PKPM2010SATWE计算结果分析.ppt

PKPM2010PKPM2010新规范版本新规范版本 SATWESATWE计算结果分析计算结果分析 l 规范条文： 高规的3.4.5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。 周期比控制 控制目的控制目的 控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利 影响，使结构的抗扭刚度不能太弱。 规则单塔楼结构验算周期比规则单塔楼结构验算周期比 1）根据各振型平动系数、扭转系数大于0.5区分 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T1 3）对照“结构整体空间振动简图” 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) 多塔结构周期比多塔结构周期比 对于多塔楼结构，不能直接按上面的方法验算， 而应该将多塔结构切分成多个单塔，按多个单塔 结构分别计算。 周期、地震力与振型输出文件周期、地震力与振型输出文件 WZQ.OUTWZQ.OUT 振型号 周期 转角 平动系数 (X+Y) 扭转系数 1 0.6306 110.18 0.99 ( 0.12+0.88 ) 0.01 2 0.6144 21.19 0.95 ( 0.82+0.12 ) 0.05 3 0.4248 2.39 0.06 ( 0.06+0.00 ) 0.94 4 0.1876 174.52 0.96 ( 0.95+0.01 ) 0.04 5 0.1718 85.00 1.00 ( 0.01+0.99 ) 0.00 60.1355 5.03 0.05 ( 0.05+0.00 ) 0.95 X 方向的有效质量系数: 97.72% Y 方向的有效质量系数: 96.71% 即要求： 0.4248/0.6306=0.67 90% 说明无需再增加振型计算 电算结果的判别与调整要点电算结果的判别与调整要点 1 对于刚度均匀的结构，在考虑扭转耦连计算时，一般来说前两个或几个振型 为其主振型，但对于刚度不均匀的复杂结构，上述规律不一定存在。总之在高 层结构设计中，使得扭转振型不应靠前，以减小震害。SATWE程序中给出了 各振型下基底剪力,可查看以及每个振型对基底剪力的贡献大小。 各振型作用下 Y 方向的基底剪力 振型号 剪力(kN) 1 8473.66 2 13374.28 3 123.33 4 560.45 周期周期、地震力注意问题地震力注意问题 计算模型的选择与振型数的确定: 1.计算模型的选择:当全楼作刚性楼板假定后，计算 时宜选择“侧刚模型”进行计算。而当结构定义有弹 性楼板时则应选择“总刚模型”进行计算较为合理。 周期周期、地震力注意问题地震力注意问题 计算模型的选择与振型数的确定: 2.振型数的确定：高规5.1.13条（宜考虑平扭藕连 计算结构的扭转效应,振型数不小于15,对于多塔楼 结构的振型数不应小于塔楼数的9倍,且计算振型数 应使振型参与质量不小于总质量的90%），振型 数是否足够，应以计算振型数使振型参与质量不 小于总质量的90%作为唯一的条件进行判别。 周期周期比的调整比的调整 目的： 使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理，使结构 不致于出现过大（相对于侧移）的扭转效应。 调整原则： 加强外圈结构刚度、增设抗震墙、增加外围连梁的 高度、削弱内筒的刚度。 高规3.5.2 “抗震设计时，高层建筑的侧向刚度变化应 符合下列规定:” “1 对框架结构” “2 对框架-剪力墙、板柱剪力墙、剪力墙、框架-核心筒、筒 中筒结构” SATWE - 楼层刚度比控制 SATWE - 楼层刚度比控制 上述条文对侧向刚度均采用地震力比地震位移的算法。 对非框架结构的刚度计算考虑了层高的因素。 对非框架的比值提出了更细化的要求：“本层与相邻上层 的比值不宜小于0.9；当本层层高大于相邻上层层高的1.5 倍时，该比值不宜小于1.1；对结构底部嵌固层，该比值 不宜小于1.5” 楼层刚度比软件实施 软件只提供“地震剪力与地震层间位移的比”的选项 软件默认同时计算“剪切刚度”和“地震剪力与地震层间位移 的比”，并以后者判断薄弱层 在1、2层转换时按“剪切刚度”计算等效刚度比，在3层以 上转换时按“剪弯刚度”计算等效刚度比 新高规修改了原附录E公式（倒数），条文略有修改。 E.0.1非抗震时不应小于0.4，E.0.2抗震设计时不应小于 0.8 抗规的刚度比控制无变化，仍然要求本层刚度不小于上层 刚度的70%及上三层刚度平均值的80%； 对于框架结构的刚度比控制，高规与抗规一致； 对于非框架结构，高规采用“引入层高修正的单层刚度比” 控制，不再要求本层刚度与上三层刚度平均值的比值。据 初步估算，高规的控制通常要比抗规松一些； 对于非框架结构的薄弱判断 SATWE - 楼层刚度比控制 薄弱层判断规则的修改薄弱层判断规则的修改 2011年版本，软件两本规范同时执行，并从严控制； 2012年版本，由用户选择判断标准 SATWE PMSAP 选择“按抗规和高规从严判断”时 选择“仅按高规判断”时 控制目的控制目的 刚度比指结构竖向不同楼层的侧向刚度的比值（也 称层刚度比），该值主要为了控制高层结构的竖向 规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层。 层刚比计算及薄弱层层刚比计算及薄弱层（WMASS.OUTWMASS.OUT） 各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息 Ratx1，Raty1 : X，Y 方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70% 的比值，或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者 即要求： Ratx1、Raty1 不小于规范规定值。 电算结果的判别与调整要点电算结果的判别与调整要点 1. 规范对结构层刚度比和位移比的控制一样，也要 求在刚性楼板假定条件下计算。对于有弹性板或 板厚为零的工程，应计算两次，在刚性楼板假定 条件下计算层刚度比并找出薄弱层，然后在真实 条件下完成其它结构计算。 层层刚度比的控制刚度比的控制 2. 层刚比计算及薄弱层地震剪力放大系数的结果。 一般来说，结构的抗侧刚度应该是沿高度均匀或 沿高度逐渐减少，由于薄弱层容易遭受严重震害 ，故程序根据刚度比的计算结果或层间剪力的大 小自动判定薄弱层，并乘以放大系数，以保证结 构安全。当然，薄弱层也可在调整信息中通过人 工强制指定。 l 规范条文： 高规的3.4.5条规定，楼层竖向构件的最大水平位 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。 位移比、层间位移比控制位移比、层间位移比控制 SATWE-SATWE-位移比位移比 SATWE输出2套位移指标。位移比指标看规定水平 力项计算结果，其他位移指标看CQC计算结果。 SATWE-SATWE-规定水平力规定水平力 框剪结构、 短肢墙较多 的剪力墙结 构、转换层 以下楼层框 支框架按规 定水平力计 算倾覆弯矩 。 统计结果输出的相关修改统计结果输出的相关修改 地震作用位移结果取消位移比的输出 统计结果输出的相关修改统计结果输出的相关修改 规定水平力作用位移结果取消位移角的输出 0202规范和规定水平力计算位移比差异规范和规定水平力计算位移比差异 对于比较规则的结构，新抗规采用规定水平 力计算的扭转位移比与02规范相比差别不大，一 般在5以内。例如某剪力墙结构，结构三维轴测 图如图所示 02规范计算位移比vs10版采用规定水平力计算位移比的结果 l 高规3.7.3条规定，高度不大于150m的高层建筑，其 楼层层间最大位移与层间之比（即最大层间位移角） u/h应满足以下要求： 结构体系 u/h限值 框架 1/550 框架-剪力墙，框架-核心筒，板柱-剪力墙 1/800 筒中筒，剪力墙 1/1000 除框架结构外的转换层 1/1000 控制目的控制目的 高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结 构具有必要的刚度： 1保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝 土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度 2保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避 免产生明显的损坏。 3控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构 产生不利影响。 结构位移输出文件（结构位移输出文件（WDISP.OUTWDISP.OUT） Max-(X)，Max-(Y) : X,Y方向的节点最大位移 Ave-(X)，Ave-(Y) : X,Y方向的层平均位移 Max-Dx ，Max-Dy : X,Y方向的最大层间位移 Ave-Dx ，Ave-Dy : X,Y方向的平均层间位移 Ratio-(X),Ratio-(Y): 最大位移与层平均位移的比值 Ratio-Dx,Ratio-Dy : 最大层间位移与平均层间位移的比值 Max-Dx/h，Max-Dy/h : X,Y方向的最大层间位移角 即要求： Ratio-(X)= Max-(X)/ Ave-(X) 最好1.2 不能超过1.5 Ratio-Dx= Max-Dx/ Ave-Dx 最好1.2 不能超过1.5 Y方向相同 SATWE-SATWE-风振舒适度验算风振舒适度验算 高规3.7.6房屋高度不小于150m的高层混凝土建 筑结构应满足风振舒适度要求，结构顶点的加速度可 按高钢规计算。 荷载规范J.1顺风向风振加速度 荷载规范J.2横风向风振加速度 风振舒适度验算风振舒适度验算-SATWE-SATWE 风振舒适度验算风振舒适度验算-PMSAP-PMSAP 电算结果的判别与调整要点电算结果的判别与调整要点 1若位移比（层间位移比）超过1.2，则需要在总信息参数设置中考虑双向地震 作用； 2验算位移比需要考虑偶然偏心作用，验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心； 3验算位移比应选择强制刚性楼板假定，但当凸凹不