PKPM软件在高层结构计算中的应用及调整方法
PKPM如何调整参数和选用讲解
PKPM如何调整参数和选用讲解PKPM(简称为Punching Kong Program)是一种用于设计和分析钢结构建筑物(主要是高层建筑、大跨度建筑、工业厂房等)的计算机辅助设计和分析软件。
在使用PKPM时,我们可以根据具体的建筑需求来调整参数和选用,以确保建筑的安全可靠性。
首先,PKPM的调整参数是指根据建筑物的具体要求和条件,对程序中的相关参数进行修改和设置。
其中影响较大的参数包括截面参数、材料参数、荷载参数等。
调整这些参数可以更准确地反映建筑物的实际情况,提高计算结果的准确性。
例如,对于不同类型的截面,可以设置不同的截面参数,如板厚、型钢尺寸等;对于不同材料,可以设置不同的材料参数,如强度、弹性模量等;对于不同的荷载条件,可以设置不同的荷载参数,如风荷载、地震荷载等。
其次,对于PKPM的选用,主要是指选择合适的计算模型和方法。
在PKPM中,有多种计算模型和计算方法可供选择,如刚性差异理论(RDT)、位移法、切割方法等。
选用合适的计算模型和方法有助于更准确地预测建筑物的受力和变形情况。
通常,对于简单结构和荷载条件相对简单的建筑物,可以选用简化的计算模型和方法,以提高计算效率;对于复杂结构和复杂荷载条件的建筑物,应选用更精确和细致的计算模型和方法,以保证计算结果的准确性。
另外,对于PKPM的参数调整和选用,需要考虑以下几个方面:1.建筑物的结构类型和用途:根据建筑物的结构类型和用途,选择相应的计算模型和方法以及合适的参数。
例如,对于高层建筑,通常采用刚性差异理论(RDT)进行计算,对于大跨度建筑,可以选用位移法进行计算。
2.建筑物的设计要求和安全等级:根据建筑物的设计要求和安全等级,设置合适的材料参数和荷载参数。
例如,对于高风区的建筑物,应设置较大的风荷载,对于地震区的建筑物,应设置合适的地震荷载。
3.PKPM软件版本和更新:根据PKPM软件的版本和更新情况,及时了解软件中新增的参数和更新的计算模型和方法,并且根据实际需要进行相应的参数调整和选用。
pkpm结构软件应用与设计实例
pkpm结构软件应用与设计实例
一、应用
PKPM结构软件主要用于建筑、地下结构、大型工业厂房、大跨度钢结构、建筑结构的抗震设计、石油化工及重型机械厂房抗震设计等领域。
PKPM结构软件还可进行可视化分析、非线性分析、风振分析、地震动分析等计算,具有较强的扩展性和灵活性。
二、设计实例
1、层间位移分析
在一座高层建筑的结构分析过程中,需要进行层间位移分析。
首先,用户需要输入结
构参数和边界条件,然后进行分析。
分析结果显示,该建筑结构在地震作用下的层间位移
满足设计要求,具有较好的稳定性和抗震性能。
2、桥梁抗震设计
PKPM结构软件可用于桥梁结构的抗震设计。
用户需要输入桥梁结构的参数和地震作用参数,然后进行分析。
分析结果显示,该桥梁结构在地震作用下具有较好的稳定性和抗震
性能。
此外,软件还可按照规范要求进行桥梁结构的疲劳寿命分析,更加全面地评估桥梁
结构的抗震性能。
3、基础承载力计算
PKPM结构软件也可用于建筑基础的承载力计算。
用户需要输入建筑基础的几何尺寸参数和土壤参数,然后进行分析。
分析结果显示,该建筑基础具有足够的承载力,满足设计
要求。
此外,软件还可对基础和土壤的非线性特性进行分析,更加准确地评估基础的承载
能力。
4、大型机械厂房抗震设计
总之,PKPM结构软件具有广泛的应用领域和丰富的设计实例。
在工程结构设计过程中,设计师可以使用PKPM结构软件对工程结构进行全面、准确的分析和评估,从而确保工程结构在设计、建造和使用过程中的安全和稳定。
PKPM高层结构设计中经常要控制轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比“六种比值”
PKPM高层结构设计中经常要控制轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比“六种比值”高层结构设计中经常要控制轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比“六种比值”,-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-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-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-4、位移比:主要为控制结构平面规则性,以免形成扭转,对结构产生不利影响。
-5、周期比:主要为控制结构扭转效应,减小扭转对结构产生的不利影响-6、刚重比:主要为控制结构的稳定性,以免结构产生滑移和倾覆-位移比(层间位移比):-1.1 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。
-1.3 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。
-1.2 相关规范条文的控制:-[抗规]3.4.2条规定,建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则,对称,并应具有良好的整体性,当存在结构平面扭转不规则时,楼层的最大弹性水平位移(或层间位移),不宜大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍。
浅谈PKPM软件的合理应用技巧与计算结果的分析(精)
甘肃科技纵横2006年(第35卷第3期摘要:阐述结构计算中的模型的选取,设计参数的合理选取,地震调整,结构整体性能的控制,计算结果正确性的判断关键词:模型选取设计参数地震调整控制随着经济的发展建筑结构造型多变、高层建筑的发展及新规范全面颁布,合理的应用计算机软件使选择参数更符合规范条文及实际工程就变得尤为重要。
1.1“分缝结构”与“多塔结构”的区别1.1.1多塔结构同一个结构的基体上沿高度伸出几个部分,这几个部分拥有相同的底部,而上部却有各自的独立的变形,而且各独立体的四周都有独立的迎风面。
1.1.2对于大底盘多塔结构在计算时,应该考虑两种模型(a 内力分析时如果把裙房部分按塔的形式切开计算,则下部裙房计算误差较大,且各塔间的相互影响无法考虑。
因此,宜采用整体建模。
(b 多塔结构适用规范条文的应注意:第一扭转周期与第一平动周期比值限值、最大位移与平均位移比值的限值时,对多塔结构特别注意,目前程序结果是不对的,不能直接采用,必须将多塔结构分开建模分别计算,方可判断两者的比值。
1.1.3分缝结构就是指将一个不规则或超长结构采用抗震缝、伸缩缝分为几个相对独立的结构,对于分缝建筑,其上每个部分有独立的变形,但没有独立的迎风面。
1.1.4对分缝结构,最好是将分缝结构的各块分开建模分开计算1.2有关高层建筑超限审查的规定建设部第111号令2002年7月25日颁发《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》,规定超限高层建筑并规程规定应当进行抗震专项审查的高层建筑。
注意:取消了对于高宽比超限时审查的要求。
高层建筑的高宽比,是对结构刚度、整体稳定及经济合理性的宏观控制。
2.1抗震等级确定(1规范中抗震等级均指"丙"类建筑,如果是"甲"、"乙"、"丁"则需按规范要求对抗震等级进行调整:例如医院。
(2接近或等于高度分界时,应结合房屋不规则程度及场地、地基条件适当确定抗震等级:(3当转换层的位置设置在3层及3层以上时,其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震墙等级宜按《抗规》6.1.2条或《高规》4.8条查得的抗震等级提高一级采用,已为特一级时可不再提高。
415PKPM计算结果的判断和调整
1、周期
▪ 1)周期是判断结构是否合理的主要指标。 ▪ 2)根据经验,各种结构非耦连计算的合理
第一周期如下: ▪ 框架结构:T1=(0.1~0.15)n ▪ 框 (架0.0—8~剪0力.1墙2)和n框架—核心筒结构:T1= ▪ 剪力墙结构: T1= (0.04~0.08)n ▪ 和筒中筒结构: T1= (0.06~0.10)n ▪ 式中n—结构层数,周期为程序计算周期
▪ 如何调整位移比:
▪ 1)改变结构平面布置,减小结构刚心与形 心的偏心距
▪ 2)加强周边结构,提高抗扭能力。 ▪ 3)在SATWE各层配筋构件编号简图中查找
位移最大点,加大该侧结构。
▪ 4)如结构有足够刚度,还可削弱对侧结构。
6、质心、刚心、偏心距
▪ 《超限要点》:偏心距大于0.15或相邻层质 心相差较大; 单塔或多塔与大底盘的质 心偏心距大于底盘相应边长20%。
▪ 1)当WZQ.out中的地震作用最大方向角大 于15度时,在指标计算时应先将satwe 分析 与设计参数补充定义中的水平力与总体坐 标夹角调整为该最大方向角。
▪ 2)在结构构件计算时,根据部分项目的计 算比较,构件在水平力为0度的配筋较按最 大方向角时大。因此应进行包络设计。
9、0.2Q0的调整
▪ 框架
轻质墙 砖墙
8.0~12.0 10.0~14.0
▪ 框架—剪力墙
轻质墙 砖墙
10.0~14.0 12.0~16.0
▪ 剪力墙
混凝土
14.0~18.0
2、防止倾覆:
▪ 1、高宽比的控制 高规:4.2.3条(在经过周 密计算后,高宽比可以有所突破)
pkpm结构系列软件应用与设计实例
pkpm结构系列软件应用与设计实例PKPM结构系列软件是一种专业的结构计算软件,广泛应用于建筑、桥梁、铁路、港口等工程领域中。
该系列软件包含了多个应用程序,具有较高的计算精度和工作效率。
本文将围绕PKPM结构系列软件的应用和设计实例展开,从不同的方面来详细介绍这款软件的使用方法和效果。
第一步,软件介绍。
PKPM结构系列软件包含PKPM建筑结构设计、PKPM桥梁结构设计、PKPM港口工程建设结构设计等多个应用程序,这些程序都具有操作简单、计算精度高、计算速度快等优点。
PKPM建筑结构设计是一款专门用于建筑工程计算和设计的软件,可以完成建筑物的各个构件尺寸、受力分析和强度验算等工作。
PKPM桥梁结构设计是一款专门用于桥梁工程计算和设计的软件,可以完成桥梁的各个构件尺寸、受力分析和强度验算等工作。
PKPM港口工程建设结构设计是一款专门用于港口工程计算和设计的软件,可以完成码头、船坞、浮标等结构的尺寸、受力分析和强度验算等工作。
第二步,软件特点。
PKPM结构系列软件的特点是计算精度高、操作简单、计算速度快、结果直观等。
该软件采用国际通用的有限元计算方法,计算精度和准确性非常高。
这个软件的操作界面友好,可视化程度高,用户可以直观地观察结构的受力状态和变形情况。
同时,该软件计算速度也相当快,可以在较短的时间内完成复杂的结构计算。
此外,该软件还具有高度的开放性,可以与CAD及BIM等软件进行互通。
第三步,软件应用。
PKPM结构系列软件的应用范围广泛,已经在众多建筑、桥梁、铁路、港口工程中得到了广泛的应用。
如某大型铁路新线工程的桥梁设计,使用PKPM桥梁结构设计软件进行计算,最终得到了符合设计要求的方案。
某高层建筑工程的结构设计,使用PKPM建筑结构设计软件进行计算和验算,保证了建筑物的结构稳定性和安全性。
某大型港口工程工程码头的结构设计,使用PKPM港口工程建设结构设计软件进行结构计算,从而达到了结构强度和稳定性的要求。
用PKPM系列程序优化分析高层结构的几点体会
要介绍一下作者的学 习应用心得 , 其中分别叙述 了若
干抗震设计参数 的控制指标的含义, 规范相应 的限值
menn f ̄ o t l a ree i r q a e ei a t o ue t e o miga a s d h w t js v r b sae s a i o mec nr r n t ne t u k —rs t mp t. h o n l i a o a u t ai l r e— g F o op a  ̄ ah snc z n ysn od ae
fr ,teage f (r i l e e t prmee d si r a uln a ua n oc h lo I s am n , a e n n )d p c a t saj t gf lb iigcl lea d舯 o . hs a e n yp v et r u n o tl d c t n .TOp i zn h a l i i g SAn lss o t mii g t e T l Bu l n ’ ay i d
TU h n — a Z o gyo
( a gh uTay a rht tr D s na dRe ac nt ue a gh u3 1 0 ) H n zo inu nA cicue eg n e i s rhis tt,H n zo 12 1 e i
詹 息 尧
( 杭州天元建 筑设计研究院 , 杭州 310) 12 1
摘 要: 介绍了作者应用 P P 系列的程序, KM 在高层建筑结构设计计算中的体会, 其中对若干抗震设计的控制参数的含
义、 电算分析与调整操作作 了 绍 , 括 : 介 包 位移比、 周期比、 刚比、 侧 受剪承栽 力比、 剪重 比、 刚重 比、 间位 移角以及各种 层
PKPM结构软件及应用PKPM介绍及PMCAD建模
PKPM结构软件及应用PKPM介绍及PMCAD建模PKPM(简称“普康”)是中国建筑结构软件中的一种常用的结构计算软件。
PKPM由沈阳工业大学的“先进结构系统分析与优化技术”教育部重点实验室研制开发,是国内最早应用于实际工程设计的系列结构软件之一、该软件通过分析结构的杆件模型,进行受力、位移和变形等计算,以验证结构的稳定性和合理性,为工程设计人员提供科学、合理、安全的结构设计解决方案。
PKPM提供了多种结构分析功能,如静力弹性分析、非线性分析、动力分析等,可以满足不同结构设计的需求。
它可以进行建筑、桥梁、高层建筑、厂房等结构的设计和分析。
该软件不仅能够进行最常见的结构计算,如弯矩、剪力等,还能进行高级的模型分析,如地震响应、响应谱分析等。
同时,用户可以通过该软件进行结构合理性校核、验算和自动化设计。
PKPM在结构软件中具有以下特点与优势:1.界面友好:PKPM拥有简洁明了的用户界面,使得操作起来非常方便,即使没有深入的结构计算知识也能够迅速上手。
2.大型工程支持:PKPM能够处理各种规模的工程项目,包括大型建筑、桥梁等,可以有效地应对复杂的结构计算任务。
3.多种分析方法:PKPM支持多种不同的结构分析方法,包括静力分析、动力分析等,可以满足不同类型结构的需求。
4.强大的计算功能:PKPM提供了强大的计算功能,能够根据结构的特点和设计要求进行高精度的计算,得出准确的结构分析结果。
5.可视化结果:PKPM能够将计算结果以图表、图形等形式呈现,使得设计人员可以直观地了解结构的受力情况和变形情况,对结构进行更加合理的设计和优化。
近年来,随着计算机技术的不断进步,PKPM还引入了PMCAD(结构柱、梁、板件的三维建模)技术。
PMCAD能够将结构模型从二维平面转换为三维立体模型,更加真实地反映结构的空间特征。
通过PMCAD,设计人员可以更直观地观察结构的构造,从而更准确地分析结构的受力状况和进行优化。
与传统的二维图纸相比,PMCAD极大地提高了结构设计的效率和准确性。
高层钢混结构Model-1抗震PKPM计算结果
Model1计算书陈博威武目录一. 设计依据 (3)二. 计算软件信息 (3)三. 结构模型概况 (3)1. 系统总信息 (3)2. 楼层信息 (6)3. 各层等效尺寸 (7)4. 层塔属性 (7)四. 工况和组合 (7)1. 工况设定 (7)2. 工况信息 (8)3. 构件内力基本组合系数 (8)五. 质量信息 (8)1. 结构质量分布 (8)2. 各层刚心、偏心率信息 (9)六. 荷载信息 (9)1. 风荷载信息 (9)七. 立面规则性 (11)1. 楼层侧向剪切刚度 (11)2. 楼层侧向剪弯刚度 (11)3. [楼层剪力/层间位移]刚度 (12)4. [楼层剪力/层间位移]刚度(强刚) (12)5. 各楼层受剪承载力 (13)6. 楼层薄弱层调整系数 (14)八. 抗震分析及调整 (14)1. 结构周期及振型方向 (14)2. 结构周期及振型方向(强刚) (15)3. 各地震方向参与振型的有效质量系数 (15)4. 各振型的地震力(按抗规5.2.5调整前) (16)5. 各振型的基底剪力 (16)6. 地震作用下结构剪重比及其调整 (16)7. 偶然偏心信息 (18)九. 结构体系指标及二道防线调整 (18)1. 各层规定水平力 (18)2. 竖向构件倾覆力矩及百分比(抗规方式) (19)3. 竖向构件倾覆力矩及百分比(力学方式) (21)4. 竖向构件地震剪力及百分比 ......................................................................................................................... 22十. 变形验算 .. (23)1. 普通结构楼层位移指标统计 (23)2. 普通结构楼层位移指标统计(强刚) (27)十一. 舒适度验算 (30)1. 结构顶点风振加速度 (30)十二. 抗倾覆和稳定验算 (31)1. 抗倾覆验算 (31)2. 整体稳定刚重比验算 (31)3. 二阶效应系数及内力放大 (31)十三. 超筋超限信息 (32)1. 超筋超限信息汇总 (32)十四. 结构分析及设计结果简图 (36)1. 结构平面简图 (36)2. 荷载简图 (39)3. 配筋简图 (41)4. 边缘构件简图 (43)5. 柱、墙轴压比简图 (45)6. 柱长细比简图 (46)7. 梁弹性挠度简图 (47)8. 梁内力包络简图 (49)9. 梁配筋包络简图 (50)10. 柱、墙截面控制内力简图 (51)11. 底层柱墙最大组合内力简图 (52)一. 设计依据本工程按照如下规范、规程进行设计:1. 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)2. 《钢结构设计规范》(GB50017-2003)3. 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)4. 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)5. 《人民防空地下室设计规范》(GB50038-2005)6. 《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)7. 《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-2015)8. 《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS 28-2012)9. 《矩形钢管混凝土结构技术规程》(CECS 159:2004)10. 《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)11. 《混凝土异形柱结构技术规程》(JGJ149-2006)12. 《钢板剪力墙技术规程》(JGJ/T 380-2015)13. 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(GB51022-2015)二. 计算软件信息本工程计算软件为SATWE V3.1.6版。
如何调整PKPM数据
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的高层建筑,不应大于该楼层平均值的1.4倍. 名词释义:⑴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。
⑵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: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。
(mm)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1.5Ratio-Dx= Max-Dx/ Ave-Dx<1.2不能超过1.5Y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。
PKPM参数设置及应用
和结构形式有关
剪力墙结构:0.8~1 框架剪力墙结构:0.7~0.9
框架结构:0.6~0.7 注1
勾选
讨论 斜交抗侧力构件应该如何判断
图一
图二
图三
斜交抗侧力构件是否考虑梁斜交的情况,个人觉得都应该考虑。
有底商的时建 议候需修改此 参数(注1)
活荷载大于4的 情况应考虑,对 于常规住宅项目 一般是有底商的 情况考虑底商部
程序增加了很多情况下的情况下的构件特殊定义,常用的是梁是否调幅,是否 按连梁设计,是否点铰,转换梁与否,是否为转换柱,角柱,普通墙还是地下 室外墙,特殊部位是否考虑板的实际刚度情况。复核后方可生成数据再计算。
常见参数判断
太小的话要查 荷载。通常是 忘记考虑楼板
自重
竖向刚度比(软弱层判断)
不满足算一条小超限(竖向不规 则)
大于60米的填 1.1,小于60
米的填1
多层可 以不点
一般不 点(注1)
常规项 目不点
超过150米的建 筑考虑,采用 10年一遇的风
荷载标准值
根据高规 4.2.3条复
核
注意查最 新的规范
位移比大于 1.2的时候要
勾选
多层,高层 均建议勾选
可以自动考虑, 高层建议不小于
15个
有斜交抗 侧力构件 需设置
一般情况下 可以不点 (注1)
常用PKPM参数设置
该参数一般默 认设置为0
都填0 (注3)
(注2)
参数计算的时候考
虑刚性楼板,配筋
计算的时候不考虑, 第3项不建议点程 序会算2遍,浪费
时间
一般考虑到地上 2~3层就可以了。
根据情况填写, 注意反填周期
阻尼比与结构主 体采用材料有关 钢筋混凝土填5
PKPM计算结果分析及调整方法
PKPM计算结果分析及调整方法摘要:PKPM是目前在国内设计行业应用最为普遍的CAD系统,拥有用户上万家,市场占有率达90%以上,它紧跟行业需求和规范更新,及时满足了我国建筑行业快速发展的需要,显著提高了设计效率和质量。
在该程序使用过程中,设计人员应注意对计算机的后处理结果和中间计算结果认真分析并做相应调整,不能盲目直接采用和出图,这既有利于保证设计项目的产品质量也有利于提高设计人员的专业水平。
关键词: PKPM计算结果,分析,调整1、对输入的各种参数和原始数据进行检查比较,核对模型与分析图进行整体分析。
包括系统总信息,楼层信息,各层等效尺寸,层塔属性,工况信息等。
核查结构质量分布,楼层质量沿高度宜均匀分布,楼层质量不宜大于相邻下部楼层的1.5倍。
2、审查重力荷载作用下的内力图是否符合受力规律;可以利用结构底层检查竖向内外力的平衡,即底层柱、墙在重力荷载作用下的轴力之和应等于总重量;如果结构对称、荷载对称,其结构内力图必然对称,即检查其对称性。
3、复核风荷载作用下的内力图和位移是否符合受力规律;如果结构沿竖向的刚度变化较均匀、且风荷载沿高度的变化也较均匀时,其结构的内力和位移沿高度的变化也应该是均匀的,不应有大的突变。
4、核查立面规则性的相关数据。
高规3.5.3条规定,A级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不宜小于其相邻上一层受剪承载力的80%,不应小于其相邻上一层受剪承载力的65%;B级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不应小于其相邻上一层受剪承载力的75%。
5、抗震分析和调整方法5.1、轴压比:柱(墙)轴压比N/(fcA)是指柱(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。
主要为控制结构的延性,为了使墙柱具有很好的延性和耗能能力,规范采取的措施之一就是限制轴压比,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见抗规6.3.6和6.4.5。
定义。
轴压比不满足情况下,可以增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
建筑结构设计中PKPM软件的运用及注意事项
建筑结构设计中PKPM软件的运用及注意事项【摘要】PKPM系列软件是中国建筑科学研究院研发的建筑结构设计软件,包括建筑、结构、特种结构、设备、概预算五个方面的内容。
应用范围全面, 功能强大, 自动化程度高, 是众多建筑设计软件中最权威的设计软件之一。
其中尤以结构设计软件最受设计人员的青睐, 成为结构设计人员不可或缺的重要工具。
本文笔者主要对PMCAD 软件的运用及应注意到的问题进行简要的分析。
【关键词】结构设计;PKPM软件;注意事项;一、PKPM软件在建筑结构设计中的运用(一)结构计算振型数的确定采用振型分解反应谱法进行结构水平地震作用计算时,《抗规》第5.2.2条规定:不进行扭转耦联计算的结构, 确定水平地震作用标准值的效应,可只取前2-3个振型, 当基本自振周期大于1.5s或房屋高宽比大于5时,振型个数应适当增加。
《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称《高规》)第3.3.10条规定: 对于不考虑扭转耦联振动影响的结构,结构计算振型数规则结构可取3;当建筑较高、结构沿竖向刚度不均匀时,可取5-6。
上述规范的条文说明均要求振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量90%所需的振型数。
《高规》第5.1.13条规定:B级高度的高层建筑结构和复杂高层建筑结构抗震计算时,考虑平扭耦联计算结构的扭转效应,振型数不应小于15;对多塔结构的振型数不应小于塔楼数的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。
TAT 在TAT-4.out文件、SATWE在WZQ.out文件PMSAP在工程名TB.RPT文件中查看X,Y向的有效质量系数。
我们都知道,结构计算振型数增加, 水平地震作用效应增大,即内力和变形增大;振型数如取少了, 后续振型产生的地震作用效应未能计入, 导致计算结果不安全, 所以,振型数要尽量取得多。
但对大型结构, 过多的振型数,导致运算时间过长, 并对计算机的内存也要求大, 而最后的那些高振型对结构地震作用贡献也不大,因此,也不必所有的振型都计算, 当有效质量系数超过0.9,就意味着计算振型数够了;如果小于0.9,说明后续振型产生的地震作用效应不能忽略, 应增加振型数重算。
PKPM分析结果调整方法
高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法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。
4、位移比:主要为控制结构平面规则性,以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。
PKPM结构设计软件入门与应用实例:钢结构框架(多高层篇)
需修改截面参数时,选择需修改的构件,再单击修改,进入“截面类型选择界面”图17,再按图18,操作完成修改。
需定义新截面时按上述图16至图18重新操作即可完成,如定义相同类型新截面时,还可选择与要定义的截面类型相同的已有截面,单击 ,进入截面参数定义界面,如图1-18,修改截面参数,单击 ,完成新截面定义。
本工程耐火等级一级,建筑类别为一类,建筑物使用年限100年。
结构类型:钢框架结构。
本地设防烈度6度,场地土类别二类。
楼板采用压型钢板非组合型楼板。
结构安全等级一级,建筑物抗震设防类别为乙类。
墙体材料:±0.000以上采用加气混凝土砌块,容重≤6kN/m3
基本分压:0.45kN/m2
基本雪压:0.40kN/m2
2.钢梁定义:选择梁布置进入梁定义的界面,如图1-19,单击 ,进入截面类型选择界面,如图1-17。
图1-19梁定义界面
本工程钢梁选用H型梁单击 ,进入截面参数定义界面,如图1-20。
图1-20截面参数定义界面
随后的操作与钢柱定义操作相同。
3.次梁布置:先在图1-19界面中定义好钢梁截面,选择次梁布置,进入次梁选择界面,如图1-19。选择所布置次梁截面后,单击 ,进入次梁布置界面,如图1-21。
图1-10五层~二十二层结构平面布置图
1.2平面建模
编者按:高层钢结构的在设计中的分析与钢筋混凝土高层结构的建模与结构分析操作过程类似,本书重点介绍的就是高层钢结构与钢筋混凝土高层结构PKPM应用的不同之处。
1.2.1建立工作目录
启动PKPM软件钢结构模块后,进入用户界面,如图1-11所示。
图1-11框架主界面
支撑:H250×380×16×20,H250×380×14×18
建筑结构设计:PKPM应用之高层建筑转换层该如何设置?
建筑结构设计:PKPM应用之高层建筑转换
层该如何设置?
在高层建筑结构的底部,当上部楼层部分竖向构件(剪力墙、框架柱)不能直接连续贯通落地时,应设置结构转换层,在结构转换层布置转换结构构件。
当高层建筑上部楼层竖向结构体系与下部楼层差异较大,或者下部楼层竖向结构轴线距离扩大或上、下部结构轴线错位时,就必须在结构改变的楼层布置转换层结构。
底部大空间部分框支剪力墙结构,上部为剪力墙结构,底部数层为落地剪力墙或筒体和支承上部剪力墙的框架组成的协同工作结构体系。
这种结构类型由于底部有较大空间,能适用于许多建筑功能的要求,广泛用于底部是商店、餐厅、车库、机房等用途,上部为住宅、公寓、饭店等高层建筑。
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震剪力进行 限制 。 2 ) 结 构调 整 : 通 过调 整 结 构 平 面 布 置 , 尽量 保 证 平 面 规 则 性 , 减 剪重比是规范考虑长周期结构采用底部剪力法和振型分解反 小结构 刚度 中心 与质量 中心 的偏 心距离 ; 应谱法计算时 , 因为地震 影响系数 O t 的取值 可能偏低 , 造成相应计 ①位移 比是在 刚性楼板假 定下计算的, 在结构的边角部位往往 算的水平地震作用标准值偏小 , 因此考虑结构安全必要性 , 规范规 出现最大水平位移与层间位移值 ; 通过调整结构外围对应位置抗侧 定 了楼层 水平地震剪力 的最小值 . 见 高层技术规程 4 . 3 . 1 2 公 式 力构件 的刚度 , 达到降低结构刚度 中心与质量 中心之间偏心距的 目 V E Ki > / EG i , 一 水平地震剪力 系数 , 剪重 比不满足规范要求的 的 。 调整措施 : ②对于位移 比超 出规范要求的楼层 , 在S AT WE 程序 “ 分析结果 1 ) 软件程序的调 整: 当剪重 比偏小与规范限值相差不大∞ 剪重 图形 和 文 本 显 示 ” 中的“ 各层配筋构件编号简 图” 内, 利 用程 序 节 点 比达到规范限值 的8 o % 以上 ) 时, 下列三个方法 中任选取其一进行调 查询 , 找到对应位移最大 的节点号 , 提高 该节 点对 应位置结构构件 整: ①S A T WE “ 分 析 与 设 计 参 数 补 充 定义 ” 内“ 调整 信 息 ” 选项 中, 勾 的侧向刚度( 加大截面尺寸最为有效) , 直到位移 比满足规范要求。 同 选“ 按抗震规范5 . 2 . 5 调整各楼层地震 内力” , ②S AT WE “ 调整信息一 样也可 以找到位移最小 的节点 , 可 以降低该节点对应位置剪力墙 、 地震作用调整 ” , 在“ 全楼地震作用放大 系数 ” 框 内, 输入大于 1 的系 框 架 柱 等 构 件 的 刚度 , 降低 工 程 造 价 成 本 。 数, 以增加水平地震 作用 , ③S AT WE“ 地 震信息 ” , 在“ 周期折 减系 ( 5 ) 周 期比 : 为减小 扭转效应对结 构产 生不利影 响, 对结 构的周 数” 框 内, 适 当减小 系数 的数值 。 期 比值规范提 出了要 求。
利用软件计算过程 中, 能正确判别技术指标和结构参数 的准确度和 小于0 . 8 , 与相邻 上层 侧 向刚度 比值 不宜小于0 . 7 。 有效性 , 因此高层结 构设计时 , 所需控制的七个指标参数必须予 以 2 尉 于框剪结构 、 剪力墙结构 、 框筒结构等 , 该层与相邻上层 侧 重视 , 才能保证结构 的安全适用和实现建筑成本 的经济合理 。 向刚度 比值 不宜小 于0 . 9 } 当本层层高大于相邻上层层 高1 . 5 倍时 , ( 1 ) 轴压 比( “= N / f c A) : 限制轴压 比主要是为 了保证 竖向承重构 比值不 宜小 于1 . 1 。 件的塑形变形 能力 , 保证结构有较强 的抗地震倒塌能力 。 对 于形成的薄弱层则按《 高层技术规程》 3 . 5 . 8 , 所对应 的地震 点击P K P MS A T WE 软件第4 栏框“ 分析结果 图形和文本 显示 ” , 作用标准值 的剪力 , 乘以1 . 2 5 的增大系数予 以加强 。 在S A T WE 后处理 一 图形文件输 出的“ 梁弹性挠度 , 柱轴压 比, 墙边缘 ( 4 ) 位移 比 : 位移 比的大小 是反映结构平 面规 则与否的重要 依 构件简 图” 中, 直观看到轴压 比数值 , 数值为红色 的, 说 明超 出规范 据 , 平面不规则 的结构 , 容易造成扭转效应的显著增加 , 扭转效应过 允许值要 求, 设计人员应判 明原 因找出解决 方法 。 大会对结构产生不利 影响。 当轴 压 比超出规范允许值要求时 , 可 以采用 以下调整方法 : 考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用, 楼层竖向构件最大 1 ) 试用软件调整 : s A T wE 软件没有轴压 比调整 的程序设置 , 故 的水平位移和层 间位移 的要求 , 见《 高层技术规程 3 . 4 . 5 条。 不采用 。 在P K P MS A T WE 软件“ 分析结果图形和文本显示” 中, 可在 “ 文 2 ) 人工调 整 : 超出规范限值较少时 , 可 以提高该楼层墙 、 柱混凝 本文件 输出” 的结构位移WD I S P. o u t 文档 中, 查到每个工况下 , 在地 土强度等级 , 超出限值较多时 , 应该加大该处剪力墙、 框架柱截 面尺 震作用下各个楼层 的最大位移 。 寸。 位移 比不满足规范要 求时 , 可以按以下方 法进 行调 整 : ( 2 ) 剪重 比( 地震作用与重力荷 载代表值 的比值) : 为保 证结构基 1 ) 程序调整 : S AT WE 软件不能对程序参数修改 , 达到实现位移
C h i n a S c i e n c e & T e c h n o l o g y O v e r v i e w 信 息 技 术
P K P M软件在高层结构计算中的应用及调整方法
徐小朝 ( 漯河市诚信岩土工 程勘察有 限公司, 河南漯 河 4 6 2 0 0 0 )
【 摘 要 l本 文通 过对《 高层 建 筑混凝 土结 构技 术规 程J G J 3 — 2 0 1 0 》 中技 术指标 的扼 要说 明, 阐述 了轴压 比、 剪 重 比、 刚度 比、 力 比的设 计要 求和调 整方 法
【 关 键词 】高层 结构 计算 应 用及 调整
随着 我们 国家的经济发展和土地节约化利用, 高层建筑得 到迅 抗震设计 时, 高层建筑相邻楼层 的侧 向刚度变化应符合下列规 速发展 , 建筑外型及平面越来越多样化 , 结构体系也 随之 多样和复 定 , 见 高层 规程 》 3 . 5 . 2 。 杂。 如何 保证结构的 的安全和建筑成本 的控制 , 就要求设计人员在 1 ) 对于框架结构 , 该层与相邻上部三层 刚度平均值的 比值不宜