PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案軟件在應(yīng)用中的問(wèn)題解析

ＰKＰM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件在應(yīng)用中的問(wèn)題解析

第一章磚混底框的設(shè)計(jì)（一）“按閱歷考慮墻梁上部作用的荷載折減”

⑴由于墻梁的反拱作用，使得一部分荷載直接傳給了豎向構(gòu)件，從而使墻梁的荷載降低。

⑵若選擇此項(xiàng),則程序?qū)θ康耐袎α壕蹨p,而不推斷該梁是否為墻梁。

?(二）“按規(guī)范墻梁方法確定托梁上部荷載”?⑴若選擇此項(xiàng)，則則程序自動(dòng)推斷托墻梁是否為墻梁，若是墻梁則自動(dòng)依據(jù)規(guī)范要求計(jì)算梁上的荷載，若不是墻梁則按均布荷載方式加到梁上.?⑵若同時(shí)選擇“按閱歷考慮墻梁上部作用的荷載折減”和“按規(guī)范墻梁方法確定托梁上部荷載”兩項(xiàng)，則程序?qū)τ趬α簞t執(zhí)行“按規(guī)范墻梁方法確定托梁上部荷載"，對(duì)于非墻梁則執(zhí)行“按閱歷考慮墻梁上部作用的荷載折減”.??（三）“底框結(jié)構(gòu)剪力墻側(cè)移剛度是否應(yīng)該考慮邊框柱的作用”

若選擇此項(xiàng)，則程序在計(jì)算側(cè)移剛度比時(shí)，與邊框柱相連的剪力墻將作為組合截面考慮。否則程序分別計(jì)算墻、柱側(cè)移剛度。?一般而言，對(duì)混凝土抗震墻可選擇考慮邊框柱的作用,對(duì)磚抗震墻可選擇不考慮邊框柱的作用。（四)混凝土墻與磚墻彈性模量比的輸入?⑴適用范圍：混凝土墻與磚墻彈性模量比只有在該結(jié)構(gòu)在某一層既輸入了混凝土墻，又輸入了磚墻時(shí)才起作用。?⑵物理意義：混凝土墻與磚墻的彈性模量比。

⑶參數(shù)大?。涸撝等笔r(shí)為3,大小在3~6之間。

⑷如何填寫：一般而言,混凝土墻的彈性模量是磚墻的10倍以上。如果是同等墻厚，則混凝土墻的剛度就是磚墻的１0倍以上.但實(shí)際上,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),一方面混凝土墻的厚度小于磚墻，從而使混凝土墻的剛度有所降低；另一方面，在實(shí)際地震力作用下混凝土墻所受的地震力是否就是磚墻的10倍以上還是未知數(shù),因此我們不能將該值填得過(guò)高。

?(五）磚混底框結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載的計(jì)算?⑴TAT軟件可以直接計(jì)算風(fēng)荷載。?⑵SATWE軟件不行以直接計(jì)算風(fēng)荷載，需要設(shè)計(jì)人員在特殊風(fēng)荷載定義中人為輸入。?

（六）磚混底框不計(jì)算地震力時(shí)該如何設(shè)計(jì)？?⑴目前的ＰMＣAＤ軟件不能計(jì)算非抗震的磚混底框結(jié)構(gòu).?⑵處理方法:?①設(shè)計(jì)人員可以按6度設(shè)防計(jì)算，磚混抗震驗(yàn)算結(jié)果可以不看。?②磚混抗震驗(yàn)算完成后執(zhí)行ＳＡTWE軟件進(jìn)行底框部分內(nèi)力的計(jì)算。

⑶處理方法的基本原理:

①一般來(lái)說(shuō)，磚混底框結(jié)構(gòu)，按6度設(shè)防計(jì)算時(shí)地震力并非掌握工況。

②對(duì)于構(gòu)件的彎矩值,基本上都是恒+活載掌握;剪力值,有可能某些斷面由地震力掌握,但該剪力值的大小與恒+活載作用下的剪力值相差也不會(huì)很大.直接用該值設(shè)計(jì)首先肯定平安，其次誤差很小。?③如果個(gè)別構(gòu)件消滅其彎矩值和剪力值由地震力掌握，這種情況一般消滅在結(jié)構(gòu)的外圍構(gòu)件中。設(shè)計(jì)人員或者直接使用該值進(jìn)行設(shè)計(jì)，誤差不大,或者作為個(gè)案單獨(dú)處理。（七)磚混底框結(jié)構(gòu)剛度比的計(jì)算與調(diào)整方法探討?(A)規(guī)范要求?《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第７.１.8條第3款明確規(guī)定:底層框架—抗震墻房屋的縱橫兩個(gè)方向,其次層與底層側(cè)向剛度的比值,６、7度時(shí)不應(yīng)大于２.５，８度時(shí)不應(yīng)大于2.０，且均不應(yīng)小于1。０。?《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第７．1.8條第4款明確規(guī)定：底部?jī)蓪涌蚣?抗震墻房屋的縱橫兩個(gè)方向，底部與底部其次層側(cè)向剛度應(yīng)接近，第三層與底部其次層側(cè)向剛度的比值,6、７度時(shí)不應(yīng)大于2．0，8度時(shí)不應(yīng)大于1．5，且均不應(yīng)小于1.0。?(Ｂ）規(guī)范精神

⑴由于過(guò)渡層為磚房結(jié)構(gòu),受力簡(jiǎn)潔，若作為薄弱層，則結(jié)構(gòu)位移反應(yīng)不均勻，彈塑性變形集中,從而對(duì)抗震不利。

⑵充分發(fā)揮底部結(jié)構(gòu)的延性,提高其在地震力作用下的抗變形和耗能能力。?(C）ＰMCＡＤ對(duì)混凝土墻體剛度的計(jì)算?⑴對(duì)無(wú)洞口墻體的計(jì)算?①如果墻體高寬比M<１。0,則只計(jì)算剪切剛度，計(jì)算公式為(略）?②如果墻體高寬比M〉1.０，則需計(jì)算剪彎剛度，計(jì)算公式為（略）?⑵對(duì)小洞口墻體的計(jì)算?①小洞口墻體的判別標(biāo)準(zhǔn)α=(略)≤0。4?②目前的ＰMＣＡＤ軟件，對(duì)于磚混底框結(jié)構(gòu),只允許開(kāi)設(shè)小洞口的剪力墻。對(duì)于α≥0.6或洞口高度大于等于0．8倍墻高的大洞口剪力墻，則只能分片輸入。?③PＭＣAD軟件依據(jù)開(kāi)洞率依據(jù)《抗震規(guī)范》表7．２．3乘以墻段洞口影響系數(shù)計(jì)算小洞口剪力墻的剛度。?(D）工程算例:（例子還有圖形等,未錄入）本例通過(guò)不轉(zhuǎn)變剪力墻布置而用剪力墻開(kāi)豎縫的方法來(lái)滿意其剛度比的要求.(略)?(E)設(shè)豎縫的剪力墻墻體的構(gòu)造要求

⑴豎縫兩側(cè)應(yīng)設(shè)置暗柱。?⑵剪力墻的豎縫應(yīng)開(kāi)到梁底,將剪力墻分乘高寬比大于1．5，但也不宜大于2.5的若干個(gè)墻板單元.?⑶對(duì)帶邊框的低矮鋼筋混凝土墻的邊框柱的配筋不應(yīng)小于無(wú)鋼筋混凝土抗震墻的框架柱的配筋和箍筋要求。?⑷帶邊框的低矮鋼筋混凝土墻的邊框梁,應(yīng)在豎縫的兩側(cè)1.5倍梁高范圍內(nèi)箍筋加密，其箍筋間距不應(yīng)大于100ｍm。?⑸豎縫的寬度可與墻厚相等，豎縫處可用預(yù)制鋼筋混凝土塊填入，并做好防水。?(F）底部框架－剪力墻部分為兩層的磚混底框結(jié)構(gòu),可以通過(guò)開(kāi)設(shè)洞口的方式形成高寬比大于2的若干墻段。?注：本條由于文字編輯的緣由略去了一些公式,這些公式可以從其他一些書上看到。（一)地震力與地震層間位移比的理解與應(yīng)用?⑴規(guī)范要求：《抗震規(guī)范》第３．４．2和３。４．3條及《高規(guī)》第４．４。2條均規(guī)定:其樓層側(cè)向剛度不宜小于上部相鄰樓層側(cè)向剛度的70％或其上相鄰三層側(cè)向剛度平均值的80％。?⑵計(jì)算公式：Ｋi=Vi/Δｕi?⑶應(yīng)用范圍：?①可用于執(zhí)行《抗震規(guī)范》第3。4。2和3。4.3條及《高規(guī)》第４.4。2條規(guī)定的工程剛度比計(jì)算.?②可用于推斷地下室頂板能否作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端。?

（二）剪切剛度的理解與應(yīng)用?⑴規(guī)范要求：?①《高規(guī)》第E。０。1條規(guī)定:底部大空間為一層時(shí),可近似采納轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)等效剪切剛度比γ表示轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)剛度的變化，γ宜接近１，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)γ不應(yīng)大于3，抗震設(shè)計(jì)時(shí)γ不應(yīng)大于2。計(jì)算公式見(jiàn)《高規(guī)》1５1頁(yè)。?②《抗震規(guī)范》第6.１.1４條規(guī)定:當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時(shí)，地下室結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度與上部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度之比不宜小于２。其側(cè)向剛度的計(jì)算方法依據(jù)條文說(shuō)明可以采納剪切剛度.計(jì)算公式見(jiàn)《抗震規(guī)范》253頁(yè)。?⑵SAＴＷE軟件所供應(yīng)的計(jì)算方法為《抗震規(guī)范》供應(yīng)的方法。

⑶應(yīng)用范圍：可用于執(zhí)行《高規(guī)》第Ｅ．0.1條和《抗震規(guī)范》第6．1.14條規(guī)定的工程的剛度比的計(jì)算.?

（三）剪彎剛度的理解與應(yīng)用?⑴規(guī)范要求:?①《高規(guī)》第E．0．２條規(guī)定:底部大空間大于一層時(shí)，其轉(zhuǎn)換層上部與下部結(jié)構(gòu)等效側(cè)向剛度比γe可采納圖E所示的計(jì)算模型按公式(Ｅ．０。２）計(jì)算。γe宜接近1，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)γｅ不應(yīng)大于2,抗震設(shè)計(jì)時(shí)γe不應(yīng)大于１。３.計(jì)算公式見(jiàn)《高規(guī)》1５1頁(yè)。?②《高規(guī)》第E。０。2條還規(guī)定：當(dāng)轉(zhuǎn)換層設(shè)置在３層及３層以上時(shí),其樓層側(cè)向剛度比不應(yīng)小于相鄰上部樓層的60%。?⑵SAＴWＥ軟件所采納的計(jì)算方法：高位側(cè)移剛度的簡(jiǎn)化計(jì)算?⑶應(yīng)用范圍:可用于執(zhí)行《高規(guī)》第E．0。２條規(guī)定的工程的剛度比的計(jì)算。

(四）《上海規(guī)程》對(duì)剛度比的規(guī)定?《上海規(guī)程》中關(guān)于剛度比的適用范圍與國(guó)家規(guī)范的主要不同之處在于：

⑴《上海規(guī)程》第6。１。1９條規(guī)定：地下室作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端時(shí)，地下室的樓層側(cè)向剛度不宜小于上部樓層剛度的1。５倍。?⑵《上海規(guī)程》已將三種剛度比統(tǒng)一為采納剪切剛度比計(jì)算。??(五）工程算例：?⑴工程概況:某工程為框支剪力墻結(jié)構(gòu)，共27層（包括二層地下室），第六層為框支轉(zhuǎn)換層。結(jié)構(gòu)三維軸測(cè)圖、第六層及第七層平面圖如圖1所示（圖略).該工程的地震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本加速度為0。３g。?⑵１～13層X(jué)向剛度比的計(jì)算結(jié)果：

由于列表困難,下面每行數(shù)字的意義如下:以“／”分開(kāi)三種剛度的計(jì)算方法，第一段為地震剪力與地震層間位移比的算法，其次段為剪切剛度，第三段為剪彎剛度。簡(jiǎn)略數(shù)據(jù)依次為：層號(hào)，ＲＪX，Ｒatx1,薄弱層／RJX,Ratｘ１，薄弱層/ＲJX，Ratx1,薄弱層。?其中RJX是結(jié)構(gòu)總體坐標(biāo)系中塔的側(cè)移剛度(應(yīng)乘以10的7次方）;Ｒａt(yī)x1為本層塔側(cè)移剛度與上一層相應(yīng)塔側(cè)移剛度7０%的比值或上三層平均剛度80%的比值中的較小者。簡(jiǎn)略數(shù)據(jù)如下：?1,7.8225，2。336７，否／１３．204，１．64０8，否/１1.6９4,1.９２5１，否?２,4。７２83，3。９602，否／1１.44４，1。５127,否／８.６７７６，1.633６，否?３,１．7251，1.6５27，否/9.0995,1。2４９６，否／６.0967，１.２５98，否?4,1。3４07，1.２５９5，否／9．6348，1。0726，否／６．９007,1.155７，否?5，1．２304，１．25５６,否/9．63４8,0．90１8，是/6.９2２1，0。９７16,是

6，1。３433,１．35３４，否／８．０3７３，０．6439，是／4.３251,０。495１，是

7，1.417９，2．21７7，否／16．0１４，１。3１４6，否/11．14５，1。３06６,否?8,0．9１３8，１．9２75,否／16．014，1．３54２，否/１1．２４7。１.３５5９，否?9，０．６7７０,1。７992，否/14.７82，1。2５00，否／10．3６9，1．２５00，否?１0，0.５3７5,１。7１93，否／１４．78２，1.2500，否/10．36９,1．２５0０,否

11，０.446６，1。６676,否/１4.7８２，１．2５0０，否/1０．３６９，1.２500，否?1２，０.3８1２,1。６１0７，否／1４。78２,1.２500，否/1０。３６９,１．２500，否?１3，０.3３1０，１.５464,否/１4．７82,1．２50０,否/１0。369，1。2500，否?注１：SＡＴWE軟件在進(jìn)行“地震剪力與地震層間位移比"的計(jì)算時(shí)“地下室信息”中的“回填土對(duì)地下室約束相對(duì)剛度比”里的值填“0”；?注２:在SＡTWE軟件中沒(méi)有單獨(dú)定義薄弱層層數(shù)及相應(yīng)的層號(hào)；?注３：本算例主要用于說(shuō)明三種剛度比在ＳＡＴWＥ軟件中的實(shí)現(xiàn)過(guò)程,對(duì)結(jié)構(gòu)方案的合理性不做商量。

⑶計(jì)算結(jié)果分析?①按不同方法計(jì)算剛度比，其薄弱層的推斷結(jié)果不同。?②設(shè)計(jì)人員在SＡＴWE軟件的“調(diào)整信息”中應(yīng)指定轉(zhuǎn)換層第六層薄弱層層號(hào)。指定薄弱層層號(hào)并不影響程序?qū)ζ渌∪鯇拥淖詣?dòng)推斷。

③當(dāng)轉(zhuǎn)換層設(shè)置在3層及３層以上時(shí)，《高規(guī)》還規(guī)定其樓層側(cè)向剛度比不應(yīng)小于相鄰上部樓層的60％。這一項(xiàng)SATWE軟件并沒(méi)有直接輸出結(jié)果，需要設(shè)計(jì)人員依據(jù)程序輸出的每層剛度單獨(dú)計(jì)算。例如本工程計(jì)算結(jié)果如下：?１.３4３３×1０７/（１。4１79×1０7)=94．７4%>６０%?滿意規(guī)范要求。?④地下室頂板能否作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端的推斷：

a)采納地震剪力與地震層間位移比

=4.7２8３×107/(1。７２5１×107)=2.７４＞２?地下室頂板能夠作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端?b）采納剪切剛度比?=1１．444×１07／（9。0995×107)＝1。25＜2?地下室頂板不能夠作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端

⑤SATWE軟件計(jì)算剪彎剛度時(shí)，H1的取值范圍包括地下室的高度，H２則取等于小于H１的高度。這對(duì)于盼望H1的值取自０．0０以上的設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，或者將地下室去掉，重新計(jì)算剪彎剛度，或者依據(jù)程序輸出的剪彎剛度,人工計(jì)算剛度比。以本工程為例，H１從0。00算起，采納剛度串模型，計(jì)算結(jié)果如下：?轉(zhuǎn)換層所在層號(hào)為６層（含地下室），轉(zhuǎn)換層下部起止層號(hào)為３～6，H１＝2１．9ｍ,轉(zhuǎn)換層上部起止層號(hào)為7~1３，H2=２1．０ｍ。?Ｋ1=[1／(1／6．０96７+１/6．９0０7+1／6.９２21＋1/４。３２５１）]×107=1。46０7×107?Ｋ2＝[1/(1／11．145+1／11.247+1／１0．3６9）×１0７＝1。５１３2×1０7

Δ1=1/Ｋ1；Δ2=1/K2?則剪彎剛度比γｅ=（Δ１×H2）/（Δ2×H1）＝0.9933??（六)關(guān)于三種剛度比性質(zhì)的探討?⑴地震剪力與地震層間位移比：是一種與外力有關(guān)的計(jì)算方法。規(guī)范中規(guī)定的Δui不僅包括了地震力產(chǎn)生的位移，還包括了用于該樓層的傾覆力矩Mi產(chǎn)生的位移和由于下一層的樓層轉(zhuǎn)動(dòng)而引起的本層剛體轉(zhuǎn)動(dòng)位移。?⑵剪切剛度:其計(jì)算方法主要是剪切面積與相應(yīng)層高的比,其大小跟結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件的剪切面積和層高親密相關(guān).但剪切剛度沒(méi)有考慮帶支撐的結(jié)構(gòu)體系和剪力墻洞口高度變化時(shí)所產(chǎn)生的影響。?⑶剪彎剛度：實(shí)際上就是單位力作用下的層間位移角，其剛度比也就是層間位移角之比.它能同時(shí)考慮剪切變形和彎曲變形的影響，但沒(méi)有考慮上下層對(duì)本層的約束。?三種剛度的性質(zhì)完全不同，它們之間并沒(méi)有什么必定的聯(lián)系,也正由于如此,規(guī)范給予了它們不同的適用范圍第三章多塔結(jié)構(gòu)的計(jì)算(一）帶變形縫結(jié)構(gòu)的計(jì)算

⑴帶變形縫結(jié)構(gòu)的特點(diǎn):?①通過(guò)變形縫將結(jié)構(gòu)分成幾塊獨(dú)立的結(jié)構(gòu).

②若忽視基礎(chǔ)變形的影響，各單元之間完全獨(dú)立。?③縫隙面不是迎風(fēng)面。?⑵計(jì)算方法：

①整體計(jì)算的注意事項(xiàng)：

a）在SATWE軟件中將結(jié)構(gòu)定義為多塔結(jié)構(gòu);?b）所給振型數(shù)要足夠多，以保證有效質(zhì)量系數(shù)〉９0%;

ｃ）定義為多塔后,對(duì)于老版本軟件，程序?qū)?duì)每一個(gè)縫隙面都計(jì)算迎風(fēng)面,因此風(fēng)荷載計(jì)算偏大;新版本軟件增加了一項(xiàng)新的功能。即可以人為定義遮擋面。從而有效地解決了這一問(wèn)題.?d)周期比計(jì)算有待商討。?②分開(kāi)計(jì)算的注意事項(xiàng)：?ａ）舊版軟件除風(fēng)荷載計(jì)算有些偏大外，其余結(jié)果都沒(méi)問(wèn)題，新版軟件定義遮擋面后，風(fēng)荷載計(jì)算也沒(méi)有問(wèn)題了.?b)一般而言，對(duì)于基礎(chǔ)連在一起的帶變形縫結(jié)構(gòu),由于基礎(chǔ)對(duì)上部結(jié)構(gòu)整體的協(xié)調(diào)能力有限，所以建議采納分開(kāi)計(jì)算。??（二)大底盤多塔結(jié)構(gòu)的計(jì)算

⑴大底盤多塔結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：?①各塔樓擁有獨(dú)立的迎風(fēng)面。

②各塔樓之間的變形沒(méi)有直接影響,但都通過(guò)大底盤間接影響其他塔樓.

③塔樓與剛性板之間沒(méi)有-一對(duì)應(yīng)關(guān)系，一個(gè)塔樓可能只有一塊剛性板,也可能有幾塊剛性板。?④大底盤頂板應(yīng)有足夠的剛度以協(xié)調(diào)各塔樓之間的內(nèi)力、變形和位移。

⑵計(jì)算方法：

①在SATWE軟件中將結(jié)構(gòu)定義為多塔結(jié)構(gòu);?②位移比、大底盤以上的各塔樓的剛度比均正確;

③周期比、轉(zhuǎn)換部位的剛度比計(jì)算有待商討。?⑶大底盤多塔結(jié)構(gòu)剛度比的計(jì)算方法：?大底盤多塔結(jié)構(gòu)在大底盤與各主體之間的剛度比如何計(jì)算規(guī)范并沒(méi)有說(shuō)明，但也沒(méi)有說(shuō)不要求。SＡＴWE軟件僅僅輸出1號(hào)塔的主體與大底盤相比較的結(jié)果，其它塔與大底盤相比的結(jié)果則用“＊”號(hào)表示.?①大底盤多塔結(jié)構(gòu)剛度比的整體計(jì)算:依據(jù)龔思禮先生主編的《建筑抗震設(shè)計(jì)手冊(cè)》供應(yīng)的方法:要求在計(jì)算大底盤多塔結(jié)構(gòu)的地下室樓層剪切剛度比時(shí),大底盤地下室的整體剛度與全部塔樓的總體剛度比不應(yīng)小于2,每棟塔樓范圍內(nèi)的地下室剪切剛度與相鄰上部塔樓的剪切剛度比不宜小于１.５。?②大底盤多塔結(jié)構(gòu)剛度比的分開(kāi)計(jì)算：?a）依據(jù)《上海規(guī)程》第6.1.1９條中條文說(shuō)明中建議的方法:如遇到較大面積地下室而上部塔樓面積較小的情況,在計(jì)算地下室相對(duì)剛度時(shí)，只能考慮塔樓及其周圍的抗側(cè)力構(gòu)件的貢獻(xiàn)，塔樓周圍的范圍可以在兩個(gè)水平方向分別取地下室層高的2倍左右。

b）在各塔樓周邊引45度線，45度線范圍內(nèi)的豎向構(gòu)件作為與上部結(jié)構(gòu)共同作用的構(gòu)件。只有標(biāo)題第四章板帶截面法計(jì)算板柱剪力墻結(jié)構(gòu)體系??（一）板往剪力墻結(jié)構(gòu)體系的計(jì)算方法?⑴等代框架法

⑵有限元法??（二）有限元法計(jì)算的問(wèn)題?⑴局部應(yīng)力的大小與有限元?jiǎng)澐值拇笮∮H密相關(guān)，不便于設(shè)計(jì)人員掌握；?⑵用ＳATＷE軟件的“簡(jiǎn)潔樓板有限元分杯”子菜單分析板柱剪力墻結(jié)構(gòu),其內(nèi)力和配筋是以點(diǎn)值或極值的方式輸出的。“點(diǎn)值"方式不利于確定配筋范圍,“極值”方式又未免配筋太大,造成浪費(fèi)。?

（三）板帶截面法的特點(diǎn)?⑴首先采納有限元法進(jìn)行內(nèi)力和配筋設(shè)計(jì)。?⑵依據(jù)設(shè)計(jì)人員已定義的骨架線（即相鄰支座的連線,骨架線上有梁(包括虛梁）或剪力墻）劃分板帶。?⑶既能保證計(jì)算精度，又具備便利的后處理功能.

⑷目前的板帶截面法,樓板荷載計(jì)算比較大。

參考文獻(xiàn)：趙勇、李云貴、黃鼎業(yè)《基于有限元分析結(jié)果的混凝土板板帶截面設(shè)計(jì)法》載《建筑結(jié)構(gòu)》雜志2004年第8期。第十一章彈性樓板的計(jì)算和選擇（一)什么是彈性樓板

在外力作用下能夠產(chǎn)生彈性變形的樓板.

?（二）彈性樓板的造擇與推斷

⑴樓飯局部大開(kāi)洞（圖略）?⑵板柱體系或板柱—抗震墻體系:

《高規(guī)》第５。3。３條規(guī)定：對(duì)于平板無(wú)梁樓蓋,在計(jì)算中應(yīng)考慮板的平面外剛度的影響，其平面外剛度可按有限元方法計(jì)算或近似將柱上板帶等效為扁梁計(jì)算.?依據(jù)《高規(guī)》的此項(xiàng)規(guī)定,板—柱體系要考慮樓板的平面外剛度，因此板柱體系要定義彈?性樓板（如圖2所示）。（圖略)?⑶框支轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)：討論表明,對(duì)于框支轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換梁不僅會(huì)產(chǎn)生彎矩和剪力，而且還會(huì)產(chǎn)生較大的軸力,這個(gè)軸力不能忽視。在SAＴWE軟件中，只有定義彈性樓板才能產(chǎn)生轉(zhuǎn)換梁的軸力。因此,對(duì)于框支轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),必須整層定義彈性樓板。

⑷厚板轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)：對(duì)于厚板轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),由于其厚板的面內(nèi)剛度很大，可以認(rèn)為是平面內(nèi)無(wú)限剛，其平面外的剛度是這類結(jié)構(gòu)傳力的關(guān)鍵。因此，此類結(jié)構(gòu)的厚板轉(zhuǎn)換層應(yīng)定義為彈性樓板.

⑸多塔聯(lián)體結(jié)構(gòu)：多塔聯(lián)體結(jié)構(gòu)的連廊定義為彈性樓板.??(三)四種計(jì)算模式的意義和適用范圍?⑴剛性板假定?假定樓板平面內(nèi)無(wú)限剛,平面外剛度為零.?①梁剛度放大系數(shù)的應(yīng)用?《高規(guī)》第5．２.2條規(guī)定：在結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計(jì)算中,現(xiàn)澆樓面和裝配整體式樓面中梁的剛度可考慮翼緣的作用予以放大。樓面梁剛度增大系數(shù)可依據(jù)翼緣情況?。?。３～２．０.對(duì)于無(wú)現(xiàn)澆面層的裝配式結(jié)構(gòu),可不考慮樓面翼緣的作用。?②適用范圍：樓板外形比較規(guī)章的結(jié)構(gòu)。?⑵彈性板6假定?①樓板的平面內(nèi)剛度和平面外剛度均為有限剛。

②適用范圍：板柱體系或板柱—剪力墻結(jié)構(gòu).

⑶彈性膜假定?①采納平面應(yīng)力膜單元真實(shí)地反映樓板的平面內(nèi)剛度，同時(shí)又忽視了平面外剛度，即假定樓板平面外剛度為零。?②適用范圍：廣泛應(yīng)用于樓板厚度不大的彈性板結(jié)構(gòu)中，比如體育場(chǎng)館等空曠結(jié)構(gòu)、樓板局部大開(kāi)洞結(jié)構(gòu)、樓板平面布置時(shí)產(chǎn)生的狹長(zhǎng)板帶（如圖1(Ｃ）所示,圖略)、框支轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)換層樓板、多塔聯(lián)體結(jié)構(gòu)中的弱連接板（如圖３所示，圖略)等結(jié)構(gòu)。?⑷彈性板3假定

①樓板平面內(nèi)剛度無(wú)限大，平面外剛度為有限剛.程序采納中厚板彎曲學(xué)元來(lái)計(jì)算樓板平面外剛度。

②適用范圍：厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)和板厚比較大的板柱體系或板柱－抗震墻體系。?③注意事項(xiàng)：?a）要在ＰMCＡD軟件的人機(jī)交互式建模中輸入1０0mｍ×100ｍm的虛粱。虛梁在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是一種無(wú)剛度、無(wú)自重的梁，不參加結(jié)構(gòu)計(jì)算.它的主要作用有以下三點(diǎn)：?☆為ＳATWＥ或PMＳAP軟件供應(yīng)板的邊界條件;?☆傳遞上部結(jié)構(gòu)的豎向荷載。?☆為彈性樓板單元的劃分供應(yīng)必要條件。

b)采納彈性板３模式進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),與厚板相鄰的上下層的層高應(yīng)包含厚板厚度的一半。?第五章斜屋面結(jié)構(gòu)的計(jì)算(一)斜屋面的建模?⑴通過(guò)設(shè)置“梁兩端標(biāo)高"或者“改上節(jié)點(diǎn)高”等方式形成屋面斜板。?⑵在ＰMCＡD建模時(shí),屋面斜梁不能直接落在下層柱的柱項(xiàng)，斜梁下應(yīng)輸入１0０mm高的短柱（如圖１所示，圖略）。短柱通常只傳遞荷載和內(nèi)力，而沒(méi)有設(shè)計(jì)意義。

⑶當(dāng)采納TAＴ和SＡＴWE軟件計(jì)算時(shí)，頂部?jī)A斜的剪力墻程序不能計(jì)算,PMＳAP可以計(jì)算，但要在“簡(jiǎn)潔結(jié)構(gòu)空間建模"沖將其定義為彈性板6.??(二）軟件對(duì)屋面斜板的處理?⑴TAT和ＳATWE軟件只能計(jì)算斜粱,對(duì)斜屋面的剛度不予考慮。?⑵PMSＡP軟件可以計(jì)算屋面斜板的剛度對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響。?

（三)斜屋面結(jié)構(gòu)的計(jì)算?⑴簡(jiǎn)化模型１:忽視斜屋面剛度對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響，將屋面斜板的荷載導(dǎo)到斜梁上，用TAT或SＡＴWＥ軟件計(jì)算。?⑵簡(jiǎn)化模型2：將斜屋面剛度用斜撐代替,屋面斜板的荷載導(dǎo)到斜梁上,用TＡＴ或SATＷＥ軟件計(jì)算。斜撐的主要目的是為了模擬斜屋面的傳力,其本身的內(nèi)力計(jì)算沒(méi)有意義，但在計(jì)算屋面荷載時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮斜撐自重。?⑶真實(shí)模型:考慮斜屋面剛度對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響,用ＰMSAP軟件計(jì)算。??(四）工程實(shí)例

⑴工程概況:某工程為框架結(jié)構(gòu)的仿古建筑，共4層,其次層的兩端和第四層的中間部分布置了較多的斜屋面，該結(jié)構(gòu)斜屋面組成比較簡(jiǎn)潔（如圖1所示，圖略），板厚為1８0mm，地震設(shè)防烈度為8度，地震基本加速度為0．2g，周期折減系數(shù)0.7，考慮偶然偏心的影響,并用總剛模型計(jì)算。該結(jié)構(gòu)的三維軸測(cè)圖、首層平面圖和第四層斜梁線框圖如圖1所示（圖略）。?⑵斜屋面結(jié)構(gòu)的計(jì)算?為了能夠有效地體現(xiàn)屋面斜板對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響,現(xiàn)分別采納三種計(jì)算模型對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，第一種模型為考慮斜屋面，按真實(shí)模型進(jìn)行計(jì)算；其次種模型為忽視斜屋面，將斜屋面引起的荷載傳遞給斜梁，按簡(jiǎn)化模型１計(jì)算；第三種模型為將斜屋面用斜撐代替，斜屋面引起的荷載傳遞給斜梁,按簡(jiǎn)化模型2計(jì)算。這三種計(jì)算模型中結(jié)構(gòu)周期和位移的計(jì)算如表1所示，某根構(gòu)件的內(nèi)力計(jì)算如表２、表3和表４所示。?表１三種計(jì)算模型中結(jié)構(gòu)周期和位移的計(jì)算?周期／真實(shí)模型/簡(jiǎn)化模型１/簡(jiǎn)化模型2／

Ｔ1/0.997（Y）／1。119（Y)／１.0２７（Y)／?Ｔ2／０.９64(Ｘ)/1．018(X）/０。9８１(X)／?T３／０．801（T)/0。８91（Ｔ）/０.８2６(T)/

最大層間位移角（X向）/1／３6３/１/338/1/３５4/?最大層間位移角（Y向）/１/3６6／1／２98／１/32６／?-－－——----－—－－-——－—-－--—－－—－-—－?表2三種模型中梁１的彎矩計(jì)算

①恒載下真實(shí)模型的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：110(左端）／－77．3(跨中）/86。2(右端)?②恒載下簡(jiǎn)化模型1的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：１06.5（左端）/-７７。8（跨中）／89。８（右端)?③恒載下簡(jiǎn)化模型2的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：107.１（左端）/-７7．9（跨中）／８9．2(右端）?④X向地震下真實(shí)模型的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：-2０４（左端）／—42。7（跨中)／199.5(右端）

⑤Ｘ向地震下簡(jiǎn)化模型１的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值:-１78。9(左端)/－３6．6（跨中）/174.５（右端)?⑥Ｘ向地震下簡(jiǎn)化模型2的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：-２０2（左端）／-42。2（跨中）／１97．８(右端）

⑦真實(shí)模型的彎矩設(shè)計(jì)值:—３99.5（左端）／193。9（跨中)/-3６6(右端）?⑧簡(jiǎn)化模型１的彎矩設(shè)計(jì)值：-４03。6(左端)／１９３.2(跨中）／—37６（右端）?⑨簡(jiǎn)化模型2的彎矩設(shè)計(jì)值：-３94(左端)/１85（跨中）／-３６7（右端）?-—－-－-—－—－-－————－—-——－—-－—-－———-?表3三種模型中梁２的彎矩計(jì)算?①恒載下真實(shí)模型的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：5７。５(左端)/—43.4(跨中)/7．2（右端）?②恒載下簡(jiǎn)化模型1的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值:１２6。9(左端）/-62(跨中）/１０9。７（右端)?③恒載下簡(jiǎn)化模型２的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：127.1（左端)／—62.0（跨中)/109．5（右端）?④X向地震下真實(shí)模型的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值:—５.2（左端)／-0．5（跨中)／８。０（右端）?⑤Ｘ向地震下簡(jiǎn)化模型1的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值:-7．６（左端）/-３。０（跨中）/-1．7(右端)?⑥Ｘ向地震下簡(jiǎn)化模型2的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：—6．０（左端)/—2.1(跨中)/1．7(右端）?⑦真實(shí)模型的彎矩設(shè)計(jì)值：-98（左端）／69．6（跨中）／－９5（右端）

⑧簡(jiǎn)化模型1的彎矩設(shè)計(jì)值：—155。9（左端)/1１1。５(跨中）/－１3５。5(右端）?⑨簡(jiǎn)化模型2的彎矩設(shè)計(jì)值：—156(左端）／115（跨中)／－135(右端)

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表4三種模型中柱1的彎矩(Ｍy)計(jì)算?①恒載下真實(shí)模型的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值:—9。７（上端）/3。5（下端）

②恒載下簡(jiǎn)化模型1的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值:-１0。9(上端）／４．７(下端)?③恒載下簡(jiǎn)化模型2的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：-１１.０（上端)/4。７(下端)?④X向地震下真實(shí)模型的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值:－２９6。８（上端）／3３4.4(下端）?⑤X向地震下簡(jiǎn)化模型1的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：—2５8。7(上端)/２91.５（下端)?⑥X向地震下簡(jiǎn)化模型2的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：－292．8（上端)／3３0。１（下端)

⑦真實(shí)模型的彎矩設(shè)計(jì)值：4５6。7（上端）/528。7(下端)?⑧簡(jiǎn)化模型1的彎矩設(shè)計(jì)值:46７．7(上端)/5４1。6(下端)?⑨簡(jiǎn)化模型2的彎矩設(shè)計(jì)值:４２３。2(上端)／５２８。4（下端)?---－—-—-－－-－－－——-－—---——-—－－－－—－

梁1是一根首層的邊框架梁;梁2是四層與柱1相連的斜梁;柱1是一根框架邊柱,梁1一端與之相連。?⑶結(jié)果分析?①?gòu)谋?可以看出，屋面斜板對(duì)結(jié)構(gòu)的周期和位移均有肯定影響。采納簡(jiǎn)化模型1計(jì)算,由于忽視了斜屋面的面內(nèi)剛度和面外剛度，計(jì)算結(jié)果偏柔;采納簡(jiǎn)化