如何调整PKPM数据Word文档格式.docx
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其中:
最大水平位移:
墙顶、柱顶节点的最大水平位移。
平均水平位移:
墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。
层间位移角:
墙、柱层间位移与层高的比值。
最大层间位移角:
墙、柱层间位移角的最大值。
平均层间位移角:
墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。
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,应对其最大位移和层间位移加以控制,主要目的有以下几点:
⒈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。
⒉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。
⒊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)~最大X.Y向位移。
(mm)
Ave-(X).Ave-(Y)~X.Y平均位移。
Max-Dx,Max-Dy:
X.Y方向最大层间位移
Ave-Dx,Ave-Dy:
x.y方向的平均层间位移
Ratio-(X).Ratio-(Y)~X.Y向最大位移与平均位移的比值
Ratio-Dx,Ratio-Dy:
最大层间位移与平均层间位移的比值
即要求:
Ratio-(X)=Max-(x)/Ave-(X)最好<
1.2不能超过1.5
Ratio-Dx=Max-Dx/Ave-Dx<
1.2不能超过1.5
Y方向相同
电算结果的判别与调整要点:
⒈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;
⒉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⒊验算位移比应选择强制刚性楼板假定,但当凹凸不规则或楼板局部不连续时,应采用符合楼板平面内实际刚度变化计算模型,当平面不对称时尚应即及扭转影响⒋最大层间位移.位移比是在刚性楼板假设下的控制参数。
构件设计与位移信息不是在同一条件的结果﹙即构件设计可以采用弹性楼板楼板计算,而位移必须在刚性楼板假设下获得﹚故可先采用刚性楼板算出位移,而后采用弹性楼板进行构件分析。
⒌因为高层建筑在水平力作用下,几乎都会产生扭转,故楼层最大位移一般都发生在结构单元的边角部位。
位移比:
主要控制结构平面规则性,以免形成扭转,对结构产生不利影响;
见抗规3.4.2规范条文;
新高规的4.3.5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的平均值的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。
程序处理:
针对此条,程序中对每一层都计算并输出最大水平位移,最大层间位移角,平均水平位移,平均层间位移角及相应的比值,用户可以一目了然地判断是否满足规范。
位移比的限值:
是根据刚性楼板假定的条件下确定的,其平均位移的计算方法,也基于刚性楼板假定
F控制位移比的计算模型:
按照规范要求的定义,位移比表示为最大位移/平均位移,而平均位移表示为﹙最大位移+最小位移)/2,其中关键是最小位移,当楼层中产生0位移节点,则最小位移一定为0,从而造成平均位移为最大位移的一半,位移比为2,则失去了位移比这个结构特征参数的参考意义,所以计算位移比时,如果楼层中产生弹性节点,应选择强制刚性假定
规范要求:
高规4.3.5条,应在质量偶然偏心的条件下,考虑结构楼层位移比情况。
程序采用最大柱墙间位移角作为楼层的层间位移角,此时可以不考虑偶然偏心的计算条件。
复杂结构,如坡屋顶层,体育馆,看台,工业建筑等。
这些结构或者柱,墙不在同一标高,或者本层更本没有楼板,此时如果采用刚性楼板假定,结构分析严重失真,位移比也没有意义了。
所以这类结构可以通过位移的详细输出或观察结构的变形释义图,来考虑结构的扭转效应
对于错层结构或带有夹层的结构,这类结构总是伴有大量的越层柱,当选择强制刚性楼板假定后,越层柱将受楼层的约束,如果越层柱很多,计算失真。
总之,结构位移特征的计算模型之合理性,应根据结构的实际出发,对复杂结构应采用多种手段。
二.周期比控制
新高规的4.3.5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
(抗规中没有明确提出该概念,所以多层时该控制指标可以适当放松,但一般不大于1.0)
周期比:
即结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1的比值。
周期比主要控制结构扭转效应,减少扭转对结构产生的不利影响,使结构抗扭刚度不能太弱。
因为当两者接近时,由于振动藕连的影响,结构的扭转效应将明显增大。
对于通常的规则单塔楼结构,如下验算周期比:
1)根据各振型的平动系数大于0.5,还是扭转系数大于0.5,区分出各振型是扭转振型还是平动振型。
2)通长周期最长的扭转振型对应的第一扭转周期T,周期最长的平动振型对应的就是第一平动周期T1
3)对照结构整体空间振动简图,考虑第一扭转/平动周期是否引起整体振动,如果仅是局部振动,不是第一扭转/平动周期,再考虑下一个次长周期。
4)考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大5)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)考虑扭转藕联时的振动周期.X.Y方向的平动系数,扭转系数.振型号周期转角平动系数(X+Y)扭转系数
10.6306110.180.99(0.12+0.88)0.01
20.614421.190.95(0.82+0.12)0.05
30.42482.390.06(0.06+0.00)0.94
40.1876174.520.96(0.95+0.01)0.04
50.171885.001.00(0.01+0.99)0.00
60.13555.030.05(0.05+0.00)0.95
70.0994177.150.97(0.97+0.00)0.03
80.084987.631.00(0.00+1.00)0.00
90.075212.730.03(0.03+0.00)0.97
X方向的有效质量系数:
97.72%
Y方向的有效质量系数:
96.71%
0.4248/0.6303=0.67<
0.9
97.72%96.71%>
90%说明无需增加振型
1.对于刚度均匀的结构,在考虑藕连计算时,一般说前两个或几个振型为主其主振型,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,使得扭转振型不一应考前,以减少震害。
SATWE程序中给出了各振型对基底剪力贡献比例的贡献大小。
2.振型反应普法分析计算周期,地震力时,还应注意两个问题,即计算模型的选择与振型数的确定。
一般来说,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合理。
至于振型数的确定,应按上述高规5.1.13条执行,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([藕连]取3的倍数,且≤3倍层数,[非藕连]取≤层数,直到参与计算振型的有效质量系数≥90%)3.如同位移比的控制一样,周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系,而非其绝对的大小,他的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。
即周期比控制不是在要求结构足够结实,而是在要求结构承载布局的合理性。
考虑周期比限制以后。
以前看起来规整的结构平面,从新规范的角度来看,可能成为平面不规则结构。
一旦出现出现周期比不满足要求的情况,一般只能通过调整平面布置来改善这一状况,这种改变一般是整体性的,局部小调整往往收效甚微。
周期比不满足要求,说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小,总的调整原则是要加强外圈结构刚度,增设抗震墙,增加外圈连梁的刚度,削弱内筒的刚度。
4.扭转周期控制及调整难度较大,要查出问题关键所在,采取相应措施,才能有效解决问题。
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