KM设计参数的合理确定T73

李云贵设计规范要求在软件中的实现及设计参数的合理确定内容恒载计算活载计算风荷载计算地震作用计算地震作用调整设计内力调整作用效应组合荷载取值模拟施工加载计算施工加载1施工加载21.恒载计算

1.1施工加载过程1.2模拟施工加载的机理在竖向恒载作用下，结构变形基本上是在施工过程中逐层形成的。逐层形成结构刚度；逐层找平；逐层加荷载。在逐层施工过程中，基础发生不均匀沉降。恒载作用下结构变形形成示意图

恒载作用下结构变形形成近似示意图模拟施工加载1的计算简图

1.3模拟施工加载1考虑了从下往上依次施工和逐层找平因素的影响；未考虑结构地基的不均匀沉降；若结构地基无不均匀沉降，模拟施工加载1能较准确地反映结构的实际受力状态；若结构地基有不均匀沉降，上述分析结果会存在一定的误差，尤其对于框剪结构，外围框架柱受力偏小。1.4模拟施工加载2考虑在模拟施工加载1的基础上，近似考虑基础的不均匀沉降：

（1）假定基础的刚度是均匀的； （2）竖向构件的轴向刚度放大10倍，间接减小竖 向变形差。“模拟施工加载2”在理论上并不严密，是一种经验上的处理方法，但这种经验上的处理，会使地基有不均匀沉降的结构的分析结果更合理，能更好地反映这类结构的实际受力状态。上海环球球金融中中心（101层）上海国际际金融中中心高101层巨型柱巨型支撑撑带状桁架架伸臂桁架架转换桁架架核心筒墙墙内的钢钢支撑核心筒体体系(-3-91层）下部和中中部核心心筒的交交接转换换（57-63层）巨型支撑撑（7-18层）巨型支撑撑（19-30层）巨型支撑撑（78-93层）顶部连接内筒筒和外柱柱的伸臂臂桁架和和带状桁桁架活载作用用随机性性的模拟拟活载作用用的加载载方式活载作用用的折减减2.活载计算算3.风荷载计计算风压标准准值计算算2.1振型系数数按新荷载载规范7.4.5条，采用用条文说说明中的的公式计计算：该公式是是以高层层建筑为为主，且且结构以以弯剪型型变形为为主的振振型系数数计算公公式。2.2结构基本本自振周周期脉动增大大系数ξ与结构的的基本周周期有关关（woT12）。结构的基基本周期期可采用用结构力力学方法法计算，，对于比比较规则则的结构构，也可可以采用用近似方方法计算算：框架结构构T=（0.08-1.00）N框剪结构构、框筒筒结构T=（0.06-0.08）N剪力墙结结构、筒筒中筒结结构T=（0.05-0.06）N其中N为结构层层数。也可采用用结构分分析得到到的结构构第1平动周期期。2.3风作用的的编辑修修改文本文件件修改图形修改改4.地震作用用计算有效质量量系数扭转耦联联双向地震震扭转效效应偶然偏心心多方向水水平地震震作用抗震规范范第5.2.2条规定抗抗震计算算时，不不进行扭扭转耦联联计算的的结构，，水平地地震作用用标准值值的效应应，可只只取前2～3个振型，，当基本本自振周周期大于于1.5s或房屋高高宽比大大于5时，振型型个数应应适当增增加。其其条文说说明中还还指出为为使高柔柔建筑的的分析精精度有所所改进，，其组合合的振型型个数适适当增加加。振型型个数一一般可以以取振型型参与质质量达到到总质量量的90%所需的振振型数。。高规5.1.13-2条规定，，抗震计计算时，，宜考虑虑平扭耦耦联计算算结构的的扭转效效应，振振型数不不应小于于15，对多塔结结构的振型型数不应小小于塔楼数数的9倍，且计算算振型数应应使振型参参与质量不不小于总质质量的90%。4.1有效质量系系数WILSONE.L.教授提出了了振型有效效质量系数数的概念，，用于判断断参与振型型数足够与与否。有效质量因因子的含义义解释。程序自动计计算该参数数并输出。。TAT输出在“TAT-4.OUT”文件中，SATWE输出在“WZQ.OUT”文件中，PMSAP则输出在““工程名.ABS””文件中。4.2扭转耦联对于多层和和高层建筑筑，建议都都考虑扭转转耦联。新高规3.3.4条规定，质质量、刚度度不对称、、不均匀的的结构，以以及高度超超过100m的高层建筑筑结构应采采用考虑扭扭转耦联振振动影响的的振型分解解反应谱法法。新抗震规范范5.2.3条规定，规规则结构不不进行扭转转耦连计算算时，平行行于地震作作用方向的的两个边榀榀，其地震震作用效应应应乘增大大系数。对于非耦联情况，89规范版采用用简化刚度度计算；新规规范范版版改改为为采采用用真真实实刚刚度度计计算算。。非耦耦联耦联4.3双向向地地震震作作用用新抗抗震震规规范范5.1.1条规规定定，，质质量量和和刚刚度度分分布布明明显显不不对对称称的的结结构构，，应应计计入入双双向向地地震震作作用用下下的的扭扭转转影影响响。。一般般情情况况，，可可根根据据不不考考虑虑偶偶然然偏偏心心的的楼楼层层最最大大位位移移与与平平均均位位移移比比判判断断:A级>1.2，B级>1.25.2.3条给给出出的的双双向向地地震震作作用用计计算算公公式式如如下下双向向地地震震作作用用计计算算原原则则双向向地地震震作作用用计计算算示示例例单方向X方向Mxx=100Mxy=50Nx=100Y方向Myx=50Myy=100Ny=100双方向X`方向Mxx`=109Mxy`=50Nx`=131Y`方向Myx`=50Myy`=109Ny`=1314.4偶然然偏偏心心新高高规规3.3.3条规规定定，，计计算算地地震震作作用用时时，，应应考考虑虑偶偶然然偏偏心心的的影影响响，，附附加加偏偏心心距距可可取取与与地地震震作作用用方方向向垂垂直直的的建建筑筑物物边边长长的的5%。从理论论上讲讲，各各个楼楼层的的质心心都可可以在在各自自不同同的方方向出出现偶偶然偏偏心，，程序序中只只考虑虑四种种最不不利偏偏心方方式：：X正向偏偏心5%、X负向偏偏心5%Y正向偏偏心5%、Y负向偏偏心5%偶然偏偏心计计算方方法考虑偶偶然偏偏心的的计算算。结结构分分析涉涉及的的因素素有：：刚度、、质量量、周周期、、振型型、地地震作作用、、位移移、内内力方法1（TBSA）：刚度、、质量、、周期期、振振型、、地震震作用用、位位移、、内力力方法2（SATWE、TAT、PMSAP）：刚度、、质量量、周周期、、振型型、地震作作用、、位移移、内内力实例：：偶然偏偏心对对构件件内力力的影影响构件标标准内内力对对比(FRAM1第8层)梁支座弯矩比比∶1.16(2)1.01(24)AVER=1.06梁剪力比∶∶1.16(2)1.01(24)AVER=1.06柱剪力Vx比∶1.17(23)1.01(6)AVER=1.06柱剪力Vy比∶1.17(24)1.01(2)AVER=1.07柱轴力N比∶1.09(20)1.02(2)AVER=1.05柱底弯矩Mx比∶1.17(24)1.01(2)AVER=1.07柱底弯矩My比∶1.16(23)1.01(6)AVER=1.06柱顶弯矩Mx比∶1.17(24)1.01(2)AVER=1.07柱顶弯矩My比∶1.17(24)1.01(2)AVER=1.07偶然偏心对配配筋（平均））的影响柱柱梁梁15层框剪11.9%2.3%13层框剪(PJ2)0.4%1.7%33层框支0.8%8层框架7.7%3.9%21层框剪0.9%1.2%19层框剪1.3%1.2%18层框剪0.7%3.0%偶然偏心对最最大位移比的的影响（最大大/平均）不考虑考考虑增增加15层框剪1.201.318.11%13层框剪(PJ2)1.821.956.99%33层框支1.051.530.32%8层框架1.762.3926.22%19层框剪1.571.7510.04%18层框剪1.432.0329.16%偶然偏向与双双向地震作用用的关系高规3.3.1条的条文说明明：当计算双向地地震作用时，，可不考虑质质量偶然偏心心的影响抗震规范5.2.5条的条文说明明：如果考虑(双向地震)扭转耦联影响响的地震作用用效应小于考考虑偶然偏心心引起的地震震作用效应时时，应取后者者以策安全，，但二者不叠叠加计算。4.5多方向水平地地震作用规范条文抗震规范5.1.1条规定,有斜交抗侧力力构件的结构构,当相交角度大大于15度时,应分别计算各各抗侧力构件件方向的水平平地震作用。程序实现针对这一条，，程序增加了了自动计算多多方向水平地地震作用的功功能。用户可可以根据需要要指定多个（（最多允许12个）地震作用用方向，程序序对每一地震震方向进行地地震反应谱分分析，计算相相应的构件内内力。在构件件设计阶段，，也将考虑每每一方向地震震作用下构件件内力的组合合，这样不至至于漏掉最不不利情形，保保证了结构设设计的安全。。无斜交抗侧力力结构无斜交抗侧力力结构有斜交抗侧力力结构有斜交抗侧力力结构5.地震作用调整整最小地震剪力力调整0.2Qo调整边榀地震作用用效应调整竖向不规则则结构地震震作用效应应调整转换梁地震震作用下的的内力调整整框支柱地震震作用下的的内力调整整板柱—抗震墙结构构地震作用用调整5.1最小地震剪剪力调整新规范5.2.5条规定，抗抗震验算时时，结构任任一楼层的的水平地震震的剪重比比不应小于于表5.2.5给出的最小小地震剪力力系数λ。对于竖向不不规则结构构的薄弱层层，尚应乘乘以1.15的增大系数数。类别7度7.5度8度8.5度9度扭转效应明显或基本周期小于3.5s1.62.43.24.86.4基本周期大于5.0s1.2

1.82.43.24.0基本周期介于3.5s和5.0s之间的结构，可插入取值。最小地震剪剪力调整软件实现：：设置控制开开关，设设计人员可可以干预；；仅调整内力力，而且调调整后的内内力不平衡衡。5.20.2Qo调整抗震规范6.2.13条规定，侧侧向刚度沿沿竖向分布布基本均匀匀的框—剪结构，任任一层框架架部分的地地震剪力，，不应小于于结构底部部总地震剪剪力Vo的20%和按框—剪结构分析析的框架部部分各楼层层地震剪力力中最大值值Vfmax的1.5倍二者的较较小值。高规8.1.4条（分段0.2Qo调整）：对框架柱数数量从下到到上有规律律变化的结结构，Vo应取每段最最下一层结构对对应地震作作用标准值值的结构底底部总剪力力。SATWE程序0.2Q0调整系数的的修改用户在工作作目录建立立文本文件件SATINPUT.02Q该文件格式式如下：ISTCxCyISTCxCy………..ISTCxCy比如：21.51.8指定第2层x、y方向的调整系系数62.01.271.21.2SATWE在文件WV02Q.OUT中输出0.2Q0系数5.3边榀地震作用用效应调整新规范5.2.3条规定，规则则结构不进行行扭转耦连计计算时，平行行于地震作用用方向的两个个边榀，其地地震作用效应应应乘增大系系数。一般情况下，，短边可按1.15采用，长边可可按1.05采用；当扭转转刚度较小时时，宜按不小小于1.3采用。软件未执行这这一条规定。。可通过考虑扭扭转耦连来避避开这一条规规定。5.4竖向不规则结结构地震作用用效应调整新规范3.4.3条规定，竖向向不规则的建建筑结构，其其薄弱层的地地震剪力应乘乘以1.15的增大系数。。新高规5.1.14条规定，楼层层侧向刚度小小于上层的70%或其上三层平平均值的80%时，该楼层地地震剪力应乘乘1.15增大系数。软件要求在参参数定义菜单单指定薄弱层层。5.5转换梁地震作作用下的内力力调整新规范3.4.3条规定，竖向向不规则的建建筑结构，竖竖向抗侧力构构件不连续时时，该构件传传递给水平转转换构件的地地震内力应乘乘以1.25-1.5的增大系数。。新高规10.2.23条规定，转换换梁在特一级级和一、二级级抗震设计时时，其地震作作用下的内力力分别放大1.8、1.5、1.25倍。软件要求在“特殊构件件定义”中定定义转换梁。。5.6框支柱地震作作用下的内力力调整新高规10.2.7条规定，框支支柱数目不多多于10根时:当框支层为1—2层时各层每根根柱所受的剪剪力应至少取取基底剪力的的2%； 当框支层层为3层及3层以上时，各各层每根柱所所受的剪力应应至少取基底底剪力的3%。；框支柱数目多多于10根时，当框支支层为1—2层时每层框支支柱所承受剪剪力之和应取取基底剪力20%，当框支层为为3层及3层以上时，每每层框支柱所所承受剪力之之和应取基底底剪力30%。框支柱剪力调调整后，应相相应调整框支支柱的弯矩及及柱端梁的剪剪力、弯矩，，框支柱的轴轴力可不调整整。框支柱地震作作用下的内力力调整软件要求在“特殊构件件定义”中定定义框支柱。由于调整系数数往往很大，，为了避免异异常情况，程程序给出一个个控制开关，，由设计人员员决定是否对对与框支柱相相连的框架梁梁的弯矩、剪剪力进行相应应调整。5.7板柱—抗震墙结构地地震作用调整整新抗震规范第第6.6.5条规定，板柱—抗震墙结构的抗震墙，应承担结构构的全部地震震作用，各层层板柱部分应应满足计算要要求，并应能能承担不少于于各层地震作作用的20%。软件按要求进进行调整。6.设计内力调整整梁设计剪力调调整柱设计内力调调整剪力墙设计内内力调整9度或一级框架架结构构件的的抗震震等级级6.1梁设设计计剪剪力力调调整整抗震震规规范范第第6.2.4条和和高高规规第第6.2.5、7.2.21条规规定定，，抗抗震震设设计计时时，，特特一一、、一一、、二二、、三三级级的的框框架架梁梁和和抗抗震震墙墙中中高高跨跨比比大大于于2.5的连连梁梁，，其其梁梁端端截截面面的的组组合合设设计计剪剪力力值值应应调调整整。。抗震等级框架梁连梁特一1.561.3一1.3/1.2711.3/1.271二1.2/1.051.2/1.05三1.1/1.01.1/1.06.2柱设设计计内内力力调调整整为了了体体现现抗抗震震设设计计中中强强柱柱弱弱梁梁概概念念设设计计的的要要求求，，抗抗震震规规范范第第6.2.2、6.2.3、6.2.6、6.2.10条和和高高规规第第4.9.2条规规定定，，抗抗震震设设计计时时，，特特一一、、一一、、二二、、三三级级的的框框架架柱柱、、框框架架结结构构的的底底层层柱柱下下端端截截面面、、角角柱柱、、框框支支柱柱的的组组合合设设计计内内力力值值应应调调整整。。抗震等级特一一二三框架柱M1.681.4/1.331.2/1.11.1Q2.82241.96/1.461.44/1.211.21框架结构底层柱底M1.8-1.251.15Q3.024-1.51.265角柱M1.8481.541.321.21Q3.1052.1561.5841.331框架结构底层角柱底M1.98-1.3751.265Q3.326-1.651.392框支柱M1.81.51.25-Q3.0242.11.5-6.3剪力墙墙设计计内力力调整整高规第第7.2.10、10.2.14、4.9.2条规定定，抗抗震设设计时时，特特一、、一、、二、、三级级的剪剪力墙墙底部部加强强区和和非加加强区区截面面组合合的设设计内内力值值应调调整。。

抗震等级底部加强区非加强区一般墙M框支落地墙MQMQ特一1.11.81.91.31.2一1.01.51.6/1.331.21.2二1.01.251.4/1.1

1.01.0三1.01.01.2/1.01.01.06.49度或一一级框框架结结构（1）对于9度设防防烈度度的各各类框框架和和一级级抗震震等级级的框框架结结构，，框架架梁和和连梁梁端部部剪力力调整整、柱柱端部部弯矩矩和剪剪力调调整应应按实实配钢钢筋和和材料料强度度标准准值来来计算算。程序根根据用用户输输入的的超配配系数数ηAs，并取钢钢筋超超强系系数为为1.1。按新抗抗震规规范第第6.2.4条、新新高规规第7.2.22条计算算框架架梁和和连梁梁端部部剪力力调整整系数数ηV=1.1*1.1*ηAs9度或一一级框框架结结构（2）按新抗抗震规规范第第6.2.3条，柱柱端部部弯矩矩调整整系数数：ηmc=1.2*1.1ηηAs柱端部部剪力调整整系数数ηvc按抗震震规范范第255页公式式近似似计算算，其其中近近似取取轴压压比λN=0.4：ηvc=1.2*[0.15+0.7*(0.4762+ηAs)]ηηmc=1.584*[0.15+0.7*(0.4762+ηAs)]ηAsηAs=1.10 1.151.20ηmc=1.45 1.521.58ηvc=2.18 2.352.529度或一级框框架结构（3）对于9度设防烈度度的各类剪力墙结构构，剪力墙墙底部加强部部位的设计计剪力力调整整应按按实配配钢筋筋和材材料强强度标标准值值来计计算。。新抗震震规范范第6.2.8条条文说