2011415PKPM计算结果的判断和调整-2011.ppt

pkpm计算结果的判断 和调整 一、建模计算完毕，应对计算结果 进行分析。 一）先总体、后局部。 二）先竖向结构、后水平结构。 三）先结构、后构件。 二、总体系 1、防止结构失稳 2、防止结构倾覆 3、防止连续倒塌（尚在研究） 1、防止失稳。 高规 5.4.4 高层建筑结构的稳定应符合下 列规定： 1）弯曲型、弯剪型失稳（框-剪，剪力墙、 筒体）：刚重比1.4 2)剪切型失稳（框架结构):刚重比10 满足上述条件表明结构在重力荷载作用下 稳定有一定的安全度，是结构设计的下 限。所以规范是作为强条出现的。 要保证验算结果正确，必须保证输入荷载正确。在 wmass.out 各楼层的单位面积质量分布一栏参考如 下： 结构类型 墙体材料 自 重（kn/m2） 框 架 轻质墙 8.012.0 砖 墙 10.014.0 框架剪力墙 轻质墙 10.014.0 砖 墙 12.016.0 剪力墙 混凝土 14.018.0 2、防止倾覆： 1、高宽比的控制 高规：4.2.3条（在经过 周密计算后，高宽比可以有所突破） 2、高规12.1.6条：高宽比大于4的高层建筑 ，基础底面不宜出现零应力区；高宽比不 大于4的高层建筑，基础底面与地基之间零 应力区面积不应超过基础底面面积的15 ，计算时，质量偏心较大的裙楼与主楼可 分开考虑。 3、对应的抗倾覆弯矩mr/倾覆弯矩mov分别 为无零应力区时mr/mov 3；出现15%的零 应力区mr/mov 2.4。 4、mr/mov的比值在wmass.out 抗倾覆验 算结果一栏。 三、竖向体系 主要指柱、墙等竖向构件的布置。 一）周期 二）振型 三）地震力 谈竖向体系时不能割裂水平体系。如调整 梁高改变柱子刚度、改变连梁高度调整剪 力墙刚度、设置水平伸臂构件等均可改变 竖向体系的性能。 1、周期 1）周期是判断结构是否合理的主要指标。 2）根据经验，各种结构非耦连计算的合理 第一周期如下： 框架结构：t1=（0.10.15）n 框架剪力墙和框架核心筒结构：t1=（ 0.080.12）n 剪力墙结构： t1= （0.040.08）n 和筒中筒结构： t1= （0.060.10）n 式中n结构层数，周期为程序计算周期 3）第二平动周期、第三平动周期与同一方 向第一平动周期的关系大致为： t2(1/31/5)t1 t3(1/51/7)t1 2、振型 振型曲线连续光滑、零点位置符合规律。 3、地震力 1）判断地震力的大小主要为剪重比的要 求。 2）根据经验： 二类场地：7度区 剪重比1.6%2.8% 8度区 剪重比3.2%5% 3）同时应满足最小剪重比要求。对薄弱层 尚应再乘以1.15的系数。即其楼层剪力为 1.15 gj. 4）该值不满足时的调整： （a）当地震剪力偏小而层间位移角又偏大时 ，说明结构过柔，宜适当加大墙、柱截面，提 高刚度。 （b）当地震剪力偏小而层间位移角又恰当时 ，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。当然应尽量避免使用该 方法。傅总的实用高层建筑结构设计第二 版建议减重比小于规定值20%30%必须调整结 构布置。 c.新抗规50011-2010 5.2.5条对剪重比有新规 定，长周期结构可以降低剪重比要求。但 这是最低要求，包括钢结构、隔震和消能 减震结构都需满足。 d.剪重比相差不多时可以采用增大系数法， 但需全楼层增大。其增大方法详抗规5.2.5 条的条文说明。 层间位移角的控制： 框架： 1/550 框-剪：1/800 剪力墙：1/1000 少墙框架：按框架承担的底部倾覆力矩比在框 -剪和框架间插值。（少墙框架尚应按框架和 框-剪两种模型包络设计） 上海规范补充规定：剪力墙底层：1/2500 框-剪底层：1/2000 （上述指标不需考虑偶然偏心的影响 高规4.6.3 条） 位移角不满足的调整： 1、根据周期大小判断结构刚度。 2、刚度较大时，应减小结构刚度，降低地 震反应。 3、刚度较小时，应增大结构刚度。 4、由于控制的是结构最大位移角，应增大 结构周围刚度，减小扭转效应。 四、具体指标的判断： 一）竖向规则性的判断 1、楼层侧向刚度比 2、楼层抗剪承载力比 二）平面规则性的判断 1、周期比 2、位移比 三）其余需注意的指标： 1）刚心、质心、偏心距 2) 振型质量参与系数 3）地震作用最大方向角 4）0.2q0调整 1、楼层侧向刚度比 1）三个刚度比的选择。（上海地区均选剪 切刚度） 2）抗规3.4.2，高规4.4.2对软弱层的定义： 其楼层侧向刚度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%。 3）超限高层规定：本层侧向刚度小于上层 50%即为超限高层。（上海超限指南：侧向 刚度小于相邻上部楼层侧向刚度的60%或 其上相邻三层侧向刚度平均值的70%。） 4）如何调整软弱层： a.增大下层竖向构件截面。 b.提高下层混凝土强度等级。 c.加大下层与竖向构件相连水平构件截面 d.减小上层水平、竖向构件截面。 2、楼层抗剪承载力比 1）抗规3.4.2，高规4.4.3对楼层抗剪承载力比 的要求： a级高度高层建筑的楼层层间抗侧力 结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载 力的80%，不应小于其上一层受剪承载力的 65%；b级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结 构的受剪承载力不应小于其上一层受剪承载力 的75%。（65%是下限） 2）出现薄弱层的调整。 a.增大下层竖向构件截面。 b.提高下层混凝土强度等级。 3、出现软弱层、薄弱层的处理 1）高规5.1.14、抗规3.4.4.2 地震力放大1.15 （竖向构件不连续乘1.252.0） 2）符合抗规5.5.2条或高规5.5.1条，进行薄 弱层弹塑性验算（satwe可以对12层以下框 架结构自动进行弹塑性验算，结果在sat- k.out下） 4、周期比 高规 4.3.5 结构扭转为主的第一自振周期 tt与平动为主的第一自振周期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本规程第10章 所指的复杂高层建筑不应大于0.85。 该值反映的是结构本身的抗扭能力问题。 有时结构本身是规则的，但是由于主要抗 侧力构件布置不合理，导致扭转周期比较 大，比如框架-核心筒。 该值较大时，结构的扭转效应会加大。 该值的调整：1）当结构刚度较大时，应削 弱中部结构刚度，延长第一平动周期。 2）当结构刚度较弱时，应加强结构周边构 件，降低扭转周期。 5、位移比 主要为控制结构平面规则性，以避免产生过大 的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。见抗 规3.4.3，高规 4.3.5。 高规： 在考虑偶然偏心影响的地震作用下， 楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，a 级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2 倍，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 不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该 楼层平均值的1.4倍。 计算该值时，应在刚性楼板假定下进行。 如何调整位移比： 1）改变结构平面布置，减小结构刚心与形 心的偏心距 2）加强周边结构，提高抗扭能力。 3）在satwe各层配筋构件编号简图中查找 位移最大点，加大该侧结构。 4）如结构有足够刚度，还可削弱对侧结 构。 6、质心、刚心、偏心距 超限要点：偏心距大于0.15或相邻层质 心相差较大； 单塔或多塔与大底盘 的质心偏心距大于底盘相应边长20%。 该条主要控制扭转不规则，尽量减小质心 与刚心的偏心。 7、振型质量参与系数 抗规5.2.2条文说明：振型个数一般可以取 振型参与质量达到总质量的90%所需振型 数。 高规 5.1.13 b级高度的高层建筑结构和复杂 高层建筑结构，所取振型数应使振型参与 质量不小于总质量的90%。 振型数：全国民用建筑技术措施第204页 8.8.4 高层建筑地震作用振型数应至少取9； 当考虑扭转耦连计算，振型数不应小于15 ；对多塔结构不应小于多塔数x9。 当多层结构基础埋深较深时，常会在+0.000 附近加设地梁（不设板）。并将此按建一 个结构楼层考虑。由此常会出现参与系数 不足的情况。此时可以在santwe分析与 设计参数定义中将+0.000以下部分设为地下 室，在地下室信息中将回填土对地下室相 对刚度比设为0，如此都可以满足振型数的 要求。 8、地震作用最大方向角 1）当wzq.out中的地震作用最大方向角大 于15度时，在指标计算时应先将satwe 分析 与设计参数补充定义中的水平力与总体坐 标夹角调整为该最大方向角。 2）在结构构件计算时，根据部分项目的计 算比较，构件在水平力为0度的配筋较按最 大方向角时大。因此应进行包络设计。 9、0.2q0的调整 高规 8.1.4 满足（8.1.4）式要求的楼层，其 框架总剪力不必调整；不满足（8.1.4）式 要求的楼层，其框架总剪力应按0.2v0和 1.5vf,max二者的较小值采用 vf0.2v0 v0和vf,max 均取框架柱数量变化有规律段的底 层总剪力和该段最大框架总剪力 该条对于带裙房结构，框架调整应区分为裙 房部分和裙房以上部分。 几个问题 1、新抗规6.2.13条文说明：计算位移时，抗