多塔--错层结构[一类建筑]

1、错层结构的模型输入：1， 错层结构不大于框架梁高时的错层结构的处理。2， 对于错层高度大于框架梁高的单层单塔结构的错层输入。3， 对于错层高度大于框架梁高的多层单塔结构的错层输入。4， 局部楼板错层的输入。5， 错层洞口的输入。错层结构的计算：1， 错层结构属于复杂多高层结构，抗震设计时应计入“双向地震作用”，若为高层则应考虑“偶然偏心”的影响。2， 由于错层结构易形成狭长板带，因此在进行结构的内力计算和配筋时宜将楼板定义为弹性膜，同时应相应增加振型数，以保证结构有效质量系数大于0.9。3， 错层结构的层间位移角需手工计算。4， 非刚性板假定下，SATWE程序能自动识别错层柱的计算长度系数，如

2、果强制执行刚性板假定，则SATWE程序计算柱计算长度系数时取楼层层高。5， 错层结构应注意的一些问题。6， 错层结构宜布置一些贯穿全楼的剪力墙核心筒，且核心筒的位置应尽可能布置在错层处。7， 错层处剪力墙宜布置成L型，T型，工字型，槽型等。8， 错层结构应每隔34层设置一层完全贯通层，宜合理分配水平力，避免出现内力过于集中。9， 贯通层楼板应按加强层楼板进行设计，板厚不宜小于150mm，双向双层配筋。10错层柱轴压比控制应适当从严，柱箍筋应全长加密。11SATWE程序在计算错层结构时，会在错层的柱合墙处施加相应的水平力，以合理模拟作用下由重力产生的水平力。12SATWE程序对错层结构的楼层承载

3、力和薄弱层的判断都有问题，因此建议所有错层的楼层都定义为薄弱层，乘以1.15的放大系数。13.对于由于错层引起的短柱和低矮墙，则应特别予以加强，如果条件允许建议做弹塑性时程分析，以保证这些薄弱构件在大震作用下不会严重破坏。多塔结构的计算方法1， 整体计算的请注意事项a， 在SATWE程序中将结构定义为多塔结构。b， 所给的振型数要足够多，以保证有效质量系数大于0.9。c， 定义多塔以后，对于老版本的软件，程序将对每一个缝隙面都计算迎风面，因此风荷载偏大，新版PKPM增加一新功能，即可以人工定义遮挡面，从而有效的解决了这一问题。d， 周期比计算目前没有好的办法。2， 分开计算的请注意事项a,旧版

4、软件除了风荷载计算有些偏大外，其他结果都没问题，新版软件定义遮挡面以后，风荷载计算也没有问题了。b，一般面言，对于基础连在一起的带变形缝的结构，由于基础对上部结构整体的协调能力有限，因此建议分开计算。大底盘多塔结构的风度比的整体计算1， 根据龚思礼先生编的建筑抗震设计手册提供的方法：要求在计算底盘多塔结构的地下室楼层剪切刚度比的时候，大底盘地下室的整体刚度与所有塔楼的总体刚度比不应小于2，每栋塔楼范围内的地下室剪切刚度与相邻上部塔楼的剪切刚度比不一宜小于1.5。弹塑性时程分析的重要性四川汶川大地震的震害表明，对于高层建筑罕遇地震作用下的弹塑性分析显的格外重要，因为通过弹塑性分析不仅可以控制大震

5、作用下结构的变形，面且还可以找到结构的薄弱部位进行加强。部分手写记录：1， 厂房设计应避免头重脚轻，不宜使用钢筋砼屋架，宜采用轻钢屋架。2， 带填充墙的结构，主体破坏较轻，填充墙破坏严重，说明墙体消耗较多的地震力。3， 构造应优于计算，在计算结果外，应首先满足规范规定的构造要求。4， 新抗规修订，应优先使用现浇板，预制板在地震中破坏相对较为严重。5， 方案设计时，应避免用用单跨结构，宜采用多跨结构，形成多道防御，形成多道设防。6， 砖混结构应设置一定数量的构造柱，同时应避免结构跃层。7， 外砼排架内砖混结构，目前的PKPM软件无法计算，宜慎重考虑，四川地震中，此类结构基本无保留。8， 砖混底框

6、结构形式有两种破坏，一是框架基本存在，上部砖混损坏严重。针对此情况，设计中应严格按照国家规范中关于上下层刚度比的要求处理。二是下部框架部分被上面的砖混部分压跨，说明上下层刚度比相差太大。设计时应在下面布置足够多的抗震墙，使下框架部分有足够的承载力和刚度。但是设置较多抗震墙后可以会造成计算不过，上部墙体超筋，有结构设计人员采用在抗震墙上开洞来处理，此方法不可取，较好处理方法为在抗震墙上开竖缝来减小抗震墙的刚度，而此方法又不降低下部框架部分的承载力。9， 地基与基础应合理设计，避免不均匀沉降而造成的建筑倾覆。10， 砖混结构中，跨高比大于1的墙应认定为低矮墙，破坏形式为剪切型，因此宜在中间加设构造

7、柱，缩小构造柱间距，分隔墙长，使之以弯曲型变形为主。11， 地震扭转相最终集中于边角部位，造成边角部位破坏严重，因此边角部位应加强构造措施。SATWE中部分参数的设置1， 地震力最大作用方向2， 最不利地震作用方向。抗规中要求宜沿结构两主轴方向分别计算地震力，关于结构主轴的定义应明确，其实际意义也就是计算是不利地震作用方向。3， 裙房层数应包括地下室层数，转换层所在层号应包含地下室层数。4， 墙元细分长度问题，默认值为2，此数值越小计算结果越精确，但是计算时间偏长。5， 一般性工程周期比计算时宜强制楼板刚性板假定，若不强制刚睡板假定，刚应能保证在各工况各振型下结构能整体振动，避免局部振动。6，

8、 关于各种加载方式。模拟施工加载二，可以用来计算基础，不宜用来计算上部结构(本方式不建议使用)，现在有模拟施工加载三刚适应于较多建筑结构形式，但是结合具体工程情况合理使用(有的结构为模拟加载三与一次性加载配合使用，PKPM08版中有分段加载的划分，具体工程有北京的“万国楼”工程等)7， 托墙梁刚度放大系数问题。其作用原理为墙与梁形成拱体效应，此情况为墙上无洞口，但是大多数工程梁上面墙体开有洞口，致使不能形成拱体效应，因此在此种情况下，在SATWE的该参数中应填1(据了解大多数院取为100)。8， 当框支柱根数大于10根时，0.3Q0的调整与0.2Q0的调整之间的关系，为什么要手工复核0.3Q0

9、总不能满足要求。A，0.2Q0调整是针对整个框架结构而言，包括框支柱和普通的框架柱，而0.3Q0调整仅是对框支柱的调整。B，程序是先进行0.2Q0调整，再对框支柱进行0.3Q0调整。C，SATWE程序仅对转换层的框支柱进行0.3Q0调整。9， 在SATWE程序后处理的周期地震力输出文本文件中，有关基底剪力的部分， 各振型对应的基底剪力/所有振型对应的基底剪力之各=X%，用些值可以说明 某振型出现的机率。10， 单位面积的楼层质量大于相邻楼层的1.5倍时可以认为刘质量分布沿高度不均匀，应认定为薄弱层。(可以查看SATWE中相应位置处的信息，该信息处的质量准确，面积应以建筑面积为准，再手工计算相应

10、比值)。11， 反弯点不出现的柱内，则应认定该柱为短柱。简单的查看方式为在PKPM的三维振动简图中。12， 关于双肢墙的有关设计。高规7.2.7条规定，搞震设计的双肢剪力墙中，墙肢不宜出现小偏心受拉;当任一墙体出现大偏心受拉时，别一墙肢的弯矩及剪力设计值应乘以1.25的放大系数。PKPM中未考虑此条规定，因此而设计人员人工干预。处理方式为，找出模型中所有的双肢墙，判断双肢墙是正还是负，按拉正压负考虑，选出所有的正的双肢墙，判断是大偏拉还是小偏拉，若为大偏拉则放大1.25倍，在SATWE中是放大该处的地震力1.25倍。13， 剪力墙连梁设计。剪力墙连梁是结构刚度的调节器，通过对连梁不同的输入方式

11、可以改变结构的整体刚度，墙开洞口及按框架梁输入为目前较为普遍的输入方式，其中以剪力墙开洞口形成的连梁为多点协调模式，而以框架梁输入的连梁为两端点协调模式。剪力墙连梁是耗能构件，以剪切变形为主，在地震中是可以产生塑性变形的。高规第7.1.8条规定，剪力墙开洞口形成的跨高比小于5的连梁，应按本章有关规定进行设计，当跨高比不小于5时候，宜按框架梁进行设计。设计人员在将连梁以普通梁方式输入时，在TAT，SATWE，PMSAP软件中，期刚度计算公式采用普通梁的刚度公式，并默认该梁为连梁，所以会自动进行折减，此时应注意折减后的连梁是否满足正常使用状态下的承载力。SATWE程序的实现过程：在SATWE参数总

12、信息选项卡页面有“墙梁转框架梁的控制跨高比”一项，默认值为“0”，此处可以填5，即模拟连梁与框架梁的区别，但是使用此项时的条件是洞口应上下对齐，上下墙墙厚一致，否则不能使用本项参数。14， 次梁按主梁输入不是按次梁输入的问题。PKPM中建议按主梁输入，因为在空间状态下，次梁与主梁的界定没有明显的区别，因为次梁与主梁一样都参与了刚度的贡献与水平力的传递，考虑了空间变形协调作用，从理论上来说计算结果更加接近真实情况。15， SATWE程序对井字梁的计算为何与井字梁计算手册的计算结果不同。SATWE程序与计算手册这两种计算方法之间最大的差异在于井字梁端部支痤的变形协调条件不同。SATWE程序考虑其端

13、部竖向刚度对井字梁结构的影响，而采用计算手册方法时，无论井字梁与其端部支痤是固接还是铰接，均不考虑其竖向刚度的影响，即认为井字梁端部支痤处没有竖向位移。最为明显的例子是，井字梁端部为框架梁时，与计算手册差异较大，而当井字梁端部为剪力墙时则两者计算结果非常接近，因为剪力墙的竖向刚度非常大，竖向位移很小的原因。16， 剪力墙连梁超筋的处理。在SATWE的后处理信息里面，如果连梁红了，则一，考虑正常使用状态下的配筋。二，若还红，按四级抗震验算，即小震作用计算，则基本不红了。三，若还红则宜调整洞口大小来控制。个人认为在地震作用下，连梁应首先损坏，与规范精神一样，若连梁不坏，则主体墙就坏。因此个人认为超

14、筋不用调，按正常使用状态下配筋就可以，或按四级抗震验算来计算连梁，即削弱连梁刚度，形成强墙弱连梁形式。但计算后要仔细复核正常使用状态下是否满足国家规范的要求。17， 短肢剪力墙结构设计。SATWE软件对短肢剪力墙的判定：A，对于L型T型等双肢墙，只要有其中一肢长度与墙厚的比值大于8，则不判定为短肢剪力墙，B，对于其他的墙肢数量大于3的多肢剪力墙，无论墙肢长度与墙厚的比值是否大于8，程序均不判断为短肢剪力墙(应注意本条与规范不同)。短肢剪力墙建议使用TAT软件进行计算，计算结果偏安全的。18， 关于短肢剪力墙结构的判定。A，按抗倾覆力矩来判断，短肢剪力墙占结构整体底部倾覆力矩的比例为40%50%

15、时，可认定为短肢剪力墙。关于该比例可以在SATWE后处理信息的0.2Q0文件中查看倾覆力矩的比例。B，按负荷面积来判断。对于多层剪力墙结构，短肢剪力墙负荷面积占全楼面面积大于60%，对于高层剪力墙结构，短肢剪力墙负荷面积占全楼面面积大于50%。19， 中梁刚度放大系数的问题。中梁刚度放大系数是为了考虑楼板平面内刚度对结构的贡献，从这一点来说，梁刚度的放大并不是为了在计算梁的内力和配筋时，将楼板作为梁的翼缘，按T形梁设计的，以达到降低梁的内力的配筋的目的，而仅仅是为了近似考虑楼板刚度对结构的影响。例如取该中梁刚度放大系数为2，边梁刚度放大系数为1.5，则周期和位移都较好，此时的梁的内力仍可采用乘

16、以放大系数以前的计算结果，这是因为考虑楼板刚度对结构的贡献主要是为了进一步挖掘楼板刚度的潜力，使结构的周期和位移计算更真实一些。而梁的刚度不放大，其本身承载力仍能满足在各种荷载组合下的设计要求，就不会存在安全问题。相反，如果放大了梁的刚度，且同时采用了放大了以后的梁的内力而配筋，可能会造成梁超筋，因为你把模拟T型梁的配筋面积全部放到实际的矩形梁里面来了，面后果就是你可能会墙加梁断面来保证钢筋能放下，即增强了梁刚度及承载力，而柱刚度却没有相应增加，此种处理方式即产生了较大的“强梁弱柱”趋势，与规范精神有较大出入。20， 在SATWE总信息里面，人工指定薄弱层后不会影响程序自动判断其他部位的薄弱层

17、。21， “顶塔楼地震力放大系数”需要考虑吗？按照抗震规范的规定，只有采用底部剪力法计算时，才考虑顶塔楼地震作用放大系数，目前的TAT，SATWE程序均采用振型分解反应谱法计算地震力，因此只要振型给的足够多，一般可以不用考虑将顶塔楼地震力放大。22， 刚度比的计算问题。A，地震剪力与地震层间位移的比值：由于绝大多娄工程都要执行抗震规范第3.4.2条及高规4.4.2条的规定，因此本方法对绝大多数工程均适用。B，剪切刚度。剪切刚度主要用于限制一层转换部位的刚度比和当地下室顶板作为上部结构嵌固端时，地下室刚度所应满足的条件。C，剪弯刚度，主要用带转换层的底部大空间结构。23， 有效质量系数不满足的原因及处理方法。当有效质量不满足时，应首先查看振型数是否足够多，当调节振型数对有效质量系数影响不大时，应查看结构变形图，看在高位振型下，是否存在局部振动。2