邵弘专题讲稿ppt课件

1、内容内容1 1、上部构造与地下室共同任务、上部构造与地下室共同任务 2 2、楼板在构造整体分析中的思索、楼板在构造整体分析中的思索3 3、异形柱和短肢剪力墙构造、异形柱和短肢剪力墙构造4 4、转换层构造、转换层构造5 5、多塔、错层及有伸缩缝构造、多塔、错层及有伸缩缝构造6 6、梁的特殊思索、梁的特殊思索7 7、底框构造、底框构造8 8、边框柱、边框柱 9 9、有关荷载作用计算、有关荷载作用计算地下室约束、层刚度的处置及人防设计人防梁、外墙面外验算等 1 1、上部构造与地下室共同任务、上部构造与地下室共同任务1.1 1.1 有地下室构造的特点有地下室构造的特点v上部构造与地下室组成一个承力体系

2、，具有共上部构造与地下室组成一个承力体系，具有共同的位移场，相互协调变形；同的位移场，相互协调变形；v地下室外的回填土对构造有一定的约束作用。地下室外的回填土对构造有一定的约束作用。1.2 1.2 分析模型分析模型v简化分析简化分析v地下室顶板作为上部构造嵌固端；地下室顶板作为上部构造嵌固端；v高规高规5.3.7条，地下室构造的楼层侧向刚条，地下室构造的楼层侧向刚度不应小于相邻上部构造楼层侧向刚度的度不应小于相邻上部构造楼层侧向刚度的2倍。倍。 v地下室某一层顶板作为上部构造嵌固端；地下室某一层顶板作为上部构造嵌固端；v地下室顶板作为上部构造嵌固端。地下室顶板作为上部构造嵌固端。v共同任务分析

3、共同任务分析v经过对地下室部分施加弹簧约束，思索地下室经过对地下室部分施加弹簧约束，思索地下室外的回填土对构造有一定的约束作用。外的回填土对构造有一定的约束作用。1.3 1.3 风荷载作用计算风荷载作用计算v程序自动思索以下要素v地下室部分的根本风压为零；v在地上部分的风荷载计算中，自动扣除地下室部分的高度，地下室顶板作为风压高度变化系数的起算点；v构造在风荷载作用下的反响位移、内力受地下室外的回填土约束。1.4 1.4 地震作用计算地震作用计算v构造在地震作用下的反响周期、振型、位移、内力受地下室外的回填土约束；v由地下室质量产生的地震力，主要被室外的回填土吸收；v在计算构造的“剪重比时，不

4、思索地下室质量。1.5 1.5 竖向荷载作用计算竖向荷载作用计算v对于普通构造而言，地下室外的回填土约束对竖向荷载作用几乎没有影响。v对于悬挑构造而言，地下室外的回填土约束对竖向荷载作用有一定影响。1.6 1.6 地下室外墙平面外设计地下室外墙平面外设计v恒活荷载作用v构造整体分析得到的恒活荷载的轴力、弯矩v面外土、水侧作用v按简化方法计算面外土水侧压力作用的弯矩v配筋设计v按压弯构件进展配筋计算1.7 1.7 地下室人防设计地下室人防设计v人防荷载计算的输入参数人防荷载计算的输入参数v地下室层数与人防地下室层数地下室层数与人防地下室层数v思索了哪些构件的人防设计思索了哪些构件的人防设计v人防

5、作用效应分析模型人防作用效应分析模型v人防作用效应组合人防作用效应组合v地下室外墙的平面外设计地下室外墙的平面外设计v地下室构件的人防设计地下室构件的人防设计1.8 1.8 地层柱底内力调整地层柱底内力调整v底层柱墙内力的调整在底层柱墙内力的调整在. .标高处标高处 门框墙；门框墙； 地下室顶板的配筋计算在地下室顶板的配筋计算在SLABCADSLABCAD中；中； 地下室底板配筋计算；地下室底板配筋计算； 传给根底的设计荷载中不包括人防设计荷载。传给根底的设计荷载中不包括人防设计荷载。暂未思索的要素暂未思索的要素 刚性楼板假定与不同弹性楼板计算模型的正确运用 2 2、楼板在构造整体分析中的思索

6、、楼板在构造整体分析中的思索2.1 2.1 楼板刚度的特点楼板刚度的特点v楼板刚度由面内刚度和面外刚度两部分组成v面内刚度膜剪切单元v面外刚度板弯曲单元v对楼板的假定v刚性楼板假定v弹性楼板6v弹性楼板3v弹性膜2.2 2.2 刚性楼板假定刚性楼板假定v刚性楼板假定刚性楼板假定v面内刚度无限大，面外刚度为零面内刚度无限大，面外刚度为零v适用范围适用范围v楼板不特殊的绝大多数工程楼板不特殊的绝大多数工程v梁刚度放大梁刚度放大v变相地思索楼板的面外刚度变相地思索楼板的面外刚度2.3 2.3 弹性楼板弹性楼板6 6v弹性楼板弹性楼板6 6v思索楼板的面内刚度和面外刚度思索楼板的面内刚度和面外刚度v采

7、用壳单元采用壳单元v适用范围适用范围v一切工程一切工程v缺陷缺陷v计算量大，影响梁配筋结果计算量大，影响梁配筋结果2.4 2.4 弹性楼板弹性楼板3 3v弹性楼板弹性楼板3 3v面内刚度无限大，思索楼板的面外刚度面内刚度无限大，思索楼板的面外刚度v采用板弯曲单元采用板弯曲单元v适用范围适用范围v面内刚度很大，不可忽略面外刚度的构造面内刚度很大，不可忽略面外刚度的构造2.5 2.5 弹性膜弹性膜v弹性膜弹性膜v思索楼板的面内刚度，面外刚度为零思索楼板的面内刚度，面外刚度为零v采用膜剪切单元采用膜剪切单元v适用情况适用情况v要思索面内刚度，可以忽略面外刚度的构造要思索面内刚度，可以忽略面外刚度的构

8、造2.6 2.6 板柱构造板柱构造v等代梁法等代梁法v等代梁截面定义：等代框架方向板等代梁截面定义：等代框架方向板跨跨3/43/4，及垂直方向板跨，及垂直方向板跨1/21/2v弹性楼板弹性楼板v需梁布置需梁布置2.7 2.7 工业厂房、体育馆所等空阔构造工业厂房、体育馆所等空阔构造v不与楼板相连的构件特性的思索不与楼板相连的构件特性的思索 v楼板刚度的合理思索楼板刚度的合理思索2.8 2.8 楼板开大洞楼板开大洞G55G55v弹性楼板或板带定义弹性楼板或板带定义特殊荷载的定义、分析和自定义组合分项系数的运用、控制方法以及软件新功能引见3 3、异形柱和短肢剪力墙构造、异形柱和短肢剪力墙构造3.1

9、 3.1 异形柱和短肢剪力墙构造的特点异形柱和短肢剪力墙构造的特点v在建筑运用上的优点v受力特点v截面尺寸v柱 H/B 3v异形柱 H/B 5v短肢剪力墙 5H/B 83.2 3.2 异形柱的有关规定异形柱的有关规定v轴压比 (0.05)v配筋v构造3.3 3.3 短肢剪力墙的有关规定短肢剪力墙的有关规定v地震倾覆力矩 (50%)v 抗震等级 (提高一级 )v轴压比 v一、二、三0.5、0.6、0.7v无翼缘或端柱降低0.1v剪力调整v底部加强部位v非加强部位一、二1.4、1.23.4 3.4 构造分析中的思索构造分析中的思索v异形柱异形柱 刚域刚域v短肢剪力墙短肢剪力墙模型输入模型输入3.5

10、 3.5 配筋设计时的思索配筋设计时的思索v异形柱异形柱双偏压双偏压v短肢剪力墙短肢剪力墙剪力墙剪力墙v全截面纵向钢筋的配筋率全截面纵向钢筋的配筋率v底部加强部位底部加强部位 1.2%1.2%v非加强部位非加强部位 1.0%1.0%短肢剪力墙构造设计短肢剪力墙构造设计规程相关规定规程相关规定 高规第高规第7.1.2条规定了高层建筑构造不应条规定了高层建筑构造不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙构造。短肢采用全部短肢剪力墙的剪力墙构造。短肢剪力墙较多时，应布置筒体或普通剪力剪力墙较多时，应布置筒体或普通剪力墙，构成短肢剪力墙与筒体或普通剪墙，构成短肢剪力墙与筒体或普通剪力墙共同抵抗程度力的剪力墙构造，

11、并力墙共同抵抗程度力的剪力墙构造，并且应符合一系列规定。第且应符合一系列规定。第7.1.3条规定了条规定了B级高度高层建筑和级高度高层建筑和9度抗震设计的度抗震设计的A级高度级高度高层建筑，不应采用第高层建筑，不应采用第7.1.2条规定的具有条规定的具有较多短肢剪力墙的剪力墙构造。较多短肢剪力墙的剪力墙构造。 短肢剪力墙构造的定义短肢剪力墙构造的定义1短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为之比为58的剪力墙；的剪力墙； 2高层建筑构造不应采用全部短肢剪力高层建筑构造不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙构造。墙的剪力墙构造。3短肢剪力墙较多时，应布置筒体或短肢剪力墙较多

12、时，应布置筒体或普通剪力墙，构成短肢剪力墙与筒体普通剪力墙，构成短肢剪力墙与筒体或普通剪力墙共同抵抗程度力的剪或普通剪力墙共同抵抗程度力的剪力墙构造；力墙构造；短肢剪力墙构造的必要条件短肢剪力墙构造的必要条件 抗震设计时，筒体和普通剪力墙接受抗震设计时，筒体和普通剪力墙接受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于构造总底部地震倾覆力矩的构造总底部地震倾覆力矩的50%；短肢剪力墙构造的运用范围短肢剪力墙构造的运用范围1B级高度高层建筑和级高度高层建筑和9度抗震设计的度抗震设计的A级高级高度高层建筑，即使置筒体，也不能采用；度高层建筑，即使置筒体，也不能采用；2其最大适

13、用高度比高规表其最大适用高度比高规表4.2.2-1中剪力墙中剪力墙构造的规定值适当降低，且构造的规定值适当降低，且7度和度和8度抗震设计度抗震设计时分别不应大于时分别不应大于100m和和60m；3假设在剪力墙构造中，只需个别小墙肢，假设在剪力墙构造中，只需个别小墙肢，不应看成短肢剪力墙构造而应作为普通剪力墙不应看成短肢剪力墙构造而应作为普通剪力墙构造处置。构造处置。短肢剪力墙构造的抗震加强短肢剪力墙构造的抗震加强1抗震设计时，短肢剪力墙的抗震等级应比高规抗震设计时，短肢剪力墙的抗震等级应比高规4.8.2规定的剪力墙的抗震等级提高一级采用；规定的剪力墙的抗震等级提高一级采用；2抗震设计时，各层短

14、肢剪力墙在重力荷载代表抗震设计时，各层短肢剪力墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比，抗震等级值作用下产生的轴力设计值的轴压比，抗震等级为一、二、三时分别不宜大于为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6和和0.7；对；对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙，其轴压比于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙，其轴压比限值相应降低限值相应降低0.1；3抗震设计时，除底部加强部位应按高规抗震设计时，除底部加强部位应按高规7.2.10条调整剪力设计值外，其它各层短肢剪力墙的剪条调整剪力设计值外，其它各层短肢剪力墙的剪力设计值，一、二级抗震等级应分别乘以增大系力设计值，一、二级抗震等级应分别乘以增大系数数

15、1.4和和1.2；4抗震设计时，短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋抗震设计时，短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率，底部加强部位不宜小于的配筋率，底部加强部位不宜小于1.2%，其它部，其它部位不宜小于位不宜小于1.0%；5短肢剪力墙截面厚度不应小于短肢剪力墙截面厚度不应小于200mm；67度和度和8度抗震设计时，短肢剪力墙宜设置翼缘。度抗震设计时，短肢剪力墙宜设置翼缘。一字形短肢剪力墙平面外不宜布置与之单侧相交一字形短肢剪力墙平面外不宜布置与之单侧相交的楼面梁。的楼面梁。 7高规高规7.2.1条文规定了带有筒体和短肢剪力墙条文规定了带有筒体和短肢剪力墙的剪力墙构造的混凝土强度等级不应低于的剪力墙构造

16、的混凝土强度等级不应低于C25。弱短肢剪力墙截面高厚之比小于弱短肢剪力墙截面高厚之比小于5的墙肢的墙肢 高规高规7.2.5条文规定了不宜采用墙肢截面高度条文规定了不宜采用墙肢截面高度与厚度之比小于为与厚度之比小于为5的剪力墙；当其小于的剪力墙；当其小于5时，其时，其在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比，抗震等级为一级压比，抗震等级为一级9度、一级度、一级7、8度、二级、三级时分别不宜大于度、二级、三级时分别不宜大于0.3、0.4、0.5和和0.6。短墙截面高度之比不大于短墙截面高度之比不大于3的墙肢的墙肢 高规高规7.2.5条文和抗震规范条文

17、和抗震规范6.4.9条文规定剪力条文规定剪力墙的截面高度与厚度之比不大于墙的截面高度与厚度之比不大于3时，应按柱的时，应按柱的要求进展设计，底部加强部位纵向钢筋的配筋率要求进展设计，底部加强部位纵向钢筋的配筋率不应小于不应小于1.2%，其它部位不应小于，其它部位不应小于1.0%，箍筋，箍筋应沿全高加密。应沿全高加密。短肢剪力墙构造设计短肢剪力墙构造设计 高规提出了高规提出了“短肢剪力墙构造的概念，那么短肢剪力墙构造的概念，那么在设计中如何表达、把握短肢剪力墙构造的要求，在设计中如何表达、把握短肢剪力墙构造的要求，用软件时应留意以下几点：用软件时应留意以下几点：1短肢剪力墙构造，其首先应是全剪力

18、墙构造；短肢剪力墙构造，其首先应是全剪力墙构造；2短肢剪力墙构造中，应有足够的长肢剪力墙；短肢剪力墙构造中，应有足够的长肢剪力墙；3当构造方式符合短肢剪力墙构造方式后，才当构造方式符合短肢剪力墙构造方式后，才干在软件干在软件“总信息参数的构造体系中，定义构总信息参数的构造体系中，定义构造为造为“短肢剪力墙构造；短肢剪力墙构造；4短肢剪力墙构造中的短肢墙，在设计时其短肢剪力墙构造中的短肢墙，在设计时其“抗抗震等级，软件自动提高一级；震等级，软件自动提高一级；5短肢剪力墙构造中筒体和普通剪力墙需符合短肢剪力墙构造中筒体和普通剪力墙需符合不宜小于不宜小于50%总倾覆弯矩的要求；总倾覆弯矩的要求；6短

19、肢剪力墙构造中的短肢墙，在设计时其非短肢剪力墙构造中的短肢墙，在设计时其非加强区，软件自动乘以相应剪力设计增大系数。加强区，软件自动乘以相应剪力设计增大系数。 有上述可知，短肢剪力墙构造其实并不多，规有上述可知，短肢剪力墙构造其实并不多，规范对其设计要求比较严厉。对一些采用异形柱框范对其设计要求比较严厉。对一些采用异形柱框架加短肢剪力墙的构造，或全部都是短肢剪力墙架加短肢剪力墙的构造，或全部都是短肢剪力墙的构造，不能定义为的构造，不能定义为“短肢剪力墙构造。短肢剪力墙构造。4 4、转换层构造、转换层构造4.1 4.1 转换层构造的特点转换层构造的特点v特点特点v竖向力的传送不延续竖向力的传送不

20、延续v在转换层上下一、二层范围内，程度力有突变在转换层上下一、二层范围内，程度力有突变v设计调整设计调整v薄弱层薄弱层v程度转换构件程度转换构件v竖向转换构件竖向转换构件框支柱框支柱4.2 4.2 梁托柱转换构造梁托柱转换构造4.3 4.3 框支剪力墙构造框支剪力墙构造v变形特点变形特点v转换梁与框支墙在交接面上变形协调。转换梁与框支墙在交接面上变形协调。v受力特点受力特点v转换梁受力复杂，其轴向力不可忽略按偏心受转换梁受力复杂，其轴向力不可忽略按偏心受力构件设计配筋。力构件设计配筋。v与薄壁实际分析结果的差别与薄壁实际分析结果的差别v转换梁的弯矩能够会小些，但存在轴向力，往转换梁的弯矩能够会

21、小些，但存在轴向力，往往是轴拉力。往是轴拉力。4.4 4.4 厚板转换层构造厚板转换层构造v运用限制运用限制v楼板模型简化楼板模型简化v虚梁输入虚梁输入4.5 4.5 加强层加强层v对于砼大梁加强层构造，关键是加强层大梁的有限对于砼大梁加强层构造，关键是加强层大梁的有限元模拟和配筋设计。元模拟和配筋设计。v方案：把加强层大梁当作剪力墙输入，并输入有方案：把加强层大梁当作剪力墙输入，并输入有关洞口；关洞口；v方案：把加强层大梁当作梁输入。方案：把加强层大梁当作梁输入。带转换层高层构造的分析带转换层高层构造的分析 转换构造的计算模型转换构造的计算模型 1 1梁托柱的转换构造梁托柱的转换构造 这类转

22、换层的计算模型，可以仍采用杆模型即这类转换层的计算模型，可以仍采用杆模型即可。可。 如构造中采用大量的梁托柱的受力方式，那么该如构造中采用大量的梁托柱的受力方式，那么该构造也应该定义为构造也应该定义为“复杂高层及复杂高层及“转换层构造，转换层构造，托柱梁应按框支梁设计及构造控制，当转换层在托柱梁应按框支梁设计及构造控制，当转换层在3 3层及层及3 3层以上时，框支柱的抗震等级应提高层以上时，框支柱的抗震等级应提高1 1级，所级，所以在特殊构件定义中应把与托柱梁相连的柱定义为以在特殊构件定义中应把与托柱梁相连的柱定义为框支柱。框支柱。2 2框支剪力墙转换构造框支剪力墙转换构造高规高规10.2.1

23、010.2.10条，转换层上部的竖向抗侧力构件墙、条，转换层上部的竖向抗侧力构件墙、柱宜直接落在转换层主构造上。当构造竖向布置柱宜直接落在转换层主构造上。当构造竖向布置复杂，框支主梁承托剪力墙并承托转换次梁及其上复杂，框支主梁承托剪力墙并承托转换次梁及其上剪力墙时，应进展应力分析，按应力校核配筋，并剪力墙时，应进展应力分析，按应力校核配筋，并加强配筋构造措施。加强配筋构造措施。B B级高度框支剪力墙高层建筑级高度框支剪力墙高层建筑的构造转换层，不宜采用框支主、次梁方案。的构造转换层，不宜采用框支主、次梁方案。 框支剪力墙构造宜采用墙元壳元模型，如框支剪力墙构造宜采用墙元壳元模型，如SATWES

24、ATWE、PMSAPPMSAP等。等。 3 3厚板转换构造厚板转换构造“高规高规10.2.110.2.1条，非抗震设计和条，非抗震设计和6 6度抗震设计可采用；度抗震设计可采用；7 7、8 8度抗震设计的地下室转换构件可采用厚板。度抗震设计的地下室转换构件可采用厚板。厚板转换层构造，目前没有很好的分析方法，应尽量厚板转换层构造，目前没有很好的分析方法，应尽量防止。防止。 5 5、多塔、错层及有伸缩缝构造、多塔、错层及有伸缩缝构造5.1 5.1 多塔构造的特点多塔构造的特点v“塔和塔和“刚性楼板的区别刚性楼板的区别v对于多塔建筑，其每个塔都有独立的迎风面和对于多塔建筑，其每个塔都有独立的迎风面和

25、独立的变形；独立的变形；v每块每块“刚性楼板有独立的变形，但不一定有刚性楼板有独立的变形，但不一定有独立的迎风面。独立的迎风面。v“塔和塔和“刚性板之间不存在一一对应关系，刚性板之间不存在一一对应关系，一个塔中可以有多块刚性板，也可以没有刚性一个塔中可以有多块刚性板，也可以没有刚性板没有楼板或定义成弹性楼板。板没有楼板或定义成弹性楼板。5.2 5.2 多塔构造定义多塔构造定义v多塔构造需用户以围区方式定义；多塔构造需用户以围区方式定义；v刚性楼板信息由程序自动搜索，无需用户交刚性楼板信息由程序自动搜索，无需用户交互操作；互操作；v建议以最高的塔为一号塔，以下依次按高度建议以最高的塔为一号塔，以

26、下依次按高度陈列。陈列。5.3 5.3 有有“缝构造缝构造v 9.1.19.1.1条，规定了排架条，规定了排架构造，框架构造、剪力墙构造等的伸缩缝的最构造，框架构造、剪力墙构造等的伸缩缝的最大间距。大间距。v 6.1.4 6.1.4条，规定了防震缝设置条，规定了防震缝设置要求。要求。5.4 5.4 顶部小塔楼顶部小塔楼 v 5.2.4 5.2.4条，条，v采用基底剪力法时，突出屋面部分的地震作用采用基底剪力法时，突出屋面部分的地震作用效应宜乘以增大系数效应宜乘以增大系数3 3；v采用振型分解法时，突出屋面部分可作为一个采用振型分解法时，突出屋面部分可作为一个质点。质点。v G55G555.5

27、5.5 错层构造错层构造v构造的错层信息由程序自动搜索。构造的错层信息由程序自动搜索。v越层柱越层柱6 6、梁的特殊思索、梁的特殊思索6.1 6.1 斜梁斜梁v在在PMCADPMCAD的第的第A A项菜单定义斜梁或错层梁后，在项菜单定义斜梁或错层梁后，在转换成转换成TATTAT和和SATWESATWE数据时数据时, ,程序会自动在程序会自动在TATTAT和和SATWESATWE数据中处置这些梁和柱信息；数据中处置这些梁和柱信息；v将其作为空间梁单元进展构造分析，按斜梁的将其作为空间梁单元进展构造分析，按斜梁的程度投影长度计算其外荷载，按真实长度计算程度投影长度计算其外荷载，按真实长度计算其自重

28、和内力，并进展截面设计；其自重和内力，并进展截面设计；v一个柱节点最多允许有一个柱节点最多允许有4 4个不同标高的梁；个不同标高的梁；6.2 6.2 梁端刚域梁端刚域v梁与柱重叠部分可作为刚域梁与柱重叠部分可作为刚域v重叠部分长重叠部分长 Det0.3m; Det0.3m;v取刚域长取刚域长 Dbi=Det-H/4 Dbi=Det-H/4；v荷载按梁两端节点长度计算；荷载按梁两端节点长度计算；v自重按梁扣除刚域后的长度计算；自重按梁扣除刚域后的长度计算；v截面设计按梁扣除刚域后的长度进展。截面设计按梁扣除刚域后的长度进展。v梁与柱重叠部分能否作为刚域的差别梁与柱重叠部分能否作为刚域的差别v“是

29、是刚度大，自重小，梁端负弯矩小刚度大，自重小，梁端负弯矩小v“否否刚度小，自艰苦，梁端负弯矩大刚度小，自艰苦，梁端负弯矩大6.3 6.3 刚性梁刚性梁v程序隐含定义刚性梁程序隐含定义刚性梁v 两端节点都在柱截面范围内的梁为刚性梁；两端节点都在柱截面范围内的梁为刚性梁； v刚性梁的技术要点如下刚性梁的技术要点如下v刚性梁无自重，但可以有外荷载；刚性梁无自重，但可以有外荷载；v 刚性梁本身无变形，只需刚体平动或转动；刚性梁本身无变形，只需刚体平动或转动；v刚性梁的作用是正确的传送力。刚性梁的作用是正确的传送力。v刚性梁在平面简图上为红色线条。刚性梁在平面简图上为红色线条。6.5 6.5 次梁次梁v

30、 输入输入v 端部约束端部约束v 与与 PK PK 计算结果的比较计算结果的比较6.4 6.4 变截面梁变截面梁v在在STSSTS中可以输入变截面构件；中可以输入变截面构件；v变截面：矩形、工字形变截面：矩形、工字形v在单元库中配置了变截面单元，可以准确地分在单元库中配置了变截面单元，可以准确地分析变截面构件的内力；析变截面构件的内力；v在构件性能验算中，按平均截面近似计算。在构件性能验算中，按平均截面近似计算。7 7、底框构造、底框构造7.1 7.1 接接PMPM主菜单主菜单8 8的简化算法的简化算法v计算模型计算模型v 仅对底框部分进展三维分析；仅对底框部分进展三维分析；v 思索上部的恒、

31、活、风、地震作用，思索上部的恒、活、风、地震作用，v 忽略上部的刚度忽略上部的刚度v上部各种作用的思索上部各种作用的思索v 恒、活荷载恒、活荷载v 风荷载风荷载v 地震作用地震作用附加轴力计算简图附加轴力计算简图7.2 7.2 有限元整体算法有限元整体算法v计算原理计算原理v 假定砌块墙为均质资料假定砌块墙为均质资料v 用砌块的容重计算砌块墙的自重用砌块的容重计算砌块墙的自重v 用砌块的弹模计算砌块墙的刚度用砌块的弹模计算砌块墙的刚度v 采用震型分解法计算地震力采用震型分解法计算地震力v砌块墙的抗震验算砌块墙的抗震验算v对每片墙和每根轴线上的墙分别作抗震验算对每片墙和每根轴线上的墙分别作抗震验

32、算v复杂砌体构造复杂砌体构造v 多层底框；部分框架，部分砌块墙；多层底框；部分框架，部分砌块墙；v 内浇外砌；部分砼剪力墙，部分砌块墙；内浇外砌；部分砼剪力墙，部分砌块墙；8 8、边框柱、边框柱9 9、有关荷载作用计算、有关荷载作用计算9.1 9.1 模拟施工加载计算模拟施工加载计算v在软件中提供的模拟施工加载计算方式有在软件中提供的模拟施工加载计算方式有v一次性加载一次性加载v模拟施工加载模拟施工加载1 1v模拟施工加载模拟施工加载2 2v应清楚的问题应清楚的问题v模拟施工加载的机理模拟施工加载的机理v软件中思索到了哪些要素软件中思索到了哪些要素v三种加载方式的差别三种加载方式的差别恒载作用

33、下构造变形构成表示图恒载作用下构造变形构成表示图 n=nnii111nii222恒载作用下构造变形构成近似表示图恒载作用下构造变形构成近似表示图nii111nii222 n=n9.2 9.2 活荷载的计算活荷载的计算v梁的活荷不利布置计算梁的活荷不利布置计算v活荷质量折减活荷质量折减v活荷作用折减活荷作用折减v 板活荷作用折减板活荷作用折减v 梁活荷作用折减梁活荷作用折减v 柱、墙的活荷作用折减柱、墙的活荷作用折减v 传给根底设计荷载的折减传给根底设计荷载的折减9.3 9.3 风荷载计算风荷载计算v取本层的迎风面积；取本层的迎风面积；v风压高度变化系数取本层楼板的标高处的值；风压高度变化系数取

34、本层楼板的标高处的值；v竖向加载点：本层楼板的标高处；竖向加载点：本层楼板的标高处；v当无刚性楼板假定时，按本层楼板标高处的当无刚性楼板假定时，按本层楼板标高处的节点数平均分配。节点数平均分配。9.4 9.4 地震力计算地震力计算v软件中提供了两种算法：算法软件中提供了两种算法：算法1 1和算法和算法2 2v1 1算法算法1 1与算法与算法2 2的区别的区别v2 2运用范围、应留意些什么运用范围、应留意些什么v3 3与地震计算有关的参数与地震计算有关的参数1010、层刚度比、层刚度比10.1 10.1 层刚度比控制层刚度比控制 F新抗震规范附录新抗震规范附录E2.1规定，筒体构造转换层上规定，

35、筒体构造转换层上下层的侧向刚度比不宜大于下层的侧向刚度比不宜大于2。F新高规的新高规的4.4.3条规定，抗震设计的高层建筑构条规定，抗震设计的高层建筑构造，其楼层侧向刚度不宜小于相临上部楼层侧造，其楼层侧向刚度不宜小于相临上部楼层侧向刚度的向刚度的70%或其上相临三层侧向刚度平均值或其上相临三层侧向刚度平均值的的80%。F新高规的新高规的5.3.7条规定，高层建筑构造计算中，条规定，高层建筑构造计算中，当地下室的顶板作为上部构造嵌固端时，地下当地下室的顶板作为上部构造嵌固端时，地下室构造的楼层侧向刚度不应小于相邻上部构造室构造的楼层侧向刚度不应小于相邻上部构造楼层侧向刚度的楼层侧向刚度的2倍。

36、倍。 F新高规的新高规的10.2.6条规定，底部大空间剪力墙构造，转条规定，底部大空间剪力墙构造，转换层上部构造与下部构造的侧向刚度，应符合高规附换层上部构造与下部构造的侧向刚度，应符合高规附录录D的规定。的规定。FE.0.1底部大空间为一层的部分框支剪力墙构造，可近底部大空间为一层的部分框支剪力墙构造，可近似采用转换层上、下层构造等效刚度比似采用转换层上、下层构造等效刚度比表示转换层表示转换层上、下层构造刚度的变化，非抗震设计时上、下层构造刚度的变化，非抗震设计时不应大于不应大于3，抗震设计时不应大于，抗震设计时不应大于2。FE.0.2底部为底部为25层大空间的部分框支剪力墙构造，其层大空间

37、的部分框支剪力墙构造，其转换层下部框加转换层下部框加-剪力墙构造的等效侧向刚度与一样剪力墙构造的等效侧向刚度与一样或相近高度的上部剪力墙构造的等效侧向刚度比或相近高度的上部剪力墙构造的等效侧向刚度比e宜宜接近接近1，非抗震设计时不应大于，非抗震设计时不应大于2，抗震设计时不应大，抗震设计时不应大于于1.3。10.2 10.2 层刚度计算层刚度计算 F 高规附录E.0.1建议的方法剪切刚度Ki = Gi Ai / hiF 高规附录E.0.2建议的方法剪弯刚度Ki = Fi / i F 抗震规范的3.4.2和3.4.3条文阐明中建议的计算方法：FKi = Vi / UiH112H2P=1P=1转换

38、层a）计算模型1-转换层及下部结构b）计算模型-转换层上部结构层号剪切刚度剪弯刚度刚度E1刚度均布刚度集中100.50.1560.3340.3020.46291.01.00.8300.7610.94381.01.00.9120.9040.95971.01.00.9520.9360.96461.01.00.9500.9370.95551.01.00.9330.9140.93141.01.00.8830.8570.87731.01.00.7660.7370.75721.01.00.4320.4150.42911.01.01.0001.0001.0001层刚度1.47E72.68E74.27E64.

39、76E64.032E6构造分析部分常见问题的讨论 在工程设计中，经常需求面对一些设计参数、计算模型、求解方式的选择问题，这些问题有时会开放由用户选择，此时就要求设计者具有一定的知识，针对不同工程特点，合理地选择。1。柱墙活荷载折减系数的了解 较多的用户了解这个折减系数存在问题。这里关键是要了解“计算截面以上层这句话。当一个10层的构造，按这句话的了解，各层的“柱墙或荷载折减系数将是如下。层号 折减系数层号 折减系数10， 1.09， 1.08， 0.857， 0.856， 0.705， 0.704， 0.653， 0.652， 0.651， 0.60 从折减系数来看，阐明从1到10层满布活荷载

40、的概率为60%，对第6层来说6到10层满布活荷载的概率为70%，而顶层满布活荷载的概率那么为100%。这阐明活荷载折减的科学性、合理性。2。梁活荷载折减的正确运用 梁活荷载折减是根据梁的受荷面积而确定的，这样就会呵斥比较复杂的折减方式，且能够每根梁不同。 PMCAD在处置这个问题时，采用了折减楼面荷载的方式，这样就把搂面的外荷载折减了，同时，它也就把构造的整体质量、地震作用、一切构件的内力都折减了。鉴于这样的处置方式，建议在选择梁活荷载折减时，应慎重思索。 所以，在运用PKPM系列的软件中，活荷载折减最好不要反复运用，如思索了梁的活荷载折减，那么在SATWE、TAT中最好不要选择“柱墙活荷载折

41、减，以防止活荷载折减过多。反之亦然。3。梁弯矩放大系数的合理运用 梁弯矩放大系数来源于梁的活荷载不利布置，当不思索活荷载不利布置时，梁活荷载弯矩偏小，程序试图经过这个参数来调整梁的弯矩。 过去这个参数只乘在梁的跨中正弯矩上，但是实践上活荷载不利布置不但对梁的正弯矩有影响，对负弯矩也有影响，所以，目前这个参数在梁正负弯矩上都乘。 当思索活荷载不利布置时，梁弯矩放大系数宜取1.0。假设活荷载较小，那么即使不思索活荷载不利布置，该系数也不要获得过大，宜取1.1以下。只需当活荷载较大时，该系数需求获得大些。 梁弯矩放大系数是最后乘在组合设计弯矩上弯矩包络图上，所以它把恒、活、地震、风的荷载都放大了。4

42、。剪力墙加强区起算层号的合理运用 这个参数主要是针对有地下室构造、多层带剪力墙构造、底框剪力墙构造而设置的。起算层号是指建模输入的构造自然层号。 当有多层地下室时，地下1层以下可以不按加强区设计，此时该参数可以起到抬高起算层号的目的。 多层带剪力墙构造或底框剪力墙构造，由于剪力墙的轴压比很小，按照抗震规范可以不设加强区，可以把“剪力墙加强区起算层号定义为大于构造层，那么构造分析时将没有剪力墙的加强区。 5。耦联、偶尔偏心和双向地震组合的正确了解 耦联、非耦联是针对“刚性楼板假定而言，或针对“侧刚计算振型而言。“总刚计算振型一直且一定是耦联的，无需阐明。 偶尔偏心是针对规那么构造而言，计算的改动

43、效应很小，而实践工程那么由于各种缘由能够会产生较大的改动效应，所以强迫添加这类构造的地震扭矩，以添加构造产生的改动效应。 双向地震组合是基于实践地震作用时，总双向作用，也就是说，没有纯粹的单向地震作用，所以双向地震组合应该总是要选择的。但是由于添加的配筋较大，一时还难以接受，所以目前只对不规那么构造较强、且位移比即改动效应接近限值的构造，需思索双向地震组合。6。侧刚、总刚振型分析的正确运用 对于采用“强迫刚性楼板的构造，或楼板比较规那么的构造，可以采用简化的振型分析方式，即“侧刚模型，否那么均应采用“总刚模型。 采用侧刚模型是有条件的。 采用总刚模型是无条件的，即即使定义了“强迫刚性楼板、即使

44、各层楼板很规那么，也可以运用总刚模型来计算构造的振型。7。振型数的合理选取 构造可以求得到的特征值是有限的。即构造的周期、振型数是有限的。构造的特征值数与构造有质量奉献的自在度有关。 有质量奉献的自在度数： 对一块刚性楼板有3个。对一个弹性节点有两个。 构造分析时，统计刚性板数和弹性节点数，即可得出能够计算出的最大特征值数。 当构造的有质量奉献的自在度数较多时，求出一切的特征值会耗费很多时间，而对构造影响大的特征参数往往是前面的特征值，所以没有必要把一切的特征值都求出来。 特征值数的合理数量可以由“有效质量系数来断定。8。弹性楼板与刚性楼板假定的合理运用 对于规那么构造，且每层均有楼板，可以采

45、用刚性楼板假定来分析构造。当楼板不规那么，且有薄弱部位时，应对薄弱部位按弹性楼板来分析。 当为了计算“位移比而思索了“强迫刚性楼板假定时，那么在正式的构件设计时，应去掉“强迫刚性楼板假定的选择，以工程的实践容颜来计算、配筋。9。层刚度比、承载力比、转换层高位刚度比的控制方法 构造的层刚度比、承载力比，其前提是构造的“层的概念要非常明晰，否那么这些都是没有意义的。 控制层刚度比有三种算法，主要从构造布置、资料，以及上下的衔接关系出发。 控制承载力那么只与构造的尺寸、配筋、资料强度有关。 转换层的高位层刚度比，与单层的层刚度比控制方式一致。10。剪力墙边缘构件的配筋 软件采取这种直线段的配筋，再思

46、索交叉点钢筋的组合，这样交叉点的钢筋即边缘构件的配筋是偏大的，有时这种偏大是不可容忍的，尤其在端部存在边框柱时。 一种合理的配筋方式是思索直线配筋墙段的面外翼缘的作用，如L形节点处要互为翼缘，取大配筋即可，边框柱亦应与直线配筋墙段共同组合内力、作为一个整截面配筋。 对于斜交墙肢的端部、弧墙等，这类剪力墙的配筋方法，目前仍没有好的方法处理。对剪力墙用应力配筋的方式是处理各种方式剪力墙配筋的一个方向，也是一个较为彻底的处理方案。11。竖向地震的部分作用 竖向地震作用应针对整体构造，从规范的角度出发，平衡的设计是需求提倡的。所以，目前程序仍服从整体思索的方式，不能部分思索。 竖向地震作用采用的是简化

47、分析模型，其大小只与竖向作用的恒载、活载有关。而实践上，竖向振动是比较复杂的，与质量分布、竖向刚度有很大关系。12。复杂构造的位移控制 规范要求的层间位移角、位移比，是基于刚性楼板假定而给出的限值，但是，对于复杂构造刚性楼板假定并不适用，所以不能生搬硬套规范的限值。 程序计算了每根杆件柱、墙的杆间位移角，并找出最大值作为楼层的层间位移角。所以，对于复杂构造，如坡屋顶、体育馆、看台、工业建筑等等，最大位移角的控制，应思索每根杆件的杆间位移角，程序操作时，应选择“详细位移输出。此时位移比有时是没有意义的。由于楼层并不是平的，也没有设置刚性楼板假定。 构造的构件设计应去掉“强迫刚性楼板假定，这样得到

48、的计算结果是真实的。13。梁刚度放大系数的合理运用 梁刚度放大是基于楼板而设置的，在分析时，程序对梁只思索了矩形截面，刚度偏小。 目前程序的设置及处置方式比较粗糙，整个构造只设两个分中梁、边梁。严厉说来，应根据每层每根梁的楼板情况而定。 程序下一步将添加这种细化的功能。14。铰接梁的合理设置 混凝土梁应该都是刚接，没有严厉意义上的铰接，所以设置铰接是有问题的。 铰接梁定义的太多，导致内力的重分布，内力分配不合理因数加大，计算结果不合理。构造分析应真实可信。 剪力墙面外的约束程序可以比较真实的表现，不应经过铰接的方式调整梁端弯矩。 梁的超限应详细情况详细分析，切勿经过盲目设置梁的铰接，来到达梁不

49、超限的目的。剪力墙边缘构件的设计剪力墙边缘构件的设计 边缘构件部位及要求边缘构件部位及要求 1高规的高规的7.2.15条规定，抗震设计时，一、条规定，抗震设计时，一、二级剪力墙构造底部加强部位及以上一层的墙肢二级剪力墙构造底部加强部位及以上一层的墙肢设置约束边缘构件，一、二级剪力墙的其它部位设置约束边缘构件，一、二级剪力墙的其它部位以及三、四级和非抗震设计的剪力墙墙肢均应设以及三、四级和非抗震设计的剪力墙墙肢均应设置构造边缘构件。置构造边缘构件。 2对于这两类边缘构件，程序都可以经对于这两类边缘构件，程序都可以经过自动搜索确定。边缘构件的一些特征尺寸、主过自动搜索确定。边缘构件的一些特征尺寸、

50、主筋面积、箍筋面积或者配箍率，用户都可以在边筋面积、箍筋面积或者配箍率，用户都可以在边缘构件简图中看到。缘构件简图中看到。边缘构件的配筋边缘构件的配筋 新规范程序对于剪力墙配筋结果的表示提供新规范程序对于剪力墙配筋结果的表示提供两张图，一张是配筋简图中对于各个直线剪力墙两张图，一张是配筋简图中对于各个直线剪力墙段的配筋结果，另一张是边缘构件配筋结果。值段的配筋结果，另一张是边缘构件配筋结果。值得留意的是：直线剪力墙段的暗柱主筋给出的是得留意的是：直线剪力墙段的暗柱主筋给出的是计算值，假设计算值小于零那么取零，并不思索计算值，假设计算值小于零那么取零，并不思索构造要求；而边缘构件简图中的配筋结果

51、那么同构造要求；而边缘构件简图中的配筋结果那么同时思索了钢筋计算值和构造值，也即二者当中取时思索了钢筋计算值和构造值，也即二者当中取大。简言之，剪力墙的配筋结果以边缘构件简图大。简言之，剪力墙的配筋结果以边缘构件简图为准，直线剪力墙段的配筋图仅供校核之用。为准，直线剪力墙段的配筋图仅供校核之用。 边缘构件设计及存在的问题边缘构件设计及存在的问题 1软件采取这种直线段的配筋，再思索软件采取这种直线段的配筋，再思索交叉点钢筋的组合，这样交叉点的钢筋即边缘构交叉点钢筋的组合，这样交叉点的钢筋即边缘构件的配筋是偏大的，有时这种偏大是不可容忍的，件的配筋是偏大的，有时这种偏大是不可容忍的，尤其在端部存在

52、边框柱时。尤其在端部存在边框柱时。 2一种合理的配筋方式是思索直线配筋一种合理的配筋方式是思索直线配筋墙段的面外翼缘的作用，如墙段的面外翼缘的作用，如L形节点处要互为翼形节点处要互为翼缘，取大配筋即可，边框柱亦应与直线配筋墙段缘，取大配筋即可，边框柱亦应与直线配筋墙段共同组合内力、作为一个整截面配筋。共同组合内力、作为一个整截面配筋。 3对于斜交墙肢的端部、弧墙等，这类对于斜交墙肢的端部、弧墙等，这类剪力墙的配筋方法，目前仍没有好的方法处理。剪力墙的配筋方法，目前仍没有好的方法处理。对剪力墙用应力配筋的方式是处理各种方式剪力对剪力墙用应力配筋的方式是处理各种方式剪力墙配筋的一个方向，也是一个较

53、为彻底的处理方墙配筋的一个方向，也是一个较为彻底的处理方案。案。框架剪力墙构造设计框架剪力墙构造设计 1普通框剪构造恒载计算应选择普通框剪构造恒载计算应选择“模拟施工模拟施工1；2按高规有按高规有0.2Qo的调整，此时程序自动放大的调整，此时程序自动放大梁柱的地震弯矩和剪力；梁柱的地震弯矩和剪力；3框架部分底层接受地震倾覆弯矩，应满足框架部分底层接受地震倾覆弯矩，应满足小于小于50%的规范要求，否那么应按框架构造分析的规范要求，否那么应按框架构造分析的抗震等级设置；的抗震等级设置；4框剪构造，程序自动把柱轴压比放松框剪构造，程序自动把柱轴压比放松0.05；5一端与柱一端与墙相连的梁，也可以按连

54、一端与柱一端与墙相连的梁，也可以按连梁设计；梁设计；6可以选择可以选择“模拟施工模拟施工2用于传根底力；用于传根底力；7一些内筒外框、筒中筒等构造，程序也以一些内筒外框、筒中筒等构造，程序也以为是框架剪力墙构造，所以也要符合框剪构造的为是框架剪力墙构造，所以也要符合框剪构造的要求；要求；8框筒构造，由于构造的改动刚度都集中在框筒构造，由于构造的改动刚度都集中在内筒，构造改动周期往往靠前，不满足新高规周内筒，构造改动周期往往靠前，不满足新高规周期比的要求。所以要特别留意刚度的布置位置、期比的要求。所以要特别留意刚度的布置位置、方向等；方向等；9周期比不满足要求的构造，应添加构造外周期比不满足要求

55、的构造，应添加构造外部的刚度，如：在角部加剪力墙等；部的刚度，如：在角部加剪力墙等；10对于0.2Qo调整，普通可只在底部几层进展或按新高规分段调整。尤其对有内收的构造，普通只调整到内收层为止；11对框架支撑体系的钢构造，可以以为属于框剪构造，所以按高钢规，有25%Qo的调整要求；12有关剪力墙的设计要求见下节“剪力墙构造设计。剪力墙构造设计剪力墙构造设计 加强区与约束边缘构件加强区与约束边缘构件剪力墙加强区及约束边缘构件确实定，软件按以剪力墙加强区及约束边缘构件确实定，软件按以下几点控制：下几点控制：1加强区按规范要求取加强区按规范要求取1/81/10的构造总高度，的构造总高度，并不小于并不

56、小于2层；层；2在加强区及以上一层为约束边缘构件；在加强区及以上一层为约束边缘构件；3加强区的设计调整系数与非加强区不同；加强区的设计调整系数与非加强区不同；4地下室程序自动以为是加强区，也可用人工地下室程序自动以为是加强区，也可用人工指定加强区的起算层号的手段来指定地下室为非指定加强区的起算层号的手段来指定地下室为非加强区；加强区；5有地下室时，程序自动扣除地下室的高度计有地下室时，程序自动扣除地下室的高度计算加强区；算加强区；6新高规规定加强区都为约束边缘构件，新抗新高规规定加强区都为约束边缘构件，新抗震规范那么规定在加强区能否为约束边缘构件由震规范那么规定在加强区能否为约束边缘构件由轴压

57、比控制，程序按新高规的要求操作、控制。轴压比控制，程序按新高规的要求操作、控制。当构造层数较少，或剪力墙的轴压比很小时，软当构造层数较少，或剪力墙的轴压比很小时，软件仍按新高规的要求设计约束边缘构件；件仍按新高规的要求设计约束边缘构件；7剪力墙单肢轴压比，按剪力墙单肢轴压比，按1.2倍重力荷载代表倍重力荷载代表值计算；值计算；8加强区确实定有局限，应按需求在设计时自加强区确实定有局限，应按需求在设计时自行调整、修正；行调整、修正；9剪力墙的间跨比按最大剪力组合时那组的内剪力墙的间跨比按最大剪力组合时那组的内力计算、控制。力计算、控制。6边缘构件中的箍筋按构造要求配置，尤其是一、二级抗震等级的边

58、缘构件；7边缘构件的配筋应参考边缘构件配筋简图，而在单肢墙配筋简图中输出实践需求的配筋面积，小于0取0，程度分布筋仍在单肢墙配筋简图中输出、参考。多层及高层钢构造分析多层及高层钢构造分析设计技术要点设计技术要点1在软件编制中按照在软件编制中按照、及及对钢构件进对钢构件进展截面相应的截面强度、整体稳定、部分稳展截面相应的截面强度、整体稳定、部分稳定等的验算。定等的验算。2按按计算计算地震力和地震参数，可对钢柱进展地震力和地震参数，可对钢柱进展0.25Q0的的基底剪力调整。基底剪力调整。3在抗震规范的第八章中，对钢柱、钢梁和在抗震规范的第八章中，对钢柱、钢梁和钢支撑以强迫条文的方式，规定了杆件的宽

59、钢支撑以强迫条文的方式，规定了杆件的宽厚比、高厚比和长细比，所以当遇到不满足厚比、高厚比和长细比，所以当遇到不满足强迫性条文的规定时，软件将严厉报错，以强迫性条文的规定时，软件将严厉报错，以提示用户留意。提示用户留意。 钢构造的整体分析钢构造的整体分析1钢构造的整体分析与混凝土构造一样，不但钢构造的整体分析与混凝土构造一样，不但要满足抗震规范的相应条文，如：最小基底剪力、要满足抗震规范的相应条文，如：最小基底剪力、薄弱层、层刚度比、位移比、周期比、最大位移薄弱层、层刚度比、位移比、周期比、最大位移角等等控制，还应该根据钢构造变形较大的特点，角等等控制，还应该根据钢构造变形较大的特点，思索偶尔偏

60、心、双向地震、二阶变形效应，如：思索偶尔偏心、双向地震、二阶变形效应，如：P-效应。对重要的构造还应思索弹塑性变形分效应。对重要的构造还应思索弹塑性变形分析，如：弹塑性动力时程分析、弹塑性静力推覆析，如：弹塑性动力时程分析、弹塑性静力推覆分析。分析。2当钢构造是由空间杆件组成，带有大量的空当钢构造是由空间杆件组成，带有大量的空洞、交错构造、空间斜交构造，空间弧形构件、洞、交错构造、空间斜交构造，空间弧形构件、支架、塔架、桁架、屋架等等，在分析时会产生支架、塔架、桁架、屋架等等，在分析时会产生大量的独立的大量的独立的“弹性节点，这就要求在建模、弹性节点，这就要求在建模、分析时留意：复杂构件衔接应