PKPM位移比
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。
以过滤局部振动产生的周期。
位移比规范条文: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。
PKPM中周期比位移比抗剪承载力比等比值参考
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sATwe七大比值简化查看警告:(1)本文仅适用于一般多高层建筑,其他特殊建筑具体情况请具体分析!(2)A级高度即一般高度工程b级高度即比A高一级别工程(一般接触不到)(3)本节所有数据比值,请在刚性板假定的基础上查看,否则一律不成立并指正,谢谢!!(4)因为作者水平有限,仅供讨论研究,有错误还望谅解,nfc*A1.轴压比un?表一柱轴压比限值表抗震等级结构类型一框架结构框剪结构框支结构二0.750.850.7三0.850.90四0.90.950.650.750.6表二剪力墙墙肢轴压比限值部位轴压比限值抗震等级一级(9度)0.4一级(7、8度)0.5二、三级0.6表三剪力墙可不设约束边缘构件的最大轴压比部位轴压比限值抗震等级一级(9度)0.1一级(7、8度)0.2二、三级0.3要求:pKpm中轴压比验算不红即可!2.位移比(wDIsp.ouT)要求:pKpm考虑最大水平(或层间)位移与平均水平(或层间)位移的比值pKpm实现:(1)刚性板假定下,(2)Ratio(x),Ratio(Y);Ratio-Dx,Ratio-Dy 小于下表不应值表4位移比A级高度b级高度A不宜大于1.21.2不应大于1.51.4位移角(wDIsp.ouT)(1)刚性板假定下(2)不需要看偶然偏心、双向地震及风荷载下的位移角(3)仅仅需要看(一般情况下),其他工况忽略【第1工况】x 方向地震作用下的楼层最大位移【第5工况】Y方向地震作用下的楼层最大位移表5位移角结构类型框架框-剪、框-筒筒中筒、剪力墙框支层△u/h(层间位移角)1/5501/8001/10001/10003.层间刚度比(wmAss.ouT)要求:pKpm(1)无地下室结构或嵌固端不在地下室顶板所有层的:框架结构:Ratx1,Raty1>1剪力墙等结构:Ratx2,Raty2>1(2)地下室结构嵌固端在地下室顶板1FRatx,Raty其他层:框架结构:Ratx1,Raty1>1剪力墙等结构:Ratx2,Raty2>1(3)薄弱层地震力放大系数=1.00,即无薄弱层,小于1为薄弱层4.周期比(wZQ.ouT)周期比即结构扭转为主的第一自振周期(也称第一扭振周期)Tt 与平动为主的第一自振周期(也称第一侧振周期)T1的比值表6周期比A级高度b级高度不应大于0.90.85要求:pKpm(1)划分平动与扭转:扭转系数>0.8(至少>0.5)即为扭转扭转系数≤0.5即为平动(2)扭转第一周期/平动第一周期 5.剪重比(wZQ.ouT)要求:pKpm(1)必须取足振型个数,使得x,Y方向的有效质量系(2)剪重比>pKpm所列出的抗震规范(5.2.5)条要求的楼层最小剪重比(3)地下室由于受回填土的约束作用,可以不考虑剪重比,或略地下室调整!6.刚重比(wmAss.ouT)刚重比是结构刚度和重力荷载之比要求:pKpm(1)能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算即可!!(2)不满足规范时候,通常应调整结构高宽比7.层间受剪承载力之比(wmAss.ouT)表7层间受剪承载力之比A级高度b级高度薄弱层不宜小于0.8不应小于0.650.750.65satwe地震力自动放大1.25要求:pKpm(1)Ratio_bu:x,Y按上表要求;(2)注意薄弱层最后,小编希望文章对您有所帮助,如果有不周到的地方请多谅解,更多相关的文章正在创作中,希望您定期关注。
PKPM-高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法
tu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中的六个比值
查看结果阶段,宏观需要控制的6大比值:1)周期比(第一扭转周期和第一平动周期的比值,a类建筑不应大于0.9;b类建筑不应大于0.85)反映结构的抗扭性质,satwe wzq.out 文件中察看2)位移比(保证结构具有足够的刚度,避免产生较大的位移影响结构的承载力、稳定性和使用要求,高规4.6.3),satwe wdisp.out 文件中察看最大层间位移与平均层间位移的比值(限制平面扭转不规则,考虑偶然偏心影响,抗震规范3.4.2)和最大层间位移角(抗震变形限制,不考虑偶然偏心影响)3)刚度比(侧向刚度规则要求抗震规范3.4.2要求),satwe wmass.out 文件中察看Ratx,Raty :X,Y 方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值;Ratx1,Raty1 : X,Y 方向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侧移刚度80%的比值中之较小者4)楼层抗剪承载力、及承载力比值(竖向规则要求之一抗震规范3.4.2 ,限制楼层承载力突变),satwewmass.out 文件中察看Ratio_Bu5)剪重比(抗震规范5.2.5 限制抗侧力构件必须承担的剪力),satwe wzq.out 文件中察看整层剪重比6)刚重比(结构的侧向刚度和重力荷载的比值)影响结构稳定和重力二阶效应,satwewmass.out 文件中察看结构整体稳定验算结果再补充两个比值!7) 参与振动质量比:即有效质量系数注:要密切关注有效质量系数是否达到了要求。
若不够,则地震作用计算也就失去了意义。
wmass.out中可察看8) 倾覆力距比短肢剪力墙结构《高规》7.1.2条:抗震设计时筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力距不宜小于结构总底部地震倾覆力距的50%;一、二、三级短肢剪力墙轴压比不宜大于0.5、0.6、0.7,对一字形短肢剪力墙轴压比限值相应降低0.1。
框架-剪力墙结构新抗震规范第6.1.3条、高规8.1.3条规定,框架-剪力墙结构,在基本振型地震作用下,若框架部分承担的地震倾覆力矩大于总地震倾覆力矩的百分比50%,其框架部分的抗震等级应按框架结构确定,柱轴压比限值宜按框架结构采用。
PKPM位移比、周期比调整
satwe处理后最主要控制以下几个参数就可以了,对于新手来说反复看,慢慢消化。
贵州建筑结构设计群(143562456)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:一、轴压比:主要为限制结构的轴压比,保证结构的延性要求,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及相应的条文说明。
轴压比不满足要求,结构的延性要求无法保证;轴压比过小,则说明结构的经济技术指标较差,宜适当减少相应墙、柱的截面面积。
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。
二、剪重比:主要为限制各楼层的最小水平地震剪力,确保周期较长的结构的安全,见抗规5.2.5,高规3.3.13及相应的条文说明。
这个要求如同最小配筋率的要求,算出来的水平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:1)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。
2)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。
3)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。
三、刚度比:主要为限制结构竖向布置的不规则性,避免结构刚度沿竖向突变,形成薄弱层,见抗规3.4.2,高规4.4.2及相应的条文说明;对于形成的薄弱层则按高规5.1.14予以加强。
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。
以过滤局部振动产生的周期。
位移比规范条文: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。
PKPM 软件计算结果分析详细说明
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。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,总的调整原则是要加强外圈结 构刚度、增设抗震墙、增加外围连梁的高度、削弱内筒的刚度。
Ratio-Dx= Max-Dx/ Ave-Dx
最好<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:
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;(注: 先软件允许同时考虑“偶然偏心”和“双向地震作用”—SATWE2010 用户手册第六章第一 节十、十一)
2. 振型分解反应谱法分析计算周期,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”进行计算较为合理。至于振型数的 确定,应按上述[高规]5.1.13 条(高层建筑结构计算振型数不应小于 9,抗震计算时,宜考 虑平扭藕连计算结构的扭转效应,振型数不小于 15,对于多塔楼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%)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。([耦联] 取 3 的倍数,且≤3 倍层数,[非耦联]取≤层数,直到参与计算振型的[有效质量系数]≥90%)
PKPM中七个比的控制和调整
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6.3.6和6.4.5,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:剪重比是规范考虑长周期结构用振型分解反应谱法和底部剪力法计算时,因地震影响系数取值可能偏低,相应计算的地震作用也偏低,因此出于安全考虑,规范规定了楼层水平地震剪力得最小值.若楼层水平地震剪力小于规范对剪重比的要求,水平地震剪力的取值应进行调整,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4.3.12。
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)在SATWE的“地震信息”中的“周期折减系数”中适当减小系数,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3.4.3,高规3.5.2;对于形成的薄弱层则按高规3.5.8,抗规3.4.4予以加强。
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名次解释(周期比、位移比、刚度比)
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。
以过滤局部振动产生的周期。
位移比1、“楼层位移比”1)定义——“楼层位移比”指:楼层的最大弹性水平位移(或层间位移)与楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的比值;2)目的——限制结构的扭转;3)计算要求——考虑偶然偏心(注意:不考虑双向地震)。
PKPM 软件计算结果分析详细说明
PKPM软件计算结果分析详细说明一、位移比、层间位移比控制规范条文:《高规》JGJ3-2010中第3.4.5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》JGJ3-2010的第3.7.3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 1/550 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《抗规》GB50011-2010中第3.4.4条第1款第一条:“扭转不规则时,应计入扭转影响,且楼层竖向构件最大的弹性水平位移和层间位移分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.5倍,当最大层间位移远小于规范限值时,可适当放宽。
”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。
PKPM系列新规范应用指南——位移比
5.位移比接近限制,说明结构平面布置严重不规则,应考虑“双向水平地震作用”的影响。
操作:
1.satwe “对所用楼板强制采用刚性假定”
2.tat 内定刚性楼板假定,不需操作
3.pmsap “对所用楼板强制采用刚性假定”
关联操作:
“偶然偏心”必须设置
“双向地震作用下的扭转影响” 位移比接近限值时要选择此项
“层间位移角”不考虑偶然偏心
结果说明:
1.satwe
文件为wdisp.out
Floor : 层号
Tower : 塔号
Jmax : 最大位移对应的节点号
JmaxD : 最大层间位移对应的节点号
Max-(Z) : 节点的最大竖向位移
X-Disp,Y-Disp,Z-Disp:节点X,Y,Z方向的位移
=== 工况 1Jmax Max-(X) Ave-(X) Ratio-(X) h
JmaxD Max-Dx Ave-Dx Ratio-Dx Max-Dx/h DxR/Dx Ratio_AX
1 1 71 0.16 0.16 1.00 1650.
71 0.16 0.16 1.00 1/9999. 99.9% 0.08
PKPM系列新规范应用指南——位移比
《高规》4.3.5规定:结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏心的地震作用下,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移,A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,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、复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.4倍.
h : 层高
Max-(X),Max-(Y) : X,Y方向的节点最大位移
PKPM位移比、周期比调整
satwe处理后最主要控制以下几个参数就可以了。
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:一、轴压比:主要为限制结构的轴压比,保证结构的延性要求,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及相应的条文说明。
轴压比不满足要求,结构的延性要求无法保证;轴压比过小,则说明结构的经济技术指标较差,宜适当减少相应墙、柱的截面面积。
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。
二、剪重比:主要为限制各楼层的最小水平地震剪力,确保周期较长的结构的安全,见抗规5.2.5,高规3.3.13及相应的条文说明。
这个要求如同最小配筋率的要求,算出来的水平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:1)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。
2)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。
3)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。
三、刚度比:主要为限制结构竖向布置的不规则性,避免结构刚度沿竖向突变,形成薄弱层,见抗规3.4.2,高规4.4.2及相应的条文说明;对于形成的薄弱层则按高规5.1.14予以加强。
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。
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。
(mm)Max—Dx,Max-Dy : X,Y方向得最大层间位移Ave-Dx ,Ave-Dy : X,Y方向得平均层间位移Ratio-(X)、Ratio—(Y)—-—-X、Y向最大位移与平均位移得比值。
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计算关于位移比的控制
PKPM计算关于位移比的控制A 控制意义:位移比---是指楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角与本楼层平均值的比位移比的大小反映了结构的扭转效应,同周期比的概念一样都是为了控制建筑的扭转效应提出的控制参数。
(在高归4.3.5条中位移比和周期比是同时提出的)B 规范条文抗规第3.4.3.1条规定:平面不规则而竖向规则的建筑结构,应采用空间结构计算模型,并应符合下列要求:1)扭转不规则时,应计及扭转影响,且楼层竖向构件最大的弹性水平位移和层间位移分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.5倍;新高规的4.3.5条规定,在考虑质量偶然偏心影响的地震作用下,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。
C 计算方法及程序实现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。
且注意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”。
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”,其中的关键是“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“强制刚性楼板假定”。
规范要求:高规4.3.5条,应在质量偶然偏心的条件下,考察结构楼层位移比的情况。
层间位移角: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。
D 注意事项>>复杂结构的位移控制复杂结构,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,或者本层根本没有楼板,此时如果采用“强制刚性楼板假定”,结构分析严重失真,位移比也没有意义。
PKPM中周期比位移比抗剪承载力比等比值参考
SATWE 七大比值简化查看警告:(1)本文仅适用于一般多高层建筑,其他特殊建筑具体情况请具体分析! (2)A 级高度即一般高度工程B 级高度即比A 高一级别工程(一般接触不到)(3)本节所有数据比值,请在刚性板假定的基础上查看,否则一律不成立(4) 因为作者水平有限,仅供讨论研究,有错误还望谅解,并指正,谢谢!!1.轴压比 Af NU c N *表一 柱轴压比限值表结构类型抗震等级一二 三 四 框架结构 0.65 0.75 0.85 0.9 框剪结构 0.75 0.85 0.90 0.95 框支结构0.60.7表二 剪力墙墙肢轴压比限值部位 抗震等级一级(9度)一级(7、8度)二、三级 轴压比限值0.40.50.6表三 剪力墙可不设约束边缘构件的最大轴压比部位抗震等级一级(9度)一级(7、8度)二、三级轴压比限值0.1 0.2 0.3要求:PKPM中轴压比验算不红即可!2.位移比(WDISP.OUT)要求:PKPM考虑最大水平(或层间)位移与平均水平(或层间)位移的比值PKPM实现:(1)刚性板假定下,(2)Ratio(X),Ratio(Y);Ratio-Dx,Ratio-Dy小于下表不应值表4 位移比不宜大于不应大于A级高度 1.2 1.5B级高度 1.2 1.4位移角很小情况下可以放宽1.6(3)多层不考虑偶然偏心下的位移比高层需要考虑偶然偏心下的位移比风荷载作用下位移比均不需要看位移角(WDISP.OUT)(1)刚性板假定下(2)不需要看偶然偏心、双向地震及风荷载下的位移角(3)仅仅需要看(一般情况下),其他工况忽略【第1工况】X 方向地震作用下的楼层最大位移【第5工况】Y 方向地震作用下的楼层最大位移表5 位移角结构类型△u/h(层间位移角)框架1/550框-剪、框-筒1/800筒中筒、剪力墙1/1000框支层1/10003.层间刚度比(WMASS.OUT)要求:PKPM(1)无地下室结构或嵌固端不在地下室顶板所有层的:框架结构:Ratx1 , Raty1 >1剪力墙等结构:Ratx2 , Raty2 >1(2)地下室结构嵌固端在地下室顶板1F Ratx , Raty<0.5其他层:框架结构:Ratx1 , Raty1 >1剪力墙等结构:Ratx2 , Raty2 >1(3)薄弱层地震力放大系数=1.00,即无薄弱层,小于1为薄弱层4.周期比(WZQ.OUT)周期比即结构扭转为主的第一自振周期(也称第一扭振周期)Tt与平动为主的第一自振周期(也称第一侧振周期)T1的比值表6 周期比不应大于A级高度0.9B级高度0.85要求:PKPM(1)划分平动与扭转:扭转系数>0.8(至少>0.5)即为扭转扭转系数≤0.5 即为平动(2)扭转第一周期/ 平动第一周期< 表65.剪重比(WZQ.OUT)要求:PKPM(1)必须取足振型个数,使得X,Y方向的有效质量系数>0.9(2)剪重比> PKPM所列出的抗震规范(5.2.5)条要求的楼层最小剪重比(3)地下室由于受回填土的约束作用,可以不考虑剪重比,或略地下室调整!6.刚重比(WMASS.OUT)刚重比是结构刚度和重力荷载之比要求:PKPM(1)能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算即可!!(2)不满足规范时候,通常应调整结构高宽比7.层间受剪承载力之比(WMASS.OUT)表7 层间受剪承载力之比不宜小于不应小于A级高度0.80.65B级高度0.75薄弱层satwe地震力自动放大1.25 0.65要求:PKPM(1)Ratio_Bu:X,Y 按上表要求;(2)注意薄弱层。
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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。
以过滤局部振动产生的周期。
位移比
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。
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”,其中的关键是“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“强制刚性楼板假定”。
规范要求:高规4.3.5条,应在质量偶然偏心的条件下,考察结构楼层位移比的情况。
层间位移角: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,或者本层根本没有楼板,此时如果采用“强制刚性楼板假定”,结构分析严重失真,位移比也没有意义。
所以这类结构可以通过位移的“详细输出”或观察结构的变形示意图,来考察结构的扭转效应。
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,越层柱将受到楼层的约束,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。
刚度比
F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。
F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%。
F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。
F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。
FE.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。
FE.0.2底部为2~5层大空间的部分框支剪力墙结构,其转换层下部框架-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。
层刚度比的计算方法:
F高规附录E.0.1建议的方法——剪切刚度
Ki = Gi Ai / hi
F高规附录E.0.2建议的方法——剪弯刚度
Ki = Fi / Δi
F抗震规范的3.4.2和3.4.3条文说明中建议的计算方法:
Ki = Vi / Δui
层刚度比的控制方法:
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,所以刚度比的合理计算很重要。
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,所以层刚度计算的准确性就比较重要。
程序提供了三种计算方法:
Ø1。
楼层剪切刚度
Ø2。
单层加单位力的楼层剪弯刚度
Ø3。
楼层平均剪力与平均层间位移比值的层刚度
三种计算方法有差异是正常的,可以根据需要选择。
Ø只要计算地震作用,一般应选择第3 种层刚度算法
Ø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
Ø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
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1.15,这里程序将由用户自行控制。
当采用第3种层刚度的计算方式时,如果结构平面中的洞口较多,这样会造成楼层平均位移的计算误差增加,此时应选择“强制刚性楼板假定”来计算层刚度。
选择剪切、剪弯层刚度时,程序默认楼层为刚性楼板。
层刚度比即结构必须要有层的概念,但是,对于一些复杂结构,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,或者本层根本没有楼板,所以在设计时,可以不考虑这类结构所计算的层刚度特性。
对于大底盘多塔结构,或上联多塔结构,在多塔和单塔交接层之间的层刚度比是没有意义的。
如大底盘处因为离塔较远的构件,对该塔的层刚度没有贡献,所以遇到多塔结构时,层刚度的计算应该把底盘切开,只能保留与该塔2到3跨的底盘结构。
对于错层结构或带有夹层的结构,层刚度比有时得不到合理的计算,这是因为层的概念被广义化了。
此时,需要采用模型简化才能计算出层刚度比。