PKPM刚度比.doc

PKPM刚度比、位移比、周期比详细讲解该帖被浏览了14456次|回复了171次周期比规范条文：新高规的4.3.5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。 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T1 3）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。 位移比规范条文： 新高规的4.3.5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。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。刚度比F新抗震规范附录E2.1规定，筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2。 F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%。 F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。 F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表示转换层上、下层结构刚度的变化，非抗震设计时不应大于3，抗震设计时不应大于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 = Gi Ai / hi F高规附录E.0.2建议的方法剪弯刚度 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。 对于错层结构或带有夹层的结构，层刚度比有时得不到合理的计算，这是因为层的概念被广义化了。此时，需要采用模型简化才能计算出层刚度比。2011六月PKPM技术问题问答该帖被浏览了2838次|回复了7次 1、JCCAD筏板有限元计算，输入地质资料后筏板没有基床反力系数？答：筏板中局部有桩，程序默认只靠桩承担反力，所以不显示筏板基床反力系数。将桩删掉让程序自动给出筏板基床反力系数，再把桩布置上去，手动输入之前的基床反力系数，考虑桩土共同分担。2、STS桁架计算中，桁架杆件是按柱还是梁输入？答：桁架结构各杆件均按柱输入。桁架中各杆件受力一般以压弯或轴心拉压为主，若按梁输入，按照钢结构规范中受弯构件的要求设计，则与实际不符，且偏不安全。3、SATWE柱子计算选择“双偏压”模式，实际配筋时需要满足SATWE计算结果中的全截面配筋率吗？答：1、除了要满足规范最小全截面配筋率外，实际配筋时不一定要满足SATWE计算的全截面配筋率。由于角筋对承载力贡献较大，所以实配角筋一般不应小于SATWE给出的角筋面积。如小于需要进行双偏压验算。2、当实配角筋大于SATWE给出的角筋，同时实配单边钢筋却（不包括角筋）小于SATWE计算值时，绝大部分柱子也可满足要求，此时可采用SATWE的柱双偏压验算功能复核。4、2010新规范SATWE计算梁配筋与08版不同，可能什么原因？ 答：一是中梁刚度放大系数，新规范可以根据公式自动计算，各个梁的放大系数可能不同，而08版的梁放大系数一样，导致计算内力不同。另外剪力公式改变，同样剪力，新规范计算的箍筋要大。5、基础CAD中弹性地基梁内力计算菜单，如何考虑水浮力？答：水浮力的大小根据水头标高与梁底高差乘翼缘宽度确定，方向向上。6、SATWE可以计算楼板温度内力吗？答：SATWE计算温度工况时，与计算恒活等一样，可以考虑楼板（如弹性膜）的作用，但未给出楼板自身的温度内力。PMSAP可以给出。7、基础CAD非承台桩区域桩数，进行桩数估算时，程序估算的桩数小于人工估算的桩数，为什么?答：程序估算时根据每个标准组合对应的区域轴力，得到多个桩数，取大值给出。用户估算时采用区域内的柱墙最大轴力标准组合，但实际上不同柱墙的最大轴力不一定在同一组合中出现，导致手算的大于程序估算。设计中使用程序给出的桩数即可。8、复杂楼板模块SLABCAD，进入板带交互验算出错。答：建模时柱子偏心过大，偏出定位节点以外。可修改，使柱子定位节点在柱子几何尺寸范围内。9、基础CAD筏板计算结果与复杂楼板SLABCAD中，结果都给出了板弯矩MX，MY，他们对应的配筋方向是怎样的？答：两模块中，MX对应的配筋，均为实配钢筋轴线平行于X方向（电脑屏幕水平方向）。10、基础人机交互输入中，柱子对筏板冲切有否减去冲切范围内的板底反力？答：有减。由于还未进行筏板有限元计算，此时的反力是上部荷载除以筏板面积得到的平均反力。11、SATWE柱子配筋时，角筋如何取值？答：双偏压时角筋由计算确定。单偏压时，按柱长边尺寸确定角筋直径，从14mm到25mm不等。12、基础CAD中桩基承台，可以计算桩的水平位移吗？答：目前未计算。13、某模型SATWE计算位移比难通过。答：裙楼部分面积较大，但刚度主要集中在塔楼部分，所以造成偏心比较大，位移比较大。根据提示的位移最大点，在相应方向的角部对称加两道墙厚（只在一层加），即可满足规范要求。、1、SATWE计算内力组合时可否取消1.35恒+0.98活的组合？答：可以。在SATWE参数“荷载组合”中勾选“采用自定义组合及工况”，同时在自定义列表中将该组合删除。2、2010新版基础CAD读取上部荷载，弹出的“荷载汇总”文本文件中，恒活荷载下为什么还有剪力？恒活作用下，结构底部合力应该无水平力才对。答：暂时没有读取剪力墙平面外的剪力导致的。3、基础CAD目标组合最大轴力组合下，可否查看各个柱、墙最大轴力对应的荷载组合是哪个？答：把鼠标放到柱子、墙节点上，出现提示行，有荷载代码，即组合号。对应的荷载组合形式，可在“当前组合”列表中查看。4、复杂楼板SLABCAD后处理中，挠度点值与板带交互设计及验算里的挠度是什么关系？答：点值挠度只是单工况下有限元计算的结果。板带挠度是按混凝土规范方法计算的挠度，考虑了荷载长期作用的影响。5、中震不屈服设计时，不需要进行强剪弱弯的内力放大。08版通过人工修改抗震等级为四级来实现。但10新规范进行多遇地震计算时即使抗震等级四级也要进行内力放大。使用10版程序进行中震不屈服设计时，就不能选择四级抗震了吧？答：为实现中震不屈服不进行内力放大的要求，10版程序只需选择中震不屈服设计选项，同时修改地震影响系数最大值为中震，则程序自动不放大内力，而不再需要用户修改抗震等级。6、PMCAD“设计参数”中，将混凝土容重设为0，复杂楼板SLABCAD是否仍然计算楼板自重？答：仍然计算。7、基础CAD独立基础计算，可以输出承载力控制荷载的T图。在同一荷载组合下，该图中的弯矩与当前组合中的弯矩不一致，与计算书中的文本格式弯矩也不一致。答：控制荷载T图的弯矩与当前组合弯矩不一致，是因为该柱子为偏心建模，控制荷载输出的弯矩以柱子节点为准，当前组合中以柱子形心为准，两者相差了一个柱轴力产生的附加弯矩。计算书中的弯矩是考虑了柱底剪力在基底引起的附加弯矩，前两者没有考虑该项。程序以柱子形心处内力进行设计。8、单层平面较大，PMCAD可以输入，但是在SATWE计算后图形结果中显示不出计算结果。答：08版旧版本没有扩容。用10年9月份的版本计算没有问题。9、08版SATWE计算，6度二类场地可否提高一级抗震构造措施？答：08版不行。10新版程序可以。10、PMCAD虚梁上加线荷载， SLABCAD可否识别？答：不能识别。可在SLABCAD中施加板上线荷载。11、弹塑性静力分析PUSH-OVER中剪力墙上出现的点、线表示什么意思？答：黄色竖向短线表示该物质点竖向拉坏或者压坏。黄色横向短线表示该物质点横向拉坏或者压坏。黄色圆圈表示该物质点剪切破坏。12、弹塑性时程分析EPDA没响应。答：保留次要构件，重新弹塑性分析，即可正常，但是时间较长。13、SATWE位移详细结果文件WDISP.OUT中，每个位移对应两个节点号，节点1、节点2分别是什么意思？答：节点1是本层节点的序号，节点2才是全楼的节点号，节点2的号码对应SATWE图形结果中的节点号。1、PMCAD次梁按照“次梁布置”建模，原来的大楼板被次梁分为上下两个小楼板，在“画结构平面图”进行楼板配筋计算时，程序如何处理？答：程序按照两个小板分别计算配筋，但输出图形中两板跨中配筋取大值给出。2、JCCAD中，在基础人机交互输入的时候，有桩对筏板的冲切计算。在桩筏有限元计算后也有桩冲切力，两者有何区别？答：前面冲切时由于没有进行有限元计算，不知各桩的真实反力，近似按照桩特征值的1.25倍作为桩反力。有限元计算后得到真实桩反力，此时冲切计算更准确。3、多层框架模型，08版与10版计算梁各工况弯矩完全一样，梁端设计弯矩也完全一样，但纵筋面积稍有差别，什么原因？答：保护层厚度导致的。10版SATWE参数设置中，保护层厚度要从箍筋外侧起算，08版从纵筋外侧起算。10版直接接08版模型时，保护层厚度数值初始默认未改变，此时10版计算配筋时，还要另加10mm作为纵筋到截面外边缘的距离，此时10版计算面积稍大。具体应用时需注意修改。4、鉴定加固中有否楼梯的计算？答：暂时没有对楼梯的鉴定加固。5、桩筏有限元计算，采用单向压缩分层总和法，程序给出的结果中没有桩刚度？答：采用单向压缩分层法，需要输入地质资料，再结合明德林公式进行内力计算，不需要直接输入桩刚度。采用倒楼盖法、弹性地基梁板法时需要输入桩刚度。6、筏板基础中，执行“单墙冲板”命令，有时弹出的抗冲切与冲切力比值为999，什么意思？答：是墙下破坏锥体内反力大于墙设计轴力，此时冲切力为负值，程序显示999。7、桩筏有限元计算中的群桩沉降放大系数，程序如何选取？答：放大系数程序自动计算（要输入地质资料），取决于桩的长径比、桩距径比、桩土刚度比K。详细计算方法可参考JCCAD说明书。8、某带型钢混凝土柱子结构，SATWE中震不屈服计算时柱计算结果不满足，但中震弹性下反而满足。答：是柱子内型钢和混凝土剪力比超限。当计算中震不屈服时，型钢和混凝土剪力比的算法按照强度标准值计算，此时刚好不满足规范要求，所以显红。而中震弹性计算时材料强度按照设计值，不存在此情况。9、弹塑性静力分析PUSH-OVER结果中如何查看弹塑性位移角所在层号？答：PUSH中求取性能点的时候只显示性能点的出现的步数，不显示性能点出位移角所在的楼层数。因为性能点可能不在整数步，可以根据提示的步数，找到在附近步数的各楼层弹塑性位移角的值，以此找到性能点处位移角的楼层号。10、某模型已经布置了桩承台基础，现有另一模型底层网格与其几乎一样，可否将桩基础拷贝进来？答：可以将布置好桩基础模型文件夹中的jcsr.jc拷贝到新模型文件夹中。11、基础地质资料输入中桩侧阻力和端阻力是什么值？答：输入极限侧阻力、端阻力标准值，主要用于上海规范时。国家规范程序根据土层名称自动根据建筑桩基技术规程2008版表5.3.5取值，没有用到用户输入的值。该参数可用于桩承载力估算，明德林公式计算桩基沉降等。12、桩筏有限元计算后，结果“总信息”中分别输出“梁板弯矩图”和“人防弯矩图”，二者什么关系？答：考虑到人防配筋时材料强度有放大，与其他荷载组合不同，为方便对比，“梁板弯矩图”中不包括人防荷载弯矩，但给出的“配筋量图”中包含了所有荷载产生的最大配筋。13、平板筏板基础中，地基规范8.4.9条，距柱边h0处筏板的剪切承载力如何计算？答：可以通过筏板有限元结果的“板剪力图”验算。1、PMCAD中一片剪力墙上不能同时布置两个洞口，如何处理？答：可在墙轴线中部加一节点，将其分为两个墙，再布置洞口。 2、 新混凝土规范11.7.10条,对于一、二级抗震等级的梁，当跨高比小于2.5时，除普通箍筋外宜配置斜向交叉钢筋，并给出交叉筋计算公式，SATWE有否执行该条款？答：暂未执行。3、新混凝土规范11.7.11条，连梁的最小配筋率不应小于0.15%,SATWE如何处理的?答：10新规范版SATWE按照新高规第7.2.24条执行：跨高比（l/hb）不大于1.5的连梁，非抗震设计时，其纵向钢筋的最小配筋率应为0.2；抗震设计时，其纵向钢筋的最小配筋率宜符合表7.2.24的要求；跨高比大于1.5的连梁，其纵向钢筋的最小配筋率可按框架梁的要求采用。（新增条文） 4、PMCAD“画结构平面图”中板配筋的计算，可否输入板面负荷载计算？答：不能计算负荷载。 5、2010版规定水平力程序如何计算？答：规定水平力理解为模拟地震作用的一组静态地震力。用于框剪结构中框架倾覆力矩的计算、位移比的计算。程序计算提供两种方法：方法一：规定水平力以层为单位，根据上下楼层剪力差计算出来，再作用于本层质心来计算位移比。可通过WZQ.OUT文件得到。比如3层X向规定水平力，查看SATWE周期结果文件WZQ.OUT，3层和4层的层剪力Vx分别为200和150，则3层对应X向规定水平力为50。 方法二：以节点为单位，由CQC组合的各个有质量节点上的地震力。用于楼层概念不清晰的情况，如错层、广义层建模等。6、30层结构，个别柱子做柱下独立基础，地基承载力达2500kPA，2010版基础CAD计算独立基础高度达到2m，什么原因？答：是由于按新地基基础规范，计算剪切。由于荷载大，基础底面反力大，剪力相应大，导致基础高度大。7、墙保护层厚度，SATWE中如何填？答：未提供墙保护层厚度输入。由于剪力墙暗柱内配筋较多，纵向钢筋合力点距截面边缘的距离，程序取一个固定值，并不依赖于保护层厚度。8、2010新版SATWE计算圆形钢管混凝土，出现“圆形钢管混凝土柱轴向压力偏心率超限”的提示，该项验算哪个规范有规定？答：2011新高规第11章关于钢管混凝土的规定。9、边框柱定义为框支柱后，内力很大。答：定义为框支柱后，程序执行了框支柱剪力占底部剪力百分比的规范要求，对框支柱的地震力进行了调整。用户可以根据自己的情况，来决定需不需要对边框柱进行框支柱的调整。10、桩承台基础，使用基础CAD中桩筏有限元计算，配筋结果不符合一般规律？答：有限元计算网格划分方式的不同，可能导致内力的不同。该模型带桩，最好使用程序中的“布置构件（梁、墙、板带）网格及桩位”的方式来划分单元，计算结果与一般规律相符。 11、SATWE结果文件中“底层最大柱、墙内力组合”有无包含吊车荷载？答：未包含。12、2010新版SATWE风荷载参数中，要填入X、Y两个方向基本周期，如何填写？答：该填入方法在PMSAP模块中已使用多年。现SATWE加入，是为了两个方向风力计算更精确，用户可先进行地震计算，在结果文件WZQ.OUT中查看X、Y向的第一平动周期填入。注意不要填入平动系数。13、某根梁，梁上无集中力，梁跨上也无其他梁与其连接，SATWE剪力包络图显示有突变，不是直线，是否正常？答：在突变的两侧，不同位置截面对应的控制剪力由不同的荷载组合得到，产生突变，是可能出现的。但恒、活等单工况下的剪力图均为连续直线。1、SATWE计算无梁楼盖结构时，除在柱轴线处加虚梁外，为使柱子配筋更准确，经常在板跨中也加虚梁。如将该模型进入SLABCAD第四步板带划分时，跨中虚梁处也被认为是柱上板带，不合理。如何处理 ？答：可以分开两个模型。跨中带虚梁的模型用于SATWE整体计算，跨中不带虚梁的模型用于SLABCAD楼板的计算。2、SATWE如设置了弹性板6和强制刚性板假定，同时勾选了“强制刚性板时保留板面外刚度”，此时是否需要将中梁刚度放大系数改为1？答：需要将其改为1，以免重复考虑板对梁的刚度影响。3、中震不屈服计算后，如何看出程序执行了相应调整？答：在2010版SATWE中 （1）可以从结果“构件信息”文本文件中，看到钢筋材料强度采用了标准值，荷载分项系数均取1.0；此时风与地震不同时组合。（2） 关于不进行强剪弱弯的放大例如某框架梁，二级抗震，“构件信息”中其设计剪力V如是带地震的组合，则可通过对应的荷载组合系数和各工况标准值，直接手算组合得到，证明其未进行强剪弱弯的放大。否则该剪力要比手算组合的大。（3）关于承载力抗震调整系数RE取1.0可由上面的剪力V代入相应公式，取RE为1.0，手算求得配筋面积应与程序给出的相符。4、08与