PKPM刚度比计算
PKPM系列新规范应用指南——刚度比(薄弱层)_祝耀林
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你永远看不到我最寂寞的时候，因为在看不到你的时候就是我最寂寞的时候！PKPM系列新规范应用指南——刚度比（薄弱层）_祝耀林百度空间 | 百度首页 | 登录祝耀林祝耀林主页博客相册|个人档案 |好友查看文章PKPM系列新规范应用指南——刚度比（薄弱层）2008-07-03 19:29《高规》4.4.2 抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小与相邻上部楼层侧向刚度的70%，或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。
《高规》5.1.14对于竖向不规则的高层建筑结构，包括某楼层抗侧刚度小于其上一层的70%或小于其上相邻三层侧向刚度平均值的80%，或结构楼层层间抗侧力结构的承载力小于其上一层的80%，或某楼层竖向抗侧力构件不连续，其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪应力应乘以1.15的增大系数；《高规》附录E.0.2底部大空间层数大于一层时，其转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比re宜接近1，非抗震设计不应大于2，抗震设计不应大于1.3。
当转换层设置在3层及三层以上时，其楼层侧向刚度不应小于相邻上部楼层侧向刚度的60%。
《抗震》E.2.1 转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2。
实现：1.规范对结构的层刚度有明确的要求，在判断楼层是否为薄弱层、地下室是否能作为嵌固端、转换层刚度是否满足要求等，都要求有层刚度作为依据。
2.层刚度的计算方法：剪切刚度；剪弯刚度；地震剪力与地震层间唯一的比。
3.对于薄弱层，程序将该层地震作用标准值的地震剪力乘以1.15的放大系数。
4.用户可以人工指定薄弱层。
5.对于大多数一般的结构应选择第三种层刚度算法；多层结构选第一种，有斜撑的钢结构选第二种。
6.用第三种方法时，要采用“刚性楼板假定”。
对于有弹性板或板厚为零的工程应计算2遍。
刚度比_精品文档
刚度比1. 什么是刚度比？刚度比是用来描述两个相邻结构单元的刚度差异的一个指标。
在工程领域中，刚度是指物体对外力的抵抗能力，即物体在受力作用下产生的形变程度。
刚度比则是通过比较两个结构单元的刚度，来评估它们的差异。
2. 刚度比的计算方法刚度比的计算方法主要有两种：刚度比系数法和刚度平衡法。
下面分别介绍这两种方法。
2.1 刚度比系数法刚度比系数法是通过计算结构的刚度比系数来评估其刚度差异。
刚度比系数的计算公式如下：$$ SR = \\frac{K_2}{K_1} $$其中，SR为刚度比，K1和K2分别为两个结构单元的刚度。
在实际应用中，刚度比系数法被广泛用于比较不同结构单元之间的刚度。
2.2 刚度平衡法刚度平衡法是通过调节结构的刚度来使得两个结构单元之间的刚度平衡。
具体做法是通过调整结构参数，例如材料属性、几何尺寸等，使得两个结构单元的刚度相等。
刚度平衡法在工程设计中具有重要的意义，可以在一定程度上提高结构的稳定性和工作效率。
3. 刚度比的应用刚度比在工程领域中有着广泛的应用。
下面列举几个常见的应用场景。
3.1 结构优化在结构优化中，刚度比常常被用来评估不同设计方案的刚度性能。
通过比较不同结构单元的刚度比，可以选择出最优的设计方案，以达到结构轻量化、减小成本等目的。
3.2 材料选择材料的刚度是一个重要的性能指标。
在材料选择时，刚度比可用来帮助工程师比较不同材料的刚度性能，为材料选择提供参考。
3.3 荷载分析在荷载分析中，刚度比可以作为评估结构的变形性能的一项指标。
通过比较不同结构单元的刚度比，可以得出结构在承受荷载时的变形程度，从而进行合理的结构设计和优化。
4. 刚度比的局限性刚度比作为一种刚度差异的量化指标，也存在一些局限性。
首先，刚度比只能评估两个结构单元之间的刚度差异，不能直接反映整个结构的刚度性能。
因此，在实际应用中需要综合刚度比和其他指标进行综合评估。
其次，刚度比只能反映静态刚度，并不能考虑材料的动态特性。
PKPM刚度比、位移比、周期比详细讲解
PKPM刚度比、位移比、周期比详细讲解周期比规范条文：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。
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）通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期Tt，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”，考察第一扭转/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。
再考察下一个次长周期。
4）考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大5）计算Tt/T1，看是否超过0.9 (0.85)周期比控制什么？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，而非其绝对大小，它的目的是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。
一句话，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周期比不满足要求，如何调整？一旦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，局部的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，总的调整原则是加强结构外圈刚度，削弱结构内筒刚度。
F验算周期比的目的，主要为控制结构在罕遇大震下的扭转效应。
F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。
如果上部没有连接，应该各个塔楼分别计算并分别验算，如果上部有连接，验算方法尚不清楚。
F体育场馆、空旷结构和特殊的工业建筑，没有特殊要求的，一般不需要控制周期比。
F当高层建筑楼层开洞口较复杂，或为错层结构时，结构往往会产生局部振动，此时应选择“强制刚性楼板假定”来计算结构的周期比。
pkpm六个比的调整
规范用于控制结构整体性的主要指标主要有：周期比、位移比、刚度比、层间受剪承载力之比、刚重比、剪重比等。
一、位移比、层间位移比控制规范条文：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。
名词释义：（1）位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。
（2）层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。
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：1．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。
2．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。
3．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。
（mm）Max-Dx ，Max-Dy : X,Y方向的最大层间位移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1.5Ratio-Dx= Max-Dx/ Ave-Dx 最好<1.2 不能超过1.5Y方向相同电算结果的判别与调整要点:1．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；2．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；3．验算位移比应选择强制刚性楼板假定，但当凸凹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的计算模型，当平面不对称时尚应计及扭转影响4．最大层间位移、位移比是在刚性楼板假设下的控制参数。
PKPM刚度比
PKPM刚度比、位移比、周期比详细讲解周期比规范条文：新高规的3.4.5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。
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）通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期Tt，周期最长的平动振型对应的就是第一平动周期T13）对照“结构整体空间振动简图”，考察第一扭转/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。
再考察下一个次长周期。
4）考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大5）计算Tt/T1，看是否超过0.9 (0.85)周期比控制什么？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，而非其绝对大小，它的目的是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。
一句话，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周期比不满足要求，如何调整？一旦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，局部的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，总的调整原则是加强结构外圈刚度，削弱结构内筒刚度。
验算周期比的目的，主要为控制结构在罕遇大震下的扭转效应。
F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。
如果上部没有连接，应该各个塔楼分别计算并分别验算，如果上部有连接，验算方法尚不清楚。
F体育场馆、空旷结构和特殊的工业建筑，没有特殊要求的，一般不需要控制周期比。
F当高层建筑楼层开洞口较复杂，或为错层结构时，结构往往会产生局部振动，此时应选择“强制刚性楼板假定”来计算结构的周期比。
PKPM计算结果分析报告及注意的问题-讲义
第一节结构整体性能控制I、轴压比一、规X要求轴压比：柱( 墙)轴压比N/(fcA) 指柱( 墙) 轴压力设计值与柱( 墙) 的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比。
它是影响墙柱抗震性能的主要因素之一，为了使柱墙具有很好的延性和耗能能力，规X采取的措施之一就是限制轴压比。
规X对墙肢和柱均有相应限值要求，见10 版高规6.4.2和7.2.13。
抗震设计时，钢筋混凝土柱轴压比不宜超过表6.的规定；对于Ⅳ类场地上较高的高层建筑，其轴压比限值应适当减小。
二、电算结果的判别与调整要点:混凝土构件配筋、钢构件验算输出文件〔WPJ*.OUT〕Uc --- 轴压比(N/Afc)1.抗震等级越高的建筑结构，其延性要求也越高，因此对轴压比的限制也越严格。
对于框支柱、一字形剪力墙等情况而言，如此要求更严格。
抗震等级低或非抗震时可适当放松，但任何情况下不得小于1.05。
2.限制墙柱的轴压比，通常取底截面(最大轴力处)进展验算，假如截面尺寸或混凝土强度等级变化时,还验算该位置的轴压比。
SATWE验算结果，当计算结果与规X不符时，轴压比数值会自动以红色字符显示。
3.需要说明的是，对于墙肢轴压比的计算时，规X取用重力荷载代表值作用下产生的轴压力设计值〔即恒载分项系数取1.2,活载分项系数取1.4〕来计算其名义轴压比,是为了保证地震作用下的墙肢具有足够的延性,防止受压区过大而出现小偏压的情况,而对于截面复杂的墙肢来说,计算受压区高度非常困难,故作以上简化计算。
4.试验证明，混凝土强度等级，箍筋配置的形式与数量，均与柱的轴压比有密切的关系，因此，规X针对情况的不同，对柱的轴压比限值作了适当的调整〔抗规6.3.6条注〕。
5.当墙肢的轴压比虽未超过上表中限值，但又数值较大时，可在墙肢边缘应力较大的部位设置边缘构件，以提高墙肢端部混凝土极限压应变，改善剪力墙的延性。
当为一级抗震(9度)时的墙肢轴压比大于0.3,一级(8度)大于0.2,二级大于0.1时,应设置约束边缘构件,否如此可设置构造边缘构件,程序对底部加强部位与其上一层所有墙肢端部均按约束边缘构件考虑。
PKPM三种刚度
⑶应用范围：可用于执行《高规》第E.0.2条规定的工程的刚度比的计算。
（四）《上海规程》对刚度比的规定
《上海规程》中关于刚度比的适用范围与国家规范的主要不同之处在于：
⑴《上海规程》第6.1.19条规定：地下室作为上部结构的嵌固端时，地下室的楼层侧向刚度不宜小于上部楼层刚度的1.5倍。
10，0.5375，1.7193，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否
11，0.4466，1.6676，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否
12，0.3812，1.6107，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否
7，1.4179，2.2177，否／16.014，1.3146，否／11.145，1.3066，否
8，0.9138，1.9275，否／16.014，1.3542，否／11.247。1.3559，否
9，0.6770，1.7992，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否
Δ1=1/K1 ； Δ2=1/K2
则剪弯刚度比γe=(Δ1×H2)/(Δ2×H1)=0.9933
（六）关于三种刚度比性质的探讨
⑴地震剪力与地震层间位移比：是一种与外力有关的计算方法。规范中规定的Δui不仅包括了地震力产生的位移，还包括了用于该楼层的倾覆力矩Mi产生的位移和由于下一层的楼层转动而引起的本层刚体转动位移。
13，0.3310，1.5464，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否
注1：SATWE软件在进行“地震剪力与地震层间位移比”的计算时“地下室信息”中的“回填土对地下室约束相对刚度比”里的值填“0”；
刚度比在pkpm的使用
刚度比1 刚度比的控制 A 控制意义：新规范要求结构各层之间的刚度比，并根据刚度比对地震力进行放大，。
新规范对结构的层刚度有明确的要求，在判断楼层是否为薄弱层、地下室是否能作为嵌固端、转换层刚度是否满足要求等等，都要求有层刚度作为依据，直观的来说,层刚度比的概念用来体现结构整体的上下匀称度. B 规范条文：新抗震规范附录E2.1规定，筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2。
新高规的4.4.3条规定，抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相临上部楼层侧向刚度的70%或其上相临三层侧向刚度平均值的80%。
新高规的5.3.7条规定，高层建筑结构计算中，当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。
新高规的10.2.6条规定，底部大空间剪力墙结构，转换层上部结构与下部结构的侧向刚度，应符合高规附录D的规定。
E.0.1底部大空间为一层的部分框支剪力墙结构，可近似采用转换层上、下层结构等效刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化，非抗震设计时γ不应大于3，抗震设计时不应大于2。
E.0.2底部为2~5层大空间的部分框支剪力墙结构，其转换层下部框加-剪力墙结构的等效侧向刚度与相同或相近高度的上部剪力墙结构的等效侧向刚度比γe宜接近1，非抗震设计时不应大于2，抗震设计时不应大于1.3。
C 计算方法及程序实现：>>楼层剪切刚度>>单层加单位力的楼层剪弯刚度>>楼层平均剪力与平均层间位移比值的层刚度只要计算地震作用，一般应选择第3 种层刚度算法不计算地震作用，对于多层结构可以选择剪切层刚度算法，高层结构可以选择剪弯层刚度不计算地震作用，对于有斜支撑的钢结构可以选择剪弯层刚度算法 D 注意事项: 转换层结构按照“高规”要求计算转换层上下几层的层刚度比，一般取转换层上下等高的层数计算。
层刚度作为该层是否为薄弱层的重要指标之一，对结构的薄弱层，规范要求其地震剪力放大1.15，这里程序将由用户自行控制。
Get清风PKPM刚度比
PKPM刚度比PKPM刚度比、位移比、周期比详细讲解该帖被浏览了14456次| 回复了171次周期比标准条文：新高规的条规定，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。
对于通常的规那么单塔楼结构，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〕通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期Tt，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〞，考察第一扭转/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。
再考察下一个次长周期。
4〕考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大5〕计算Tt/T1，看是否超过0.9 (0.85)周期比控制什么？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，而非其绝对大小，它的目的是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。
一句话，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周期比不满足要求，如何调整？一旦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，局部的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，总的调整原那么是加强结构外圈刚度，削弱结构内筒刚度。
F验算周期比的目的，主要为控制结构在罕遇大震下的扭转效应。
F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。
如果上部没有连接，应该各个塔楼分别计算并分别验算，如果上部有连接，验算方法尚不清楚。
F体育场馆、空旷结构和特殊的工业建筑，没有特殊要求的，一般不需要控制周期比。
F当高层建筑楼层开洞口较复杂，或为错层结构时，结构往往会产生局部振动，此时应选择“强制刚性楼板假定〞来计算结构的周期比。
Pkpm位移比,刚度比,轴压比,周期比,刚重比,剪重比的计算分析
Pkpm位移比，刚度比，轴压比，周期比，刚重比，剪重比的计算分析结构设计pkpm软件SATWE计算结果分析SATWE软件计算结果分析一、位移比、层间位移比控制规条文：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。
高规4.6.3条规定，高度不大于150m的高层建筑，其楼层层间最大位移与层间之比（即最大层间位移角）Δu/h应满足以下要求：结构休系Δu/h限值框架1/5 50框架-剪力墙，框架-核心筒1/800筒中筒，剪力墙1/1000框支层1/1000 名词释义：（1）位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。
（2）层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。
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：1．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。
2．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。
3．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。
（mm）Max-Dx ，Max-Dy : X,Y方向的最大层间位移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。
PKPM参数大全
PKPM参数大全PKPM（简称Pohlke和Patoski方法）是结构设计常用的一种参数法。
该方法源于美国草原理工学院的Pohlke、Patoski教授。
PKPM方法适用于框架结构，能够方便快捷地计算结构的受力和刚度。
本文将介绍PKPM中常用的一些参数及其计算方法。
1.杆件长短比（L/r）：杆件的长短比是指杆件长度与其截面半径的比值，用来反映杆件的细长程度。
细长杆件在受力时容易发生侧扭和屈曲，因此长短比超过一定值后，需要进行屈曲稳定分析。
一般情况下，屈曲稳定分析要求杆件的长短比不超过100。
2.一阶矩（M1）和二阶矩（M2）：一阶矩是指结构中截面各杆件受到的外力与该杆件到结构重心的垂直距离的乘积之和。
二阶矩是指结构中截面各杆件受到的外力与该杆件到结构重心的垂直距离的平方乘积之和。
一阶矩和二阶矩的计算可以通过根据杆件的节点坐标和杆件上的荷载来求解。
3.弹性刚度（K）：弹性刚度是指结构在受力下的刚度。
PKPM方法中通常将杆件的弹性刚度表示为杆件长度与截面的刚度比值。
刚度计算方法可以通过杆件的几何参数和材料力学性质来求解。
4.轴向力（N）：轴向力是指杆件受到的沿杆件轴线方向的拉力或压力。
轴向力的计算可以通过杆件上的受力和几何参数来求解。
5.弯矩（M）：弯矩是指杆件在受力时发生的弯曲变形引起的内力。
弯矩的计算可以通过受力和几何参数来求解。
6.剪力（V）：剪力是指杆件在受力时发生的剪切形变引起的内力。
剪力的计算可以通过受力和几何参数来求解。
7. 屈曲载荷（Pcr）：屈曲载荷是指杆件在受力时的临界载荷，即当杆件承受的载荷超过该临界值时，杆件将出现屈曲失稳现象。
屈曲载荷的计算可以通过杆件的几何参数和材料力学性质来求解。
8.挠度（Δ）：挠度是指结构中杆件在受力下发生的弯曲变形引起的位移。
挠度的计算可以通过受力、几何参数和材料刚度来求解。
9.水平变位（Δh）：水平变位是指结构中节点点在水平方向上的位移。
水平变位的计算可以通过节点受力和结构刚度来求解。
pkpm刚度比、位移比、周期比详细讲解_secret
PKPM刚度比、位移比、周期比详细讲解周期比规范条文：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。
（用来控制扭转刚度不至于太小）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）通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期Tt，周期最长的平动振型对应的就是第一平动周期T13）对照“结构整体空间振动简图”，考察第一扭转/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。
再考察下一个次长周期。
4）考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大5）计算Tt/T1，看是否超过0.9 (0.85)周期比控制什么？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，而非其绝对大小，它的目的是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。
一句话，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周期比不满足要求，如何调整？一旦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，局部的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，总的调整原则是加强结构外圈刚度，削弱结构内筒刚度。
F验算周期比的目的，主要为控制结构在罕遇大震下的扭转效应。
F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。
如果上部没有连接，应该各个塔楼分别计算并分别验算，如果上部有连接，验算方法尚不清楚。
F体育场馆、空旷结构和特殊的工业建筑，没有特殊要求的，一般不需要控制周期比。
F当高层建筑楼层开洞口较复杂，或为错层结构时，结构往往会产生局部振动，此时应选择“强制刚性楼板假定”来计算结构的周期比。
关于PKPM中七个比值
高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法高层设计的难点在于竖向承重构件（柱、剪力墙等）的合理布置，设计过程中控制的目标参数主要有如下七个：1、轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.7和6.4.6，高规 6.4.2和7.2.14。
轴压比不满足时的调整方法：1）程序调整：SATWE程序不能实现。
2）人工调整：增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见抗规5.2.5，高规3.3.13。
这个要求如同最小配筋率的要求，算出来的地震剪力如果达不到规范的最低要求，就要人为提高，并按这个最低要求完成后续的计算。
剪重比不满足时的调整方法：1）程序调整：在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后，SATWE按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和，用以调整该楼层地震剪力，以满足剪重比要求。
2）人工调整：如果还需人工干预，可按下列三种情况进行调整：a）当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时，说明结构过柔，宜适当加大墙、柱截面，提高刚度；b）当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时，说明结构过刚，宜适当减小墙、柱截面，降低刚度以取得合适的经济技术指标；c）当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时，可在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数增大地震作用，以满足剪重比要求。
3、刚度比：主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层，见抗规3.4.2，高规4.4.2；对于形成的薄弱层则按高规5.1.14予以加强。
刚度比不满足时的调整方法：1）程序调整：如果某楼层刚度比的计算结果不满足要求，SATWE自动将该楼层定义为薄弱层，并按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。
2）人工调整：如果还需人工干预，可适当降低本层层高和加强本层墙、柱或梁的刚度，适当提高上部相关楼层的层高和削弱上部相关楼层墙、柱或梁的刚度。
PKPM系列新规范应用指南——刚度比（薄弱层）-老庄结构院-结构设计-土木在线...
PKPM系列新规范应用指南——刚度比（薄弱层）-老庄结构院-结构设计-土木在线...PKPM系列新规范应用指南——刚度比（薄弱层）《高规》4.4.2 抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小与相邻上部楼层侧向刚度的70%，或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。
《高规》5.1.14 对于竖向不规则的高层建筑结构，包括某楼层抗侧刚度小于其上一层的70%或小于其上相邻三层侧向刚度平均值的80%，或结构楼层层间抗侧力结构的承载力小于其上一层的80%，或某楼层竖向抗侧力构件不连续，其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪应力应乘以1.15的增大系数；《高规》附录E.0.2 底部大空间层数大于一层时，其转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比re宜接近1，非抗震设计不应大于2，抗震设计不应大于1.3。
当转换层设置在3层及三层以上时，其楼层侧向刚度不应小于相邻上部楼层侧向刚度的60%。
《抗震》E.2.1 转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2。
实现：1.规范对结构的层刚度有明确的要求，在判断楼层是否为薄弱层、地下室是否能作为嵌固端、转换层刚度是否满足要求等，都要求有层刚度作为依据。
2.层刚度的计算方法：剪切刚度；剪弯刚度；地震剪力与地震层间唯一的比。
3.对于薄弱层，程序将该层地震作用标准值的地震剪力乘以1.15的放大系数。
4.用户可以人工指定薄弱层。
5.对于大多数一般的结构应选择第三种层刚度算法；多层结构选第一种，有斜撑的钢结构选第二种。
6.用第三种方法时，要采用“刚性楼板假定”。
对于有弹性板或板厚为零的工程应计算2遍。
确认原找出薄弱层。
7.转换层是楼层竖向抗侧力构件不连续的薄弱层。
不管该层是否满足刚度比的要求，都要手工定义为“薄弱层”。
8.第三种方法适用于所有结构形式，且比其他2种方法更容易通过刚度比验算。
操作：分为“层刚度比计算方法的设定”和“指定薄弱层”的操作。
关联操作：“刚性楼板假定”“地下室”层刚度比计算用于地下室是否能作为嵌固端的判断条件。
Pkpm位移比,刚度比,轴压比,周期比,刚重比,剪重比的计算分析
Pkpm位移比,刚度比,轴压比,周期比,刚重比,剪重比的计算分析Pkpm位移比,刚度比,轴压比,周期比,刚重比,剪重比得计算分析结构设计ｐkpm软件SATWE计算结果分析SATＷＥ软件计算结果分析一、位移比、层间位移比控制规范条文:新高规得4。
3。
5条规定,楼层竖向构件得最大水平位移与层间位移角,A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值得1.2倍;且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值得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得1。
4倍。
高规4、6。
3条规定,高度不大于150m得高层建筑,其楼层层间最大位移与层间之比(即最大层间位移角)Δu/h应满足以下要求:结构休系Δu/h限值框架 1/５50框架-剪力墙,框架-核心筒 1/800筒中筒,剪力墙 1／１０0０框支层１／１000名词释义:(1) 位移比:即楼层竖向构件得最大水平位移与平均水平位移得比值。
(2) 层间位移比:即楼层竖向构件得最大层间位移角与平均层间位移角得比值。
其中:最大水平位移:墙顶、柱顶节点得最大水平位移。
平均水平位移:墙顶、柱顶节点得最大水平位移与最小水平位移之与除2。
层间位移角:墙、柱层间位移与层高得比值。
最大层间位移角:墙、柱层间位移角得最大值。
平均层间位移角:墙、柱层间位移角得最大值与最小值之与除2、控制目得:高层建筑层数多,高度大,为了保证高层建筑结构具有必要得刚度,应对其最大位移与层间位移加以控制,主要目得有以下几点:１.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,控制楼面梁板得裂缝数量,宽度、2、保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件得完好,避免产生明显得损坏、３.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。
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PKPM剪切、剪弯、地震力与地震层间位移比三种刚度比的计算与选择
剪切、剪弯、地震力与地震层间位移比三种刚度比的计算与选择
（一）地震力与地震层间位移比的理解与应用
⑴规范要求：《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条均规定：其楼层侧向刚度不宜小于上部相邻楼层侧向刚度的70％或其上相邻三层侧向刚度平均值的80％。
⑵计算公式：Ki=Vi/Δui
⑶应用范围：
①可用于执行《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条规定的工程刚度比计算。
②可用于判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端。
（二）剪切刚度的理解与应用
⑴规范要求：
①《高规》第E.0.1条规定：底部大空间为一层时，可近似采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化，γ宜接近1，非抗震设计时γ不应大于3，抗震设计时γ不应大于2。
计算公式见《高规》151页。
②《抗震规范》第6.1.14条规定：当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下室结构的侧向刚度与上部结构的侧向刚度之比不宜小于2。
其侧向刚度的计算方法按照条文说明可以采用剪切刚度。
计算公式见《抗震规范》253页。
⑵SATWE软件所提供的计算方法为《抗震规范》提供的方法。
⑶应用范围：可用于执行《高规》第E.0.1条和《抗震规范》第6.1.14条规定的工程的刚度比的计算。
（三）剪弯刚度的理解与应用
⑴规范要求：
①《高规》第E.0.2条规定：底部大空间大于一层时，其转换层上部与下部结构等效侧向刚度比γe可采用图E所示的计算模型按公式（E.0.2)计算。
γe宜接近1，非抗震设计时γe不应大于2，抗震设计时γe不应大于1.3。
计算公式见《高规》151页。
②《高规》第E.0.2条还规定：当转换层设置在3层及3层以上时，其楼层侧向刚度比不应小于相邻上部楼层的60％。
⑵SATWE软件所采用的计算方法：高位侧移刚度的简化计算
⑶应用范围：可用于执行《高规》第E.0.2条规定的工程的刚度比的计算。
（四）《上海规程》对刚度比的规定
《上海规程》中关于刚度比的适用范围与国家规范的主要不同之处在于：
⑴《上海规程》第6.1.19条规定：地下室作为上部结构的嵌固端时，地下室的楼层侧向刚度不宜小于上部楼层刚度的1.5倍。
⑵《上海规程》已将三种刚度比统一为采用剪切刚度比计算。
（五）工程算例：
⑴工程概况：某工程为框支剪力墙结构，共27层（包括二层地下室），第六层为框支转换层。
结构三维轴测图、第六层及第七层平面图如图1所示（图略）。
该工程的地震设防烈度为8度，设计基本加速度为0.3g。
⑵1～13层X向刚度比的计算结果：
由于列表困难，下面每行数字的意义如下：以“／”分开三种刚度的计算方法，第一段为地震剪力与地震层间位移比的算法，第二段为剪切刚度，第三段为剪弯刚度。
具体数据依次为：层号，RJX，Ratx1，薄弱层／RJX，Ratx1，薄弱层／RJX，Ratx1，薄弱层。
其中RJX是结构总体坐标系中塔的侧移刚度（应乘以10的7次方）；Ratx1为本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70％的比值或上三层平均刚度80％的比值中的较小者。
具体数
据如下：
1，7.8225，2.3367，否／13.204，1.6408，否／11.694，1.9251，否
2，4.7283，3.9602，否／11.444，1.5127，否／8.6776，1.6336，否
3，1.7251，1.6527，否／9.0995，1.2496，否／6.0967，1.2598，否
4，1.3407，1.2595，否／9.6348，1.0726，否／6.9007，1.1557，否
5，1.2304，1.2556，否／9.6348，0.9018，是／6.9221，0.9716，是
6，1.3433，1.3534，否／8.0373，0.6439，是／4.3251，0.4951，是
7，1.4179，2.2177，否／16.014，1.3146，否／11.145，1.3066，否
8，0.9138，1.9275，否／16.014，1.3542，否／11.247。
1.3559，否
9，0.6770，1.7992，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否
10，0.5375，1.7193，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否
11，0.4466，1.6676，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否
12，0.3812，1.6107，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否
13，0.3310，1.5464，否／14.782，1.2500，否／10.369，1.2500，否
注1：SATWE软件在进行“地震剪力与地震层间位移比”的计算时“地下室信息”中的“回填土对地下室约束相对刚度比”里的值填“0”；
注2：在SATWE软件中没有单独定义薄弱层层数及相应的层号；
注3：本算例主要用于说明三种刚度比在SATWE软件中的实现过程，对结构方案的合理性不做讨论。
⑶计算结果分析
①按不同方法计算刚度比，其薄弱层的判断结果不同。
②设计人员在SATWE软件的“调整信息”中应指定转换层第六层薄弱层层号。
指定薄弱层层号并不影响程序对其它薄弱层的自动判断。
③当转换层设置在3层及3层以上时，《高规》还规定其楼层侧向刚度比不应小于相邻上部楼层的60％。
这一项SATWE软件并没有直接输出结果，需要设计人员根据程序输出的每层刚度单独计算。
例如本工程计算结果如下：
1.3433×107／（1.4179×107）＝94.74％>60％
满足规范要求。
④地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端的判断：
a）采用地震剪力与地震层间位移比
＝4.7283×107／（1.7251×107）＝2.74＞2
地下室顶板能够作为上部结构的嵌固端
b）采用剪切刚度比
＝11.444×107／（9.0995×107）＝1.25＜2
地下室顶板不能够作为上部结构的嵌固端
⑤SATWE软件计算剪弯刚度时，H1的取值范围包括地下室的高度，H2则取等于小于H1的高度。
这对于希望H1的值取自0.00以上的设计人员来说，或者将地下室去掉，重新计算剪弯刚度，或者根据程序输出的剪弯刚度，人工计算刚度比。
以本工程为例，H1从0.00算起，采用刚度串模型，计算结果如下：
转换层所在层号为6层（含地下室），转换层下部起止层号为3～6，H1=21.9m，转换层上部起止层号为7～13，H2=21.0m。
K1=[1/(1/6.0967+1/6.9007+1/6.9221+1/4.3251)]×107=1.4607×107
K2=[1/(1/11.145+1/11.247+1/10.369)×107=1.5132×107
Δ1=1/K1 ；Δ2=1/K2
则剪弯刚度比γe=(Δ1×H2)/(Δ2×H1)=0.9933
（六）关于三种刚度比性质的探讨
⑴地震剪力与地震层间位移比：是一种与外力有关的计算方法。
规范中规定的Δui不仅包括了地震力产生的位移，还包括了用于该楼层的倾覆力矩Mi产生的位移和由于下一层的楼层转动而引起的本层刚体转动位移。
⑵剪切刚度：其计算方法主要是剪切面积与相应层高的比，其大小跟结构竖向构件的剪切面积和层高密切相关。
但剪切刚度没有考虑带支撑的结构体系和剪力墙洞口高度变化时所产生的影响。
⑶剪弯刚度：实际上就是单位力作用下的层间位移角，其刚度比也就是层间位移角之比。
它能同时考虑剪切变形和弯曲变形的影响，但没有考虑上下层对本层的约束。
三种刚度的性质完全不同，它们之间并没有什么必然的联系，也正因为如此，规范赋予了它们不同的适用范围。