爱涛天城加固专项结构设计工程计算说明书.doc

爱涛天城加固专项结构设计工程计算说明书本工程为新建工程，在主体施工完成后，根据甲方要求，对其中几个地方作了改动，使用功能发生变化，其荷载也发生变化，故需进行加固处理。计算依据1、混凝土结构设计规范GB50010-2002；2、混凝土结构加固技术（万墨林、韩继方编著）；3、混凝土结构加固技术规范CECS 25:90；4、碳纤维片材加固混凝土结构技术规程CECS 146:2003；5、CSA补强设计规范及ACI检索相关资料；6、混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204-2002等。加固计算第一部分、健康娱乐中心二层改为厨房健康娱乐中心二层3-23-6/3-B3-E轴范围内改为厨房，根据甲方提供荷载：恒荷载在原来基础上增加1KN/m2，活荷载按4KN/m2，进行加固计算。PKPM模型结构设计信息如下：总信息 . 结构材料信息: 钢砼结构 混凝土容重 (kN/m3): Gc = 26.00 钢材容重 (kN/m3): Gs = 78.00 水平力的夹角 (Rad): ARF = 0.00 地下室层数: MBASE= 1 竖向荷载计算信息: 按模拟施工加荷计算方式 风荷载计算信息: 计算X,Y两个方向的风荷载 地震力计算信息: 计算X,Y两个方向的地震力 特殊荷载计算信息: 不计算 结构类别: 框架结构 裙房层数: MANNEX= 0 转换层所在层号： MCHANGE= 0 墙元细分最大控制长度(m) DMAX= 2.00 墙元侧向节点信息: 内部节点 是否对全楼强制采用刚性楼板假定 是 采用的楼层刚度算法 层间剪力比层间位移算法 风荷载信息 . 修正后的基本风压 (kN/m2): WO = 0.40 地面粗糙程度: C 类 结构基本周期（秒）: T1 = 0.46 体形变化分段数: MPART= 1 各段最高层号: NSTi = 7 各段体形系数: USi = 1.30 地震信息 . 振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联) SRSS 计算振型数: NMODE= 5 地震烈度: NAF = 7.00 场地类别: KD = 2 设计地震分组: 一组 特征周期 TG = 0.35 多遇地震影响系数最大值 Rmax1 = 0.08 罕遇地震影响系数最大值 Rmax2 = 0.50 框架的抗震等级: NF = 3 剪力墙的抗震等级: NW = 3 活荷质量折减系数: RMC = 0.50 周期折减系数: TC = 0.80 结构的阻尼比 (%): DAMP = 5.00 是否考虑偶然偏心: 否 是否考虑双向地震扭转效应: 否 斜交抗侧力构件方向的附加地震数 = 0 活荷载信息 . 考虑活荷不利布置的层数 不考虑 柱、墙活荷载是否折减 折算 传到基础的活荷载是否折减 折算 -柱，墙，基础活荷载折减系数- 计算截面以上的层号-折减系数 1 1.00 2-3 0.85 4-5 0.70 6-8 0.65 9-20 0.60 20 0.55 调整信息 . 中梁刚度增大系数： BK = 2.00 梁端弯矩调幅系数： BT = 0.85 梁设计弯矩增大系数： BM = 1.10 连梁刚度折减系数： BLZ = 0.70 梁扭矩折减系数： TB = 0.40 全楼地震力放大系数： RSF = 1.00 0.2Qo 调整起始层号： KQ1 = 0 0.2Qo 调整终止层号： KQ2 = 0 顶塔楼内力放大起算层号： NTL = 0 顶塔楼内力放大： RTL = 1.00 九度结构及一级框架梁柱超配筋系数 CPCOEF91 = 1.15 是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力IAUTO525 = 1 是否调整与框支柱相连的梁内力 IREGU_KZZB = 0 剪力墙加强区起算层号 LEV_JLQJQ = 1 强制指定的薄弱层个数 NWEAK = 0 配筋信息 . 梁主筋强度 (N/mm2): IB = 300 柱主筋强度 (N/mm2): IC = 300 墙主筋强度 (N/mm2): IW = 210 梁箍筋强度 (N/mm2): JB = 210 柱箍筋强度 (N/mm2): JC = 210 墙分布筋强度 (N/mm2): JWH = 210 梁箍筋最大间距 (mm): SB = 100.00 柱箍筋最大间距 (mm): SC = 100.00 墙水平分布筋最大间距 (mm): SWH = 200.00 墙竖向筋分布最小配筋率 (%): RWV = 0.30 设计信息 . 结构重要性系数: RWO = 1.00 柱计算长度计算原则: 有侧移 梁柱重叠部分简化: 不作为刚域 是否考虑 P-Delt 效应： 否 柱配筋计算原则: 按单偏压计算 钢构件截面净毛面积比: RN = 0.85 梁保护层厚度 (mm): BCB = 30.00 柱保护层厚度 (mm): ACA = 30.00 是否按砼规范(7.3.11-3)计算砼柱计算长度系数: 否 荷载组合信息 . 恒载分项系数: CDEAD= 1.20 活载分项系数: CLIVE= 1.40 风荷载分项系数: CWIND= 1.40 水平地震力分项系数: CEA_H= 1.30 竖向地震力分项系数: CEA_V= 0.50 特殊荷载分项系数: CSPY = 0.00 活荷载的组合系数: CD_L = 0.70 风荷载的组合系数: CD_W = 0.60 活荷载的重力荷载代表值系数: CEA_L = 0.50 地下信息 . 回填土对地下室约束相对刚度比: Esol = 3.00 回填土容重 (kN/m3): Gsol = 18.00 回填土侧压力系数: Rsol = 0.50 外墙分布筋保护厚度 (mm): WCW = 35.00 室外地平标高 (m): Hout = -0.35 地下水位标高 (m): Hwat = -2.00 室外地面附加荷载 (kN/m2): Qgrd = 0.00 剪力墙底部加强区信息. 剪力墙底部加强区层数 IWF= 3 剪力墙底部加强区高度(m) Z_STRENGTHEN= 13.50 * * 各层的质量、质心坐标信息 * * 层号 塔号 质心 X 质心 Y 质心 Z 恒载质量 活载质量 (m) (m) (t) (t) 7 1 44.917 28.716 30.000 243.7 24.8 6 1 32.656 42.106 27.000 6519.2 971.6 5 1 28.766 40.800 22.500 9580.1 1050.8 4 1 31.981 41.295 18.000 6978.6 926.4 3 1 31.540 39.543 13.500 6331.5 1084.3 2 1 33.378 37.934 9.500 6545.9 1216.6 1 1 32.921 39.479 4.500 7704.3 1094.9 活载产生的总质量 (t): 6369.393 恒载产生的总质量 (t): 43903.309 结构的总质量 (t): 50272.703 恒载产生的总质量包括结构自重和外加恒载 结构的总质量包括恒载产生的质量和活载产生的质量 活载产生的总质量和结构的总质量是活载折减后的结果 (1t = 1000kg) * * 各层构件数量、构件材料和层高 * * 层号 塔号 梁数 柱数 墙数 层高 累计高度 (混凝土) (混凝土) (混凝土) (m) (m) 1 1 1182(35) 64(40) 0(35) 4.500 4.500 2 1 1016(35) 68(40) 0(35) 5.000 9.500 3 1 1074(35) 68(35) 0(35) 4.000 13.500 4 1 1199(35) 64(35) 0(35) 4.500 18.000 5 1 1196(35) 64(35) 0(35) 4.500 22.500 6 1 987(35) 64(35) 0(35) 4.500 27.000 7 1 59(35) 32(35) 0(35) 3.000 30.000 * * 风荷载信息 * * 层号 塔号 风荷载X 剪力X 倾覆弯矩X 风荷载Y 剪力Y 倾覆弯矩Y 7 1 135.03 135.0 405.1 184.36 184.4 553.1 6 1 256.05 391.1 2164.9 256.05 440.4 2534.9 5 1 223.90 615.0 4932.4 223.90 664.3 5524.3 4 1 197.76 812.7 8589.7 197.76 862.1 9403.6 3 1 163.05 975.8 12492.8 163.05 1025.1 13504.1 2 1 189.00 1164.8 18316.8 189.00 1214.1 19574.7 1 1 0.00 1164.8 23558.4 0.00 1214.1 25038.3 = 计算信息 = Project File Name : 11 计算日期 : 2005. 4.25 开始时间 : 9:37:40 可用内存 : 168.00MB 第一步: 计算每层刚度中心、自由度等信息 开始时间 : 9:37:40 第二步: 组装刚度矩阵并分解 开始时间 : 9:37:55 Calculate block information 刚度块总数: 1 自由度总数: 11241 大约需要 14.8MB 硬盘空间 刚度组装：从 1 行到 11241 行 刚度组装：从 1 行到 11241 行 第三步: 地震作用分析 开始时间 : 9:38:36 方法 1 (侧刚模型) 起始列 = 1 终止列 = 21 第四步: 计算位移 开始时间 : 9:38:40 形成地震荷载向量 形成风荷载向量 形成垂直荷载向量 Calculate Displacement LDLT 回代：从 1 列到 20 列 LDLT 回代：从 1 列到 7 列 写出位移文件 第五步: 计算杆件内力 开始时间 : 9:38:56 结束日期 : 2005. 4.25 时间 : 9:39:32 总用时 : 0: 1:52 = 各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息 Floor No : 层号 Tower No : 塔号 Xstif，Ystif : 刚心的 X，Y 坐标值 Alf : 层刚性主轴的方向 Xmass，Ymass : 质心的 X，Y 坐标值 Gmass : 总质量 Eex，Eey : X，Y 方向的偏心率 Ratx，Raty : X，Y 方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值 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 RJX，RJY，RJZ: 结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度 = Floor No. 1 Tower No. 1 Xstif= 32.1620(m) Ystif= 40.7946(m) Alf = 0.0000(Degree) Xmass= 32.9211(m) Ymass= 39.4789(m) Gmass= 9894.0840(t) Eex = 0.0220 Eey = 0.0384 Ratx = 1.0000 Raty = 1.0000 Ratx1= 16.1036 Raty1= 15.8804 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 4.0653E+07(kN/m) RJY = 3.7628E+07(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m) - Floor No. 2 Tower No. 1 Xstif= 32.1620(m) Ystif= 40.8493(m) Alf = 0.0000(Degree) Xmass= 33.3778(m) Ymass= 37.9342(m) Gmass= 8979.1602(t) Eex = 0.0353 Eey = 0.0852 Ratx = 0.0820 Raty = 0.0822 Ratx1= 1.3699 Raty1= 1.3268 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 3.3349E+06(kN/m) RJY = 3.0932E+06(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m) - Floor No. 3 Tower No. 1 Xstif= 32.2412(m) Ystif= 41.1983(m) Alf = 0.0000(Degree) Xmass= 31.5396(m) Ymass= 39.5431(m) Gmass= 8500.0400(t) Eex = 0.0194 Eey = 0.0462 Ratx = 1.0150 Raty = 1.0205 Ratx1= 1.5045 Raty1= 1.4085 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 3.3848E+06(kN/m) RJY = 3.1565E+06(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m) - Floor No. 4 Tower No. 1 Xstif= 32.1620(m) Ystif= 41.1303(m) Alf = 0.0000(Degree) Xmass= 31.9810(m) Ymass= 41.2949(m) Gmass= 8831.3057(t) Eex = 0.0050 Eey = 0.0046 Ratx = 0.8116 Raty = 0.8350 Ratx1= 1.3093 Raty1= 1.2763 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 2.7470E+06(kN/m) RJY = 2.6357E+06(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m) - Floor No. 5 Tower No. 1 Xstif= 32.1620(m) Ystif= 41.1303(m) Alf = 0.0000(Degree) Xmass= 28.7662(m) Ymass= 40.8002(m) Gmass= 11681.7871(t) Eex = 0.0939 Eey = 0.0092 Ratx = 1.0911 Raty = 1.1193 Ratx1= 1.5901 Raty1= 1.4955 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 2.9972E+06(kN/m) RJY = 2.9502E+06(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m) - Floor No. 6 Tower No. 1 Xstif= 32.1620(m) Ystif= 41.1303(m) Alf = 0.0000(Degree) Xmass= 32.6558(m) Ymass= 42.1063(m) Gmass= 8462.4150(t) Eex = 0.0137 Eey = 0.0273 Ratx = 0.8984 Raty = 0.9553 Ratx1= 8.7523 Raty1= 8.9272 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 2.6927E+06(kN/m) RJY = 2.8182E+06(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m) - Floor No. 7 Tower No. 1 Xstif= 44.3054(m) Ystif= 25.8084(m) Alf = 45.0000(Degree) Xmass= 44.9166(m) Ymass= 28.7161(m) Gmass= 293.3040(t) Eex = 0.0176 Eey = 0.0839 Ratx = 0.1428 Raty = 0.1400 Ratx1= 1.2500 Raty1= 1.2500 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 3.8457E+05(kN/m) RJY = 3.9461E+05(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m) -= 结构整体稳定验算结果= 层号 X向刚度 Y向刚度 层高 上部重量 X刚重比 Y刚重比 1 0.407E+08 0.376E+08 4.50 502727. 363.89 336.81 2 0.333E+07 0.309E+07 5.00 414735. 40.20 37.29 3 0.338E+07 0.316E+07 4.00 337110. 40.16 37.45 4 0.275E+07 0.264E+07 4.50 262952. 47.01 45.11 5 0.300E+07 0.295E+07 4.50 183903. 73.34 72.19 6 0.269E+07 0.282E+07 4.50 77593. 156.16 163.44 7 0.385E+06 0.395E+06 3.00 2685. 429.68 440.90 该结构刚重比Di*Hi/Gi大于10,能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算 该结构刚重比Di*Hi/Gi大于20,可以不考虑重力二阶效应经过复算，发现二层的框架梁和次梁有很多不能满足承载力要求，现对梁采用体外预应力加固法、碳纤维加固法及粘钢加固法进行加固。一、框架梁体外预应力加固计算设计条件：混凝土强度为C35，,。钢筋采用HRB335，。钢铰线：两方向均选取1860级钢铰线，加固梁预应力筋布置平面及设计弯距见附图。（一）3C轴计算：预应力筋布索如下： 1、预应力损失计算：张拉控制应力取（1）摩擦损失计算(见下表)：轴线尺寸高差实际长度角度kx+e函数系数起始应力终点应力应力损失24500245000.00980.99020.99511302.001289.30112.7015009001749.290.54040.07180.93070.96491289.301199.9289.385000050000.54040.08480.91870.95881199.921102.3197.6115009001749.290.54040.07180.93070.96491102.311025.8976.424000040000.54040.08080.92230.96061025.89946.2179.6815009001749.290.54040.07180.93070.9649946.21880.6165.602500025000.54040.07480.92790.9635880.61817.1163.51应力总损失为 484.89（2）锚固损失：（3）其他损失：本工程根据经验取所以总损失为:则有效应力等效荷载：2、等效荷载作用图如下：3、等效荷载作用下的综合弯矩：利用PK建模，计算出综合弯矩见下图：（实际弯矩符号与图中相反）4、主弯矩计算： 支座： 跨中：5、次弯矩计算：验算弯矩最大处， 支座： 跨中： 6、正截面抗弯承载力验算：偏于安全，本工程不考虑预应力筋受荷后应力增长，取支座： ，支座抗弯承载力满足要求。跨中： ，跨中抗弯承载力满足要求。（二）3D轴计算：预应力筋布索如下： 1、预应力损失计算：张拉控制应力取（1）摩擦损失计算(见下表)：轴线尺寸高差实际长度角度kx+e函数系数起始应力终点应力应力损失24500245000.00980.99020.99511302.001289.30112.7015009001749.290.54040.07180.93070.96491289.301199.9289.385000050000.54040.08480.91870.95881199.921102.3197.6115009001749.290.54040.07180.93070.96491102.311025.8976.424000040000.54040.08080.92230.96061025.89946.2179.6815009001749.290.54040.07180.93070.9649946.21880.6165.602500025000.54040.07480.92790.9635880.61817.1163.51应力总损失为 484.89（2）锚固损失：（3）其他损失：本工程根据经验取所以总损失为:则有效应力等效荷载：2、等效荷载作用图如下：3、等效荷载作用下的综合弯矩：利用PK建模，计算出综合弯矩见下图：（实际弯矩符号与图中相反）4、主弯矩计算： 支座： 跨中：5、次弯矩计算：验算弯矩最大处， 支座： 跨中： 6、正截面抗弯承载力验算：偏于安全，本工程不考虑预应力筋受荷后应力增长，取支座： ，支座抗弯承载力满足要求。跨中： ，跨中抗弯承载力满足要求。（三）3-4，3-5轴计算：预应力筋布索如下： 1、预应力损失计算：张拉控制应力取（1）摩擦损失计算(见下表)：轴线尺寸高差实际长度角度kx+e函数系数起始应力终点应力应力损失24500245000.00980.99020.99511302.001289.30112.7015009001749.290.54040.07180.93070.96491289.301199.9289.385000050000.54040.08480.91870.95881199.921102.3197.6115009001749.290.54040.07180.93070.96491102.311025.8976.424000040000.54040.08080.92230.96061025.89946.2179.6815009001749.290.54040.07180.93070.9649946.21880.6165.602500025000.54040.07480.92790.9635880.61817.1163.51应力总损失为 484.89（2）锚固损失：（3）其他损失：本工程