guī)（5.1.13）規(guī)定對B級高度高層建筑及復雜高層建筑有效質(zhì)量系數(shù)不小于0.9；抗規(guī)(5.2.2)條文說明建議有效質(zhì)量系數(shù)可取為0.9 實現(xiàn)： 程序自動計算該參數(shù)并輸出。 TAT輸出在“TAT-4.OUT”文件中； SA

15、TWE輸出在“WZQ.OUT”文件中； PMSAP則輸出在詳細摘要 “工程名.ABS”文件中。第21頁，共77頁。 重要概念：結(jié)構(gòu)的固有振型總數(shù)-參與振型數(shù)的上界1） 只有搞清楚這個概念，選擇振型數(shù)才不會犯錯誤2） 如何判斷一個結(jié)構(gòu)的固有振型總數(shù)： 離散結(jié)構(gòu)的振型總數(shù)是有限的，振型總個數(shù)等于獨立質(zhì)量 的總個數(shù)?？梢酝ㄟ^判斷結(jié)構(gòu)的獨立質(zhì)量數(shù)來了解結(jié)構(gòu)的 固有振型總數(shù)。具體地說： 每塊剛性樓板有三個獨立質(zhì)量Mx,My,Jz； 每個彈性節(jié)點有兩個獨立質(zhì)量mx,my； 根據(jù)這兩條，可以算出結(jié)構(gòu)的獨立質(zhì)量總數(shù)，也就知道了 結(jié)構(gòu)的固有振型總數(shù)3）若記結(jié)構(gòu)固有振型總數(shù)是NM，那么參與振型數(shù)最多只能選 NM個

16、，選參與振型數(shù)大于NM是錯誤的，因為結(jié)構(gòu)沒那么多。第22頁，共77頁。4）參與振型數(shù)與有效質(zhì)量系數(shù)的關(guān)系： 4-1)參與振型數(shù)越多，有效質(zhì)量系數(shù)越大； 4-2)參與振型數(shù) =0 時，有效質(zhì)量系數(shù) =0 4-3)參與振型數(shù) =NM 時，有效質(zhì)量系數(shù) =1.05) 參與振型數(shù) NP 如何確定？ 5-1）參與振型數(shù) NP 在 1-NM 之間選取。 5-2）NP應(yīng)該足夠大，使得有效質(zhì)量系數(shù)大于0.9。 6） 有些結(jié)構(gòu)，需要較多振型才能準確計算地震作用， 這時尤其要注意有效質(zhì)量系數(shù)是否超過了0.9。比 如下面的結(jié)構(gòu)：第23頁，共77頁。 八層鋼框架，存在大量越層柱和彈性節(jié)點，這種情況往往需要很多振型才能

17、使有效質(zhì)量系數(shù)滿足要求。 原因：振型整體性差，局部振動明顯第24頁，共77頁。8層結(jié)構(gòu)算了30個振型有效質(zhì)量系數(shù)仍不夠第25頁，共77頁。算了60個振型有效質(zhì)量系數(shù)夠了第26頁，共77頁。6 振型的側(cè)振、扭振成分-判斷一個振型是扭轉(zhuǎn) 振型還是平動振型概念：一個振型的反應(yīng)能量可以分拆成平動能量和轉(zhuǎn)動能量,它們各自占總能量的比例我們稱為側(cè)振成分和扭振成分。這里借鑒了ETABS程序振型方向因子的概念。 如果某個振型的側(cè)振成份大于50%，我們就把這個振型叫做側(cè)移振型，反之如果某個振型的扭振成份大于50%，我們就把這個振型叫做扭振振型。作用： 1). 通過振型成份的輸出，可以使用戶方便地了解各個振型的性

18、態(tài) 2). 同時，也可以作為判斷結(jié)構(gòu)第一扭轉(zhuǎn)周期與第一側(cè)振周期的依據(jù)第27頁，共77頁。7 多方向水平地震作用 規(guī)范條文：抗震規(guī)范5.1.1條規(guī)定,有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu),當相交角度大于15度時,應(yīng)分別計算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。 程序?qū)崿F(xiàn)：針對這一條，程序增加了自動計算多方向水平地震作用的功能。用戶可以根據(jù)需要指定多個（最多允許12個）地震作用方向，程序?qū)γ恳坏卣鸱较蜻M行地震反應(yīng)譜分析，計算相應(yīng)的構(gòu)件內(nèi)力。在構(gòu)件設(shè)計階段，也將考慮每一方向地震作用下構(gòu)件內(nèi)力的組合，這樣不至于漏掉最不利情形，保證了結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全。第28頁，共77頁。多方向地震的輸出標記: EX1,EY1；EX2,EY2

19、；EX3,EY3；EX4,EY4；EX5,EY5；(iCase) Shear-X Shear-Y Axial Mx-Btm My-Btm Mx-Top My-Top - N-C = 1 Node-i= 488, Node-j= 39, DL= 6.000(m), Angle= 0.000 ( 1) 28.4 13.1 -31.8 -25.5 55.3 -52.8 -115.0 ( 2) -5.7 40.6 44.7 -78.9 -11.1 -165.0 22.9 ( 3) 3.2 -0.2 1.3 0.4 6.3 0.8 -13.0 ( 4) -0.3 4.8 -3.4 -9.3 -0.6 -

20、19.4 1.3 ( 5) -0.6 -1.9 -249.0 3.6 -1.1 7.8 2.3 ( 6) 1.2 -0.4 -97.1 0.6 2.4 1.9 -5.1 EX1 27.4 12.6 -33.0 -24.6 53.4 -50.9 -111.1 EY1 -9.3 40.8 43.9 -79.2 -18.2 -165.6 37.6 EX2 20.3 26.2 39.0 -50.9 39.6 -106.5 -82.4 EY2 -20.6 33.7 38.7 -65.4 -40.2 -136.6 83.4 EX3 12.9 34.9 42.8 -67.7 25.1 -141.6 -52.

21、3 EY3 -25.9 24.6 34.4 -47.9 -50.5 -99.8 105.0 -第29頁，共77頁。第30頁，共77頁。第31頁，共77頁。有斜交抗側(cè)力結(jié)構(gòu)第32頁，共77頁。無斜交抗側(cè)力結(jié)構(gòu)第33頁，共77頁。無斜交抗側(cè)力結(jié)構(gòu)第34頁，共77頁。有斜交抗側(cè)力結(jié)構(gòu)第35頁，共77頁。無斜交抗側(cè)力結(jié)構(gòu)第36頁，共77頁。有斜交抗側(cè)力結(jié)構(gòu)第37頁，共77頁。 多方向地震輸入配筋增加量第38頁，共77頁。由本組例題可以看到： A) 對于正交、規(guī)則結(jié)構(gòu)，是否考慮多方向地震對構(gòu)件配筋結(jié)果影響很小，配筋平均增加不到1%； B) 對于存在明顯斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，考慮多方向地震對構(gòu)件配筋結(jié)果影

22、響較明顯，配筋平均增加5%左右，最大增加90%； C) 這也從一個側(cè)面證明了：對于存在明顯斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，應(yīng)該考慮多方向地震作用第39頁，共77頁。 8 最小地震剪力調(diào)整 新抗震規(guī)范5.2.5條規(guī)定，抗震驗算時，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)。 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)1.6 2.43.24.86.4基本周期大于5.0s結(jié)構(gòu)1.2 1.82.43.24.0基本周期介于3.5s和5.0s之間的結(jié)構(gòu)，可插入取值。第40頁，共77頁。調(diào)整前樓層剪重比調(diào)整后樓層剪重比哪層的地震剪力不夠，就放大哪層的設(shè)計地震內(nèi)

23、力第41頁，共77頁。自動放大與否設(shè)開關(guān)；如果用戶考慮自動放大，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)驗算層號 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 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第42頁，共77頁。9 豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)調(diào)整規(guī)范條文 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

24、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，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)。第43頁，共77頁。程序處理： 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)件補充定義）第44頁，共77頁。

25、WMASS.OUT:樓層剛度比控制,薄弱層放大 Floor No. 1 Tower No. 1 Xstif= 45.9337(m) Ystif= 6.6222(m) Alf = 0.0000(Degree) Xmass=46.8139(m) Ymass= 7.1724(m) Gmass= 1251.4342(t) Eex = 0.0476 Eey = 0.0316 Ratx = 1.0000 Raty = 1.0000 Ratx1=0.9285 Raty1= 0.8851 薄弱層地震剪力放大系數(shù)= 1.15 RJX = 8.4E6(kN/m) RJY = 9.4E6(kN/m) RJZ = 2

26、.8E9(kN/m)第45頁，共77頁。10. 0.2Q0調(diào)整 規(guī)范條文：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)崿F(xiàn) ：程序?qū)蚣艚Y(jié)構(gòu)，將依據(jù)規(guī)范要求進行0.2Q0調(diào)整,用戶可以指定調(diào)整樓層的范圍，同時，由于0.2Q0調(diào)整可能導致過大的不合理的調(diào)整系數(shù)，所以TAT、SATWE程序都允許用戶對數(shù)據(jù)文件中的調(diào)整系數(shù)進行手工修改。調(diào)整系數(shù)的約定：程序自動計算出的調(diào)整系數(shù)最大取2.0;用戶手工修改的調(diào)整系數(shù)無限制第46頁，共77頁。SATW

27、E程序0.2Q0調(diào)整系數(shù)的修改 用戶在工作目錄建立文本文件 SATINPUT.02Q該文件格式如下： IST Cx Cy IST Cx Cy . IST Cx Cy 比如： 2 1.5 1.8 指定第2層x向調(diào)整系數(shù) 6 2.0 1.2 7 1.2 1.2 第47頁，共77頁。SATWE在文件WV02Q.OUT中輸出0.2Q0系數(shù)第48頁，共77頁。11. 框支柱地震作用下的內(nèi)力調(diào)整規(guī)范條文新高規(guī)10.2.7條規(guī)定，框支柱數(shù)目不多于10根時:當框支層為12層時各層每根柱所受的剪力應(yīng)至少取基底剪力的2%；當框支層為3層及3層以上時，各層每根柱所受的剪力應(yīng)至少取基底剪力的3%。；框支柱數(shù)目多于10

28、根時，當框支層為12層時每層框支柱所承受剪力之和應(yīng)取基底剪力20%，當框支層為3層及3層以上時，每層框支柱所承受剪力之和應(yīng)取基底剪力30%；框支柱剪力調(diào)整后，應(yīng)相應(yīng)調(diào)整框支柱的彎矩及柱端梁的剪力、彎矩，框支柱的軸力可不調(diào)整。 第49頁，共77頁。程序?qū)崿F(xiàn) TAT、SATWE在執(zhí)行本條時，只對框支柱的彎矩剪力作調(diào)整，由于調(diào)整系數(shù)往往很大，為了避免異常情況，對與框支柱相連的框架梁的彎矩剪力暫不作調(diào)整。程序應(yīng)用 1) 一定要定義轉(zhuǎn)換層所在層號 MCHANGE在特殊構(gòu)件補充定義中手工定義框支柱（程序不自動搜索）本調(diào)整僅針對 1 MCHANGE 層的框支柱進行第50頁，共77頁。12. 設(shè)計內(nèi)力調(diào)整(強

29、柱弱梁,強剪弱彎)1) 梁設(shè)計剪力調(diào)整：抗震規(guī)范第6.2.4條和高規(guī)第6.2.5、7.2.22條規(guī)定，抗震設(shè)計時，特一、一、二、三級的框架梁和抗震墻中跨高比大于2.5的連梁，其梁端截面組合的設(shè)計剪力值應(yīng)調(diào)整。2) 柱設(shè)計內(nèi)力調(diào)整：為了體現(xiàn)抗震設(shè)計中強柱弱梁概念設(shè)計的要求，抗震規(guī)范第6.2.2、6.2.3、6.2.6、6.2.10條和高規(guī)第4.9.2條規(guī)定，抗震設(shè)計時，特一、一、二、三級的框架柱、框架結(jié)構(gòu)的底層柱下端截面、角柱、框支柱的組合設(shè)計內(nèi)力值應(yīng)調(diào)整。3) 剪力墻設(shè)計內(nèi)力調(diào)整：高規(guī)第7.2.10 、10.2.14、4.9.2條規(guī)定，抗震設(shè)計時，特一、一、二、三級的剪力墻底部加強區(qū)和非加強區(qū)

30、截面組合的設(shè)計內(nèi)力值應(yīng)調(diào)整。 程序具體采用的調(diào)整系數(shù)詳見用戶手冊。第51頁，共77頁。 位移比控制、層間位移比控制 規(guī)范條文： 新高規(guī)的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1.5倍，B級高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復雜高層建筑，不應(yīng)大于該樓層平均值的1.4倍。最大位移：墻頂、柱頂節(jié)點的最大位移平均位移：墻頂、柱頂節(jié)點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第52頁，共77頁。程序處理：針對此條，程序中

31、對每一層都計算并輸出最大水平位移、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。注意： 1)驗算位移比可以選擇強制剛性樓板假定 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，需要考慮雙向地震第53頁，共77頁。 SATWE文件WDISP.OUT： 位移、位移比、層間位移、層間位移比 = 工況 1 = X 方向地震力作用下的樓層最大位移 Floor Tower Jmax Max-(X) Ave-(X) Ratio-(X) h JmaxD Max-Dx Ave-Dx Ratio-Dx Max-Dx/h

32、3 1 141 2.18 1.95 1.12 3600. 141 2.05 1.77 1.16 1/1752. 2 1 93 0.13 0.11 1.14 3600. 93 0.08 0.06 1.20 1/9999. 1 1 45 0.05 0.05 1.12 5500. 45 0.05 0.05 1.16 1/9999. X方向最大值層間位移角: 1/1367.第54頁，共77頁。14 周期比控制規(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與平動為主的第一周期T1 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、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復雜高層建筑不應(yīng)大于0.85。對于

33、通常的規(guī)則單塔樓結(jié)構(gòu)，如下驗算周期比: 1） 根據(jù)各振型的平動系數(shù)、扭轉(zhuǎn)系數(shù)區(qū)分出各振型分別是扭轉(zhuǎn) 振型還是平動振型 2） 周期最長的扭振振型對應(yīng)的就是第一扭振周期Tt，周期最長 的側(cè)振振型對應(yīng)的就是第一側(cè)振周期T1 3）計算Tt/T1，看是否超過0.9 (0.85)多塔結(jié)構(gòu)周期比：對于多塔樓結(jié)構(gòu)，不能直接按上面的方法驗算。這時應(yīng)該將多塔結(jié)構(gòu)分成多個單塔，按多個結(jié)構(gòu)分別計算、分別驗算(注意不是在同一結(jié)構(gòu)中定義多塔，而是按塔分成多個結(jié)構(gòu))第55頁，共77頁。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關(guān)系，而非其絕對大小，它的目的是使抗側(cè)力構(gòu)件的平面

34、布置更有效、更合理，使結(jié)構(gòu)不致于出現(xiàn)過大（相對于側(cè)移）的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。一句話，周期比控制不是在要求結(jié)構(gòu)足夠結(jié)實，而是在要求結(jié)構(gòu)承載布局的合理性。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)剛度相對于側(cè)移剛度較小，總的調(diào)整原則是要加強結(jié)構(gòu)外圈，或者削弱內(nèi)筒。第56頁，共77頁。 考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時的振動周期(秒)、X,Y 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) (X+Y) 扭轉(zhuǎn)系數(shù) 1 1.5742 83.44 0.06 ( 0.00+0.06 )

35、 0.94 2 1.4524 90.89 0.94 ( 0.00+0.94 ) 0.06 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 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 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 9 0.2126 92.74 0.06

36、( 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)”第57頁，共77頁。P平面貌似規(guī)整的剪力墻結(jié)構(gòu)，第一振型為扭轉(zhuǎn)第58頁，共77頁。平面貌似規(guī)整的框剪結(jié)構(gòu)，第一振型為扭轉(zhuǎn)第59頁，共77頁。15 層剛度比控制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)計算中，當?shù)叵率业捻敯?作為上部結(jié)構(gòu)嵌固端

37、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；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)計時不應(yīng)大于3，抗震設(shè)計時不應(yīng) 大于2。第60頁，共77頁。E.0.2) 底部大空間層數(shù)大于一層時，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)計時不應(yīng)大于2，抗震設(shè)計時不應(yīng)大于

38、1.3。 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。第61頁，共77頁。用層剪彎剛度或?qū)蛹羟袆偠扰袆e的薄弱層, 用層側(cè)向剛度判別則不一定是薄弱層用抗震規(guī)范方法最容易通過用三種方法計算的樓層剛度第62頁，共77頁。同一工程3種算法計算層剛度比的比較 剪切剛度 剪彎剛度 抗震規(guī)范樓層1 否 否 否樓

39、層2 否 否 否樓層3 否 否 否樓層4 是 是 否樓層5 否 否 否第63頁，共77頁。第64頁，共77頁?？拐鹨?guī)范（第三種）方法為通用方法， 也是程序的缺省方式，通常工程均可采 用此種辦法底部大空間為一層時，剛度比計算可采用 剪切剛度底部大空間為多層時，剛度比計算可采用 剪彎剛度三種方法算出的樓層剛度可能差別很大，屬 正常，可以不必奇怪第65頁，共77頁。 框剪結(jié)構(gòu)中框架承擔的傾覆力矩計算 新抗震規(guī)范第6.1.3條、高規(guī)8.1.3條規(guī)定，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，在基本振型地震作用下，若框架部分承擔的地震傾覆力矩大于總地震傾覆力矩的50%，其框架部分的抗震等級應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)確定，柱軸壓比限值宜按框架

40、結(jié)構(gòu)采用?？拐鹨?guī)范第6.1.3條的條文說明給出了框架部分承擔的傾覆力矩的計算方法：Mc = Vijh 其中，Vij代表柱剪力，h代表層高。新版程序依據(jù)此式來進行計算第66頁，共77頁。文件WV02Q.OUT :框架傾覆力矩百分比 * 框架柱地震傾覆彎矩百分比 * 柱傾覆彎矩 墻傾覆彎矩 柱傾覆彎矩百分比 X向地震: 1109.3 48167.8 2.25% Y向地震: 958.7 46576.5 2.02%第67頁，共77頁。17 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)。 第68頁，共77頁。程序?qū)崿F(xiàn)我們在TAT、SATWE和PMSAP程序中都提供了計算P-DELT效應(yīng)的開關(guān),用戶可以根據(jù)需要選擇