PKPM必须检查的计算结果输出信息

PKPMPKPM 必须检查的计算结果输出信息必须检查的计算结果输出信息 1 轴压比 主要为控制结构的延性 规范对墙肢和柱均有相应限值要求 见 抗规 6 3 6 和 6 4 5 2 剪重比 主要为控制各楼层最小地震剪力 确保结构安全性 参见 高规 的表 3 3 13 地震规范的表 5 2 5 同 程序对算出的 楼层最小地震剪力系数 如果不满足规范的要求 将给出是否调整地震剪力的选择 根据规范组的解释 如果不满足 就应调整结构方案 直到达到规范的值为止 而不能简单的调大 地震力 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 新抗震规范附录 E2 1 规定 转换层结构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 相临上部楼层侧向刚度的 70 或其上相临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 上述所有这些刚度比的控制 都涉及到楼层刚度的计算方法 目前 有 三种方案可供选择 1 高规附录 E 0 1 建议的方法 剪切刚度 Ki GiAi Hi 2 高规附录 E 0 2 建议的方法 剪弯刚度 Ki Vi i 3 抗震规范 3 4 2 和 3 4 3 条文说明中建议的方法 Ki Vi ui 选用方法如下 1 对于多层 砌体 砖混底框 宜采用刚度 1 2 对于带斜撑的钢结构和底部大空间层数 1 层的结构宜采用刚度 2 3 多数结构宜采用刚度 3 所有的结构均可用刚度 3 竖向刚度不规则结构的程序处理 抗震规范 3 4 3 条规定 竖向不规则的建筑结构 其薄弱层的地震剪力应乘以 1 15 的增大系数 新高规 5 1 14 条规定 楼层侧向刚度小于上层的 70 或其上三层平均值的 80 时 该楼层地震剪力应乘 1 15 增大系数 新抗震规范 3 4 3 条规定 竖向不规则的建筑结构 竖向抗侧力构件不连续时 该构件传递给水平转换构件的地震内力应乘以 1 25 1 5 的增大系数 1 针对这些条文 程序通过自动计算楼层刚度比 来决定是否采用 1 15 的楼 层剪力增大系数 并且允许用户强制指定薄弱层位置 对用户指定的薄弱层也 采用 1 15 的楼层剪力增大系数 参数补充输入 2 通过用户指定转换梁 框支柱来实现转换构件的地震内力放大 特殊构件 补充定义 4 位移比 取楼层最大杆件位移与平均杆件位移比值 位移比是控制结构的 扭转效应的参数 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 3 条高规 4 3 5 条规定 注意 1 验算位移比可以选择强制刚性楼板假定 2 验算位移比需要考虑偶然偏心 验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心 3 位移比超过 1 2 需要考虑双向地震 构件设计与位移信息不是在同一条件下的结果 即构件设计可以采用弹性楼板 计算 而位移计算必须在刚性楼板假设下获得 故可先采用刚性楼板算出位 移用于送审 而后采用弹性楼板进行构件分析 5 周期比 主要为控制结构扭转效应 减小扭转对结构产生的不利影响 要 求见高规 3 4 5 条 一旦出现周期比不能满足要求的情况 一般只能通过调整平面布置来改善 这 种改善一般是整体性的 局部小调整往往收效甚微 总的调整原则是要加强结 构外圈 或者削弱内筒 一句话 周期比控制的不是在要结构足够结实 而是 在承载力布局合理性 限制结构抗扭刚度不能太弱 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 条文 高规 5 4 2 条和混凝土规范 7 3 12 条都提到重力二阶效应问题 概念 重力二阶效应一般称为 P DELT 效应 在建筑结构分析中指的是竖向荷载 的侧移效应 当结构发生水平位移时 竖向荷载就会出现垂直于变形后的结构竖 向轴线的分量 这个分量将加大水平位移量 同时也会加大相应的内力 这在 本质上是一种几何非线性效应 高层建筑结构稳定性对刚重比的要求见高规 5 4 4 条 注意 考虑 P DELT 效应后 结构周期一般会变得稍长 这是符合实际情况的 7 参与振动质量比 即有效质量系数 例 一八层框架 有大量的越层结构和弹性结点 需许多的振型才能使有效质 量系数满足要求 计算振型数 剪重比 有效质量系数 30 1 6 50 60 3 2 90 原因 振型整体性差 局部振动明显 注 要密切关注有效质量系数是否达到了要求 若不够 则地震作用计算也就 失去了意义 有关振型的几个概念 1 振型参与系数 每个质点质量与其在某一振型中相应坐标乘积之和与 该振型的主质量 或者说该模态质量 之比 即为该振型参与系数 2 振型的有效质量 这个概念只对于串连刚片系有效 即基于刚性楼板 假定的 不适用于一般构 某一振型的某一方向的有效质量为各个质点质量 与该质点在该一振型中相应方向对应坐标乘积之和的平方 3 有效质量系数 如果计算时只取了几个振型 那么这几个振型的有效 质量之和与总质量之比即为有效质量系数 用于判断参与振型数足够与否 并 将用于程序 概念来源 WILSON E L 教授曾经提出振型有效质量系数的概念用于判断参 与振型数足够与否 并将其用于 ETABS 程序 他的方法是基于刚性楼板假定的 不适用于一般结构 4 振型参与质量 某一振型的主质量 或者说该模态质量 乘以该振型 的参振型与系数的平方 即为该振型的振型参与质量 5 振型参与质量系数 由于有效质量系数只适用于刚性楼板假定 高 规 5 1 13 条及 抗规 5 2 2 条文说明 提出了用振型参与质量系数来判断 参与振型数足够与否的方法 即选定振型个数的振型参与质量之和与总质量之 比即为振型参与质量系数 这种方法适用于刚性楼板假定 也适用于弹性楼板 这个新方法已经实现于 TAT SATWE 和 PMSAP 根据我们的计算经验 当有效质 量系数大于 0 8 时 基底剪力误差一般小于 5 在这个意义上我们称有效质量 系数大于 0 8 的情形为振型数足够 否则称振型数不够 高规 5 1 13 规定对 B 级高度高层建筑及复杂高层建筑有效质量系数不小于 0 9 程序自动计算该参 数并输出 有效质量系数只适用于串连刚片系模型 分别有 x 方向 y 方向 rz 方向的有 效质量系数 振型参与质量系数则分别有 x y z rx ry rz 六个方向的振 型参与质量系数 注释 1 这里的 质量 的概念不同于通常意义上的质量 离散结构的振型总数是有 限的 振型总个数等于独立质量的总个数 可以通过判断结构的独立质量数来 了解结构的固有振型总数 具体地说 每块刚性楼板有三个独立质量 Mx My Jz 每个弹性节点有两个独立质量 mx my 根据这两条 可以算出结构的独立质量总数 也就知道了结构的固有振型总数 2 若记结构固有振型总数是 NM 那么参与振型数最多只能选 NM 个 选参与振 型数大于 NM 是错误的 因为结构没那么多 3 参与振型数与有效质量系数的关系 3 1 参与振型数越多 有效质量系数越大 3 2 参与振型数 0 时 有效质量系数 0 3 3 参与振型数 NM 时 有效质量系数 1 0 4 参与振型数 NP 如何确定 4 1 参与振型数 NP 在 1 NM 之间选取 4 2 NP 应该足够大 使得有效质量系数大于 0 9 有些结构 需要较多振型才能准确计算地震作用 这时尤其要注意有效质 量系数是否超过了 0 9 比如平面复杂 楼面的刚度不是无穷大 振型整体性 差 局部振动明显的结构 这种情况往往需要很多振型才能使有效质量系数满 足要求 8 倾覆力距比 1 短肢剪力墙结构 高规 7 1 2 条 抗震设计时筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾 覆力距不宜小于结构总底部地震倾覆力距的 50 一 二 三级短肢剪力墙轴 压比不宜大于 0 5 0 6 0 7 对一字形短肢剪力墙轴压比限值相应降低 0 1 2 框架 剪力墙结构 新抗震规范第 6 1 3 条 高规 8 1 3 条规定 框架 剪力墙结构 在