PPT多塔、设缝、错层结构讲义

多塔、、设缝缝、错错层结结构1。多塔结结构2。有“缝”结结构3。错层结构1.1。多塔结构构的特点和和规范要求求“塔”和““刚性楼板板”的区别别：每块“刚性性楼板”有有独立的变变形，但不不一定有独独立的迎风风面。在一一块刚性板板内，水平平位移遵循循同一个位位移场，即即：θ=θθzU=Ui-(Yi-Yo)θθzV=Vi+(Xi-Xo)θθz“塔”和“刚刚性楼板””之间不存存在一一对对应关系，，一个塔中中可以有多多块刚性板板，也可以以没有刚性性板（没有有楼板或定定义成弹性性楼板），，两者不要要混淆。多塔结构的的变形区别别：对于多塔建建筑，其每每个塔都有有独立的迎迎风面和独独立的变形形。多塔结构的的振动特征征，多塔部部分将有独独立的变形形，通过下下部连接部部分互相影影响。在塔内可以有自己己的刚性楼楼板和弹性性节点塔和和刚性楼板板不存在一一一对应的的关系塔1塔2刚性板弹性板区规范要求高规10.6.1条：（1）各塔楼的的层数、平平面和刚度度宜接近；；（2）塔楼对底底盘宜对称称布置；（（3）塔楼结构构与底盘结结构质心的的距离不宜宜大于底盘盘相应边长长的20%。高规10.6.2条：抗震设设计时，转转换层不宜宜设置在底底盘屋面的的上层楼内内，否则，，应采取有有效的抗震震措施。高规10.6.3条：底盘的的楼板厚度度不宜小于于150，且上下楼楼板也应加加强构造措措施。高规10.6.4条：抗震设设计时，（（1）多塔楼之之间裙房连连接体的屋屋面梁应加加强；（2）塔楼中与与裙房连接接体相连的的外围柱、、剪力墙，，从固定端端至裙房屋屋面上一层层的高度范范围内，柱柱纵向钢筋筋的最小配配筋率宜适适当提高，，柱箍筋宜宜在裙楼屋屋面上、下下层的范围围内全高加加密。剪力力墙按第7.2.16条设置约束束边缘构件件。DDLD<0.2LD不宜大于0.2L，控制塔楼对对底盘产生生的扭转效效应且多塔楼的的层数、刚刚度宜接近近该层楼板厚厚度宜大于于150该层不宜设设置转换层层楼层楼板需需加强红色部位表表示柱墙梁梁配筋宜加加强的部位位在裙房上一一层的剪力力墙按加强强区设计多塔的独立立变形风荷载作用用下的位移移地震力作用用下的位移移竖向力作用用下的位移移振型1振型3振型81.2。多塔结构构定义多塔结构需需用户以围围区方式定定义。刚性楼板信信息由程序序自动搜索索，无需用用户交互操操作。应把所有的节节点都围入多多塔围区之中中，否则计算算将出错。可可以通过多塔塔围区的检查查，来判断所所围的区域是是否正确。当多塔具有不不同层高时，，可以在定义义多塔以后修修改层高和材材料强度等等等。结构属于明显显的多塔变形形特征时，应应该按多塔分分析，即应该该定义多塔，，否则结构性性能的统计将将失去意义。。多塔的围区定定义可以修改各塔塔的：层高混凝土强度钢号多塔参数的修修改多塔围区的检检查检查结果的提提示多塔围区的说说明多塔层高不同同的输入方法法当多塔的层高高不同时，一一般不能按错错层处理，应应以同一层高高建模，再到到后面的计算算软件SATWE、TAT、PMSAP中修改各塔层层高即可。要保证连梁的的正确高度，，所以只能调调节洞口的高高度。对上连多塔，，则要具体分分析结构的实实际情况，如如果比较复杂杂，最好采用用空间建模SPASCAD。错误的简化正确的简化按按层数多的塔塔定义层高修改该塔的层层高注意：当然可以采用用更先进的建建模——空间建模。这样可以随随心所欲。无无须考虑简化化的问题。可可以采用SPASCAD——PMSAP来建模、分析析。1.3。多塔结构的的计算模型周期比控制计计算模型。。多塔结构周期期比的计算模模型，宜采用用分塔切开的的单塔模型分分析。因为多多塔振动是相相互有影响的的共同振动，，理论上是分分不开的。这这样很难确定定各塔彼此都都合理的扭转转周期和平动动周期。剪重比、刚度度比、承载力力比控制计算算模型。控制剪重比、、刚度比、承承载力比的计计算模型，可可以是整体模模型，但是，，一定要定义义多塔，否则则，这些结构构性能指标的的统计将没有有意义。构件内力计算算模型。构件设计，一一般可以按多多塔的整体模模型分析。当当下部连体层层数较多时，，应以整体分分析模型为主主。下部裙房房层数较少，，可以按单塔塔模型分析设设计，或两者者取大控制。。底盘为地下室室地上部分各自自分别建模、、计算计算周期比的的分离模型底盘为地上部部分分离模型1分离模型2计算周期比的的分离模型多塔结构整体体计算与切开开分析的对比比底盘平面地下下2层、地上上2层多塔标准层平平面35层按多塔模型计算算的结构周期期按单塔结构模型型计算的塔1的周期周期比：0.843按单塔结构模模型计算的塔塔2的周期周期比：0.655按多塔模型计计算的剪重比比塔1的剪重比比：1.71%塔2的剪重比比：1.55%按单塔结构模模型计算的塔塔1的剪重比塔1的剪重比比：1.72%按单塔结构模模型计算的塔塔2的剪重比塔2的剪重比比：1.55%按多塔模型计计算的位移比比在交接层7层的的位移比按单塔结构模模型计算的塔塔1的位移比在塔1第7层的的位移比按单塔结构模模型计算的塔塔2的位移比在塔2第7层的的位移比1.4。采用整体模模型应注意的的问题如果没给出多多塔定义会怎怎样？是多塔结构没没有定义多塔塔，则结构性性能参数的统统计将没有意意义。但结构构构件的设计计还是正确的的。是多塔结构而而没有定义多多塔，如果采采用“强制刚刚性楼板”则则分析模型不不对，所以要要避免。多塔结构的底底盘层数较多多，则必须按按多塔计算，，不能切开处处理。此时，，结构的周期期比要专门研研究。多塔各塔有不不同的层高、、材料强度、、抗震等级怎怎么定义：在PM建模中，先按按各塔层高、、材料强度和和抗震等级相相同输入。到到SATWE的前处理中定定义的多塔，，并修改各塔塔的层高和材材料强度。在在前处理的““抗震等级””中，修改各各塔的抗震等等级。上连多塔如何何处理：当遇到上连多多塔结构时，，下部多塔的的层数要尽量量相同，层数数相同、层高高不同，可以以在SATWE中调整。如果果层数不同，，则PM建模失败。可可以在SPASCAD中建模，用PMSAP分析。特别复杂连接接的多塔结构构，应专门研研究。必要时时还要做模型型试验。结构类型不同同的多塔结构构，应尽量避避免。因为设设计控制方法法的差异。应专门研究复杂杂结构的周期期比问题多塔楼结构的的平立面布置置：层数、平面、、刚度、结构构类型宜接近近。塔楼对底底盘宜对称。。质心距<20%L。多塔的地震作作用的调整最小剪重比的的调整：按单单塔处理。薄弱层1.15的调整：按单单塔处理。竖向地震作用用系数：按单单塔处理。0.2Qo调整：按单塔塔处理。框架、短肢墙墙倾覆弯矩的的统计：按单单塔处理。1.5。顶部小塔楼楼《抗震设计规范范》5.2.4条：采用基底剪力力法时，突出出屋面部分的的地震作用效效应宜乘以增增大系数3。采用振型分解解法时，突出出屋面部分每每层可作为一一个质点，并并取足够的计计算振型。当小塔楼较多多时，可以不不定义多塔，，按单塔统计计位移。当小塔楼层数数较多时，则则需要定义多多塔，此时由由于刚度、质质量与下部结结构差异较大大，小塔楼的的地震反应较较大，需要重重点关注。2.1。有缝结构的的特点伸缩缝：《混凝土结构设设计规范》9.1.1条，规定了排排架结构，框框架结构、剪剪力墙结构等等的伸缩缝的的最大间距。。沉降缝：《地基基础设计计规范》规定了沉降缝缝的设置要求求。防震缝：《抗震设计规范范》6.1.4条，规定了防防震缝设置要要求。仅就上部结构构而言，“缝缝”将结构划划分成几个较较为规则的抗抗侧力结构单单元，各结构构单元之间完完全分开。所所以，各结构构单元有独立立的变形。多多塔楼结构的的各塔通过底底盘相互发生生影响，而带带缝结构是从从上到基础都都是断开的，，可以认为是是一种特殊的的多塔结构。。由于缝的宽度度不是很大，，在风荷载作作用下，各结结构单元的迎迎风面与多塔塔楼的迎风面面不同，缝隙隙面不是迎风风面。风荷载计算考考虑缝的影响响结构应该先定定义多塔遮挡面的定义义可以是拐弯弯的多边形定义遮挡面2.2。有缝结构的的计算模型离散模型除与风荷载有有关的计算结结果外，其它它所有结果都都是对的。需需要注意的是是在计算风荷荷载作用时，，程序把缝所所在的面也作作为迎风面，，该方向的风风荷载计算值值偏大。整体模型在采用整体模模型时，要把把每个结构单单元定义成多多塔楼，程序序采用多塔楼楼结构计算模模型进行设计计计算。此时时，要注意的的是计算振型型数要取得足足够多，使整整个结构系统统的有效质量量系数在90%以上。3.1。错层结构的的特点错层结构的突突出特点是楼楼板不连续，，在同一楼层层平面内，部部分区域有楼楼板，部分区区域没楼板，，在没有楼板板的区域内，，有些竖向构构件（柱、墙墙）可能与梁梁连接，也可可能是越层构构件。在该区区域内构件的的内力和位移移与楼板无关关。《抗震规范》第3.4.3条第1款的第2项规定，凸凹凹不规则或楼楼板局部不连连续时，应采采用符合楼板板平面内实际际刚度变化的的计算模型，，当平面不对对称时，尚应应计及扭转影影响。《高规》第4.3.6条规定，当楼楼板平面比较较长、有较大大的凹入和开开洞而使楼板板有较大削弱弱时，应在设设计中考虑楼楼板削弱产生生的不利影响响。层层错局部层错整楼层错剪力墙层错层层错层的剪剪力墙结构，，没有太好的的建模处理方方法。3.2。计算模型当错层高度不不大于框架梁梁的截面高度度时，一般可可以近似地忽忽略错层因素素影响，可以以归并为同一一楼层参加结结构计算，这这一楼层的标标高可近似取取两部分楼面面标高的平均均值。当错层高度大大于框架梁的的截面高度时时，各部分楼楼板应作为独独立楼层参加加整体计算，，不宜归并为为一层，此时时每一个错层层部分都应视视为独立楼层层。错层层的的类类型型和和建建模模处处理理层层层错错层层层层层错错层层的的结结构构，，一一般般所所错错的的高高度度相相同同且且大大于于1m，这样样处处理理就就简简单单些些。。1。如如果果体体量量接接近近，，可可以以用用增增加加标标准准层层的的方方法法；；2。小小体体量量错错层层，，可可以以用用层层间间梁梁的的方方法法输输入入。。当当层层层层错错层层且且所所错错的的高高度度不不同同时时，，处处理理较较麻麻烦烦。。1。错错层层大大于于1m增加加标标准准层层；；2。小小于于1m用层层间间梁梁；；3。小小于于梁梁高高度度范范围围，，可可以以楼楼层层合合并并。。局部部错错层层处理理方方法法基基本本同同上上。。整楼楼错错层层工业业厂厂房房这这类类结结构构较较多多，，可可以以按按楼楼板板层层层层建建模模处处理理。。在在牛牛腿腿处处和和屋屋顶顶增增设设标标准准层层。。剪力力墙墙错错层层剪力力墙墙错错层层处处理理很很麻麻烦烦，，建建议议在在设设计计中中尽尽量量避避免免，，具具体体处处理理方方法法应应具具体体情情况况具具体体分分析析。。1。在在楼楼板板处处增增加加标标准准层层，，洞洞口口产产生生的的连连梁梁采采用用框框架架梁梁输输入入法法，，墙墙只只布布置置到到洞洞边边。。梁梁的的高高度度可可以以大大于于层层高高。。2。当当错错层层高高度度较较小小或或错错层层体体量量较较小小时时，，合合并并楼楼层层处处理理，，注注意意要要保保证证连连梁梁的的高高度度不不变变。。在在错错层层的的交交接接面面进进行行加加强强处处理理。。错层层、、错错层层梁梁、、层层间间梁梁的的合合并并、、简简化化当结结构构产产生生错错层层、、错错层层梁梁、、层层间间梁梁时时，，如如果果错错层层在在梁梁高高的的范范围围内内，，则则最最好好合合并并，，简简化化为为同同一一标标高高的的梁梁分分析析、、设设计计。。简化化为为3层层层间间梁梁小体量量夹夹层层梁的的刚度度合合并并简化化为为荷荷载载错层层梁梁错层层错层层梁梁的的抬抬高高3.3。错错层层结结构构楼楼层层性性能能参参数数的的计计算算层刚刚度度比比由于于错错层层结结构构的的简简化化较较多多，，对对层层的的广广义义化化处处理理，，导导致致层层概概念念的的模模糊糊，，层层刚刚度度比比是是建建立立在在严严格格的的楼楼层层概概念念上上的的，，所所以以错错层层结结构构的的层层刚刚度度比比需需要要具具体体情情况况具具体体分分析析。。简简化化模模型型有有较较强强的的楼楼层层概概念念，，则则可可以以引引入入层层刚刚度度比比，，否否则则，，层层刚刚度度比比没没有有意意义义。。要要专专门门考考虑虑。。位移移比比同样样，，位位移移比比也也是是建建立立在在严严格格的的楼楼层层概概念念上上的的，，当当该该层层有有较较多多的的层层间间梁梁（（产产生生层层间间节节点点））时时，，位位移移比比应应该该专专门门从从位位移移的的““详详细细输输出出””中中查查看看、、计计算算。。1。计算算时选选择位位移的的“详详细输输出””，查查找到到每一一根柱柱墙节节点的的上下下位移移，并并作差差值。。2。计算算出每每一根根柱包包括越越层柱柱的上上下位位移角角和位位移比比。周期比比对于错错层结结构，，由于于采用用“强强制刚刚性楼楼板””假定定，会会造成成结构构刚度度失真真，所所以结结构周周期、、刚度度、内内力等等分析析时，，不能能选择择“强强制刚刚性楼楼板假假定””，对对小量量错层层结构构除外外。所所以，，错层层结构构的局局部振振动会会比较较容易易出现现，只只看平平动系系数和和扭转转系数数有时时不能能说明明问题题，应应根据据结构构的整整体振振型图图来确确认扭扭转周周期和和平动动周期期。3.4。错层层节点点和越越层柱柱软件自自动将将错层层构件件在楼楼层平平面内内的节节点设设为独独立的的弹性性节点点，不不受楼楼板计计算假假定限限制，，因而而能更更真实实地反反应结结构的的实际际受力力状态态。对于错错层结结构，，程序序判断断柱和和墙是是否越越层的的原则则是：：既不不和梁梁相连连，又又不和和楼板板相连连。程程序自自动按按上述述原则则搜索索出越越层信信息，，无需需用户户交互互操作作。在错层层结构构设计计计算算中，，越层层柱的的计算算长度度系数数计算算应受受到足足够重重视。。当该该柱四四周都都没有有梁和和楼板板时，，称全全越层层柱；；当只只有一一个方方向上上有梁梁，则则称单单边越越层柱柱。越层柱柱的计计算模模型及及长度度系数数的表表达方方式越层柱柱的特特点是是：在在越层层点不不受楼楼板的的约束束。越层柱柱的计计算模模型可可以是是整根根接起起来的的模型型，也也可以以是每每层逐逐根的的计算算模型型。只只要保保证越越层柱柱的变变形特特点，，这两两种模模型的的计算算结果果是可可以一一致的的。越层柱柱TAT、SATWE越层柱柱模型型，柱不不连接接，自自重各各自作作用在在各层层的柱柱顶地震力力、风风力越层柱柱的长长度系系数：：对单边边越层层柱，，长度度系数数中含含有柱柱的折折算长长度；；对全越越层柱柱，SATWE的长度度系数数中含含有柱柱的折折算长长度。。Lo3LoLo2Lo1μ3μμ2μ1各段柱柱长度度和总总长度度各段柱柱长度度系数数和按按全长长计算算的长长度系系数长度系系数应应满足足：Lo1*μμ1=Lo2*μμ2=Lo3*μμ3=Lo*μμ全越层柱柱单边越