PKPM2010SATWE计算结果分析

.,PKPM2010新规范版本SATWE计算结果分析,.,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,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T13）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,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WZQ.OUT,振型号周期转角平动系数(X+Y)扭转系数0.6306110.180.99(0.12+0.88)0.010.614421.190.95(0.82+0.12)0.050.42482.390.06(0.06+0.00)0.940.1876174.520.96(0.95+0.01)0.040.171885.001.00(0.01+0.99)0.000.13555.030.05(0.05+0.00)0.95X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=0.6790%说明无需再增加振型计算,.,.,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)18473.66213374.283123.334560.45,.,周期、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、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,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,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（WMASS.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,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。,.,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,.,SATWE-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-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,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,规定水平力作用位移结果取消位移角的输出,.,02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,.,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,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（WDISP.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1.5Ratio-Dx=Max-Dx/Ave-Dx最好1.2不能超过1.5Y方向相同,.,SATWE-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-SATWE,.,风振舒适度验算-PMSAP,.,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，但当凸凹不规则或楼板局部不连续时，应采用符合楼