PKPM计算书合理性判定

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2、由抗规(GB50011-2001)对525条的条文说明知，“对于扭转效应时显或基本周期小于3.5S的结构，剪力系数取0.2amax”，由此可据抗规表5.1.4-1推算出各地震列度下的剪力系数：9度为0.2*0.32=0.064，8度为0.2*0.16(0.24)=0.032(0.048)，7度为0.2*0.08(0.12)=0.016(0.024)，6度为0.2*0.04=0.008。在计算时应注意抗规5.2.5条，对于6度区可不要求该剪力系数，可详读该条的条文说明。即6度区按0.8%较好，这样对结构来说是更安全的(类似于最小配筋率的概念)。剪重比主要是考虑基本周期大于3s的长周期结构。地震对

3、于此类结构的破坏相比短周期的结构有更大影响，但规范用的振型分解反应普法无法作出估计；而且对于此类长周期结构计算所得的水平地震作用下的结构效应可能偏小，这可能就是规范设定最小剪重比的原因。另外不要忘了对竖向不规则结构的薄弱层的水平剪力应增大1.15倍，即楼层最小剪力系数不小于高规表3.3.13(即上表)中相应数值的1.15倍。在抗震规范的抗震截面验算的条文说明中,明确指出,剪重比是一个调整系数,即这不是一个指标,计算结果出来后,若剪重比大于规定的最小值,计算结果不作调整，若小于，将地震剪力调大，使剪重比达到规定的最小值类似框剪结构的0.2Q。,在satwe的结果文件Wmass.out,给出这一调

4、整的信息，多看看这一信息，对剪重比的理解会更深刻注意剪重比和剪压比是两个截然不同的概念，不可混淆。剪重比是对整个结构体系一个宏观概念，而剪压比是针对单个构件的一个控制指标(类似于剪跨比)。一般的转换梁的截面尺寸是由剪压比计算确定，以避免脆性破坏和具有合适的含箍率.剪压比计算公式：卩v=Vmax/fcbho.其中Vmax为转换梁支座截面处最大组合剪力设计值，fc为转换梁混凝土抗压强度设计值，fc为转换梁的宽度,ho为转换梁截面的有效高度.关于有没有上限的问题，首先要明白在地震作用下影响建筑水平地震剪力的内在原因是什么，这个明白了此问题也就有解了这个原因就是结构刚度，结构刚度越大产生的剪力就越大，

5、有些建筑不满足剪重比要求多是因为建筑过柔的缘故。结构刚度的大小可参考层间位移比，只要这个比值合适就不用担心建重比太大的问题层间位移比在框剪结构中，按经验取值为规范的2倍.根据李国胜编著的一本书，6度时可取7度时相应的1/2剪重比过大过小都需要检查。过大，说明底部剪力过大，应检查输入信息，是否填入信息有误，或者剪力墙数量过多，结构太刚。不论剪力重力比过大过小，都要找出原因，将其控制在适宜的范围内，其计算的位移，内力，配筋才有义。转剪重比不满足时的调整方法：1) 程序调整：在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后，SATWE按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力

6、系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和，用以调整该楼层地震剪力，以满足剪重比要求。2) 人工调整：如果还需人工干预，可按下列三种情况进行调整：a) 当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时，说明结构过柔，宜适当加大墙、柱截面，提高刚度；b) 当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时，说明结构过刚，宜适当减小墙、柱截面，降低刚度以取得合适的经济技术指标；c) 当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时，可在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数增大地震作用，以满足剪重比要求。(3) .刚度比：主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层，见抗规3.4.2新抗震规范附录E2

7、.1规定，筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2。新高规的4.4.3条规定，抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。新高规的5.3.7条规定，高层建筑结构计算中，当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。新高规的10.2.6条规定，底部大空间剪力墙结构，转换层上部结构与下部结构的侧向刚度，应符合高规附录D的规定。FE.0.1底部大空间为一层的部分框支剪力墙结构，可近似采用转换层上、下层结构等效刚度比丫表示转换层上、下层结构刚度的变化，非抗震设计时丫不应大于3,抗

8、震设计时不应大于2。FE.0.2底部为25层大空间的部分框支剪力墙结构，其转换层下部框架-剪力墙结构的等效侧向刚度与相同或相近高度的上部剪力墙结构的等效侧向刚度比丫e宜接近1,非抗震设计时不应大于2，抗震设计时不应大于1.3。层刚度比的计算方法：F高规附录E.0.1建议的方法剪切刚度Ki=GiAi/hiF高规附录E.0.2建议的方法一一剪弯刚度Ki=Fi/iF抗震规范的3.4.2和3.4.3条文说明中建议的计算方法：Ki=Vi/ui层刚度比的控制方法：新规范要求结构各层之间的刚度比,并根据刚度比对地震力进行放大,所以刚度比的合理计算很重要。新规范对结构的层刚度有明确的要求,在判断楼层是否为薄弱

9、层、地下室是否能作为嵌固端、转换层刚度是否满足要求等等,都要求有层刚度作为依据,所以层刚度计算的准确性就比较重要。程序提供了三种计算方法：Ø1。楼层剪切刚度Ø2。单层加单位力的楼层剪弯刚度Ø3。楼层平均剪力与平均层间位移比值的层刚度三种计算方法有差异是正常的,可以根据需要选择。Ø只要计算地震作用，一般应选择第3种层刚度算法Ø不计算地震作用，对于多层结构可以选择剪切层刚度算法，高层结构可以选择剪弯层刚度Ø不计算地震作用，对于有斜支撑的钢结构可以选择剪弯层刚度算法转换层结构按照“高规”要求计算转换层上下几层的层刚度

10、比,一般取转换层上下等高的层数计算。层刚度作为该层是否为薄弱层的重要指标之一,对结构的薄弱层,规范要求其地震剪力放大1.15,这里程序将由用户自行控制。当采用第3种层刚度的计算方式时,如果结构平面中的洞口较多,这样会造成楼层平均位移的计算误差增加,此时应选择“强制刚性楼板假定”来计算层刚度。选择剪切、剪弯层刚度时,程序默认楼层为刚性楼板。层刚度比即结构必须要有层的概念,但是,对于一些复杂结构,如坡屋顶层、体育馆、看台、工业建筑等,这些结构或者柱、墙不在同一标高,或者本层根本没有楼板,所以在设计时,可以不考虑这类结构所计算的层刚度特性。对于大底盘多塔结构,或上联多塔结构,在多塔和单塔交接层之间的

11、层刚度比是没有意义的。如大底盘处因为离塔较远的构件,对该塔的层刚度没有贡献,所以遇到多塔结构时,层刚度的计算应该把底盘切开,只能保留与该塔2到3跨的底盘结构。将各层位移连成位移曲线,应具有以下特征：剪力墙结构的位移曲线具有悬臂弯曲梁的特怔,位移越往上增大越快,成外弯形曲线框架结构具有剪切梁的特怔,越往上增长越慢,成内收形曲线框架-剪力墙和框架-筒体结构处于两者之间，为反S形曲线，接近一直线在刚度较均匀的情况下,位移曲线应圆曲光滑,无突然的凸凹变化和折点。(4) .位移比：主要为控制结构平面规则性,以免形成扭转,对结构产生不利影响；见抗规3.4.2规范条文：新高规的4.3.5条规定,楼层竖向构件

12、的最大水平位移和层间位移角,A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍；且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑,不应大于该楼层平均值的1.4倍。程序处理：针对此条,程序中对每一层都计算并输出最大水平位移、最大层间位移角、平均水平位移、平均层间位移角及相应的比值,用户可以一目了然地判断是否满足规范。位移比的限值：是根据刚性楼板假定的条件下确定的,其平均位移的计算方法,也基于“刚性楼板假定”。F控制位移比的计算模型：按照规范要求的定义，位移比表示为“最大位移/平均位移”，而平均位移表示为“（最大位移+最小位移）/2”，其中的关键

13、是“最小位移”，当楼层中产生0位移节点，则最小位移一定为0，从而造成平均位移为最大位移的一半，位移比为2。则失去了位移比这个结构特征参数的参考意义，所以计算位移比时，如果楼层中产生“弹性节点”，应选择“强制刚性楼板假定”。规范要求：高规4.3.5条，应在质量偶然偏心的条件下，考察结构楼层位移比的情况。层间位移角：程序采用“最大柱（墙）间位移角”作为楼层的层间位移角，此时可以“不考虑偶然偏心”的计算条件。复杂结构，如坡屋顶层、体育馆、看台、工业建筑等，这些结构或者柱、墙不在同一标高，或者本层根本没有楼板，此时如果采用“强制刚性楼板假定”，结构分析严重失真，位移比也没有意义。所以这类结构可以通过位

14、移的“详细输出”或观察结构的变形示意图，来考察结构的扭转效应。对于错层结构或带有夹层的结构，这类结构总是伴有大量的越层柱，当选择“强制刚性楼板假定”后，越层柱将受到楼层的约束，如果越层柱很多，计算失真。总之，结构位移特征的计算模型之合理性，应根据结构的实际出发，对复杂结构应采用多种手段。（5）.周期比：主要为控制结构的扭转效应，减小扭转对结构带来不利影响（此时要注意：第一、二震型在高层建筑中是不能以扭转为主）；规范条文：新高规的435条规定，结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1之比，A级高度高层建筑不应大于0.9；B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85。

15、对于通常的规则单塔楼结构，如下验算周期比:1 ）根据各振型的平动系数大于0.5，还是扭转系数大于0.5，区分出各振型是扭转振型还是平动振型2 ）通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期Tt，周期最长的平动振型对应的就是第一平动周期T13）对照“结构整体空间振动简图”，考察第一扭转/平动周期是否引起整体振动，如果仅是局部振动，不是第一扭转/平动周期。再考察下一个次长周期。4）考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大5）计算Tt/T1，看是否超过0.9（0.85）周期比控制什么？如同位移比的控制一样，周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系，而非其绝对大小，它的目的是使抗侧力构件的

16、平面布置更有效、更合理，使结构不致于出现过大（相对于侧移）的扭转效应。一句话，周期比控制不是在要求结构足够结实，而是在要求结构承载布局的合理性周期比不满足要求，如何调整？一旦出现周期比不满足要求的情况，一般只能通过调整平面布置来改善这一状况，这种改变一般是整体性的，局部的小调整往往收效甚微。周期比不满足要求说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小，总的调整原则是加强结构外圈刚度，削弱结构内筒刚度。F验算周期比的目的，主要为控制结构在罕遇大震下的扭转效应。F多塔结构周期比：对于多塔楼结构，不能直接按上面的方法验算。如果上部没有连接，应该各个塔楼分别计算并分别验算，如果上部有连接，验算方法尚不清楚。F

17、体育场馆、空旷结构和特殊的工业建筑，没有特殊要求的，一般不需要控制周期比。F当高层建筑楼层开洞口较复杂，或为错层结构时，结构往往会产生局部振动，此时应选择“强制刚性楼板假定”来计算结构的周期比。以过滤局部振动产生的周期。对于比较正常的工程设计，其不考虑折减的计算自振周期大概在下列范围中。框架结构：T1=（0.12.-0.15）n框架-剪力墙和框架-筒体结构：T1=（0.06-0.12）n剪力墙结构和筒中结构：T1=（0.04-0.06）n（式中n为建筑层数）第二及第三周期近似为：T2=（1/3-1/5）T1T3=（1/5-1/7）T1如果计算结果偏离上述数值太远，应考虑工程中截面是否太大、太小

18、，剪力墙数量是否合理，应适当进行调整。反之,如果截面尺寸、结构布置都正确，无特殊情况而偏离太远，则应检查输入数据是否有错误。以上判断是根据平移振动振型分解方法来提出的，考虑扭转耦连振动时，情况复杂很多，首先应挑出与平移振动对应振型来进行上述比教，至于扭转周期的合理数值，由于经验不足尚难提出合理的数值。振型曲线在正常的计算下，对于比较均匀的结构，振型曲线应是比较连续光滑的曲线附图一），不应有大进大出，大的凸凹曲折。第一振型无零点；第二振型在(0.7-0.8)H处；第三振型分别在(0.4-0.5)及(0.8-0.9)H处。(6) .刚重比：主要为控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆；(7) .有效质量比：主要为控制结构的地震力是否全计算出来。另外，“三分计算,七分构造”，对楼板大洞口周边梁板、转角窗房间楼板、不能贯通框架梁之间楼板、楼梯间休息平台梁处短柱、地下室顶板、大底盘顶板等电算结果反映不出来的部位只能通过构造措施加强，使之和计算模型相符