SATWE软件计算结果分析判断17页
结构设计pkpm软件satwe计算结果分析 (2)
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 1/550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。
stawe计算结果分析
新的建筑结构设计规范在结构可靠度、设计计算、配筋构造方面均有重大更新和补充,特别是对抗震及结构的整体性,规则性作出了更高的要求,使结构设计不可能一次完成。
如何正确运用设计软件进行结构设计计算,以满足新规范的要求,是每个设计人员都非常关心的问题。
以SAT WE软件为例,进行结构设计计算步骤的讨论,对一个典型工程而言,使用结构软件进行结构计算分四步较为科学。
1.完成整体参数的正确设定计算开始以前,设计人员首先要根据新规范的具体规定和软件手册对参数意义的描述,以及工程的实际情况,对软件初始参数和特殊构件进行正确设置。
但有几个参数是关系到整体计算结果的,必须首先确定其合理取值,才能保证后续计算结果的正确性。
这些参数包括振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等,在计算前很难估计,需要经过试算才能得到。
(1)振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。
该值取值太小不能正确反映模型应当考虑的振型数量,使计算结果失真;取值太大,不仅浪费时间,还可能使计算结果发生畸变。
《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13-2条规定,抗震计算时,宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应,振型数不宜小于15,对多塔结构的振型数不应小于塔楼的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。
一般而言,振型数的多少于结构层数及结构自由度有关,当结构层数较多或结构层刚度突变较大时,振型数应当取得多些,如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。
振型组合数是否取值合理,可以看软件计算书中的x,y向的有效质量系数是否大于0.9。
具体操作是,首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于0.9,若小于0.9,可逐步加大振型个数,直到x,y两个方向的有效质量系数都大于0.9为止。
SATWE计算结果的分析与调整
SATWE计算结果的分析与调整第一篇:SATWE计算结果的分析与调整SATWE计算结果的分析与调整提要:在使用中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部开发研制的PKPM系列软件中的高层建筑结构空间有限元分析软件(SATWE)进行高层结构的配筋计算后,可以得到一些计算结构图形和文本。
本文仅以SATWE程序的电算结果,结合现行规范条文的要求,谈谈如何对高层结构电算结果进行判读、分析、控制与调整。
关键字:高层建筑,建筑结构,SATWE,电算结果,限值,分析,调整引言:高层建筑结构空间有限元分析软件(SATWE)是中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部专门为高层结构分析与设计而开发的基于壳元理论的三维组合结构有限元分析软件。
根据SATWE电算结果文件,可以方便快捷的对《建筑抗震设计规范GB50011-2001(2008版)》(以下简称为抗规);《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002》(以下简称为高规)中规定一些重要参数的限值,如位移、周期、轴压比、层刚度比、剪重比、刚重比、层间受剪承载力比等的限值进行判读、分析、调整与控制。
本文对电算结果中最重要的三个文本输出文件和一个图形输出文件,逐条进行分析。
一、结构设计信息WMASS.OUT本文本信息需要分析与调整的主要包括刚度比、刚重比和层间受剪承载力之比。
1.1刚度比的控制1.1.1规范条文及其控制意义见《高规》4.4.2、5.1.14条及《抗规》3.4.2条。
控制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。
1.1.2电算结果判读分析剪切刚度主要用于底部大空间为一层的转换结构(例如一层框支)及地下室嵌固条件的判定,判断地下室嵌固时,依据《高规》5.3.7,地下室其上一层的计算信息中Ratx,Raty结果不应大于0.5。
剪弯刚度主要用于底部大空间为多层的转换结构(例如二层以上框支);通常工程都采用地震剪力与地震层间位移比。
在各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息中Ratx1,Raty1结果大于等于1。
SATWE计算结果分析报告
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 1/55 0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。
satwe软件计算结果分析
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1/550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。
SATWE软件计算结果分析与调整过程
SATWE软件计算结果分析与调整规范条文:高规的4.3.5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。
Ratio-(X)、Ratio-(Y)---- X、Y 向最大位移与平均位移的比值(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。
Ratio-Dx,Ratio-Dy : 最大层间位移与平均层间位移的比值其中: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。
satwe结果分析
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。
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结构外圈,或者削弱内筒。
周期比:主要为限制结构的抗扭刚度不能太弱,使结构具有必要的抗扭刚度,减小扭转对结构产生的不利影响。
见高规4.3.5及相应的条文说明。
周期比不满足规范要求,说明结构的抗扭刚度相对于侧移刚度较小,扭转效应过大,结构抗侧力构件布置不合理。
周期比不满足规范要求时的调整方法(转):1、程序调整:SATWE程序不能实现。
2、结构调整:只能通过调整改变结构布置,提高结构的抗扭刚度。
由于结构外围的抗侧力构件对结构的抗扭刚度贡献最大,所以总的调整原则是加强结构外围墙、柱或梁的刚度,或适当削弱结构中间墙、柱的刚度。
利用结构刚度与周期的反比关系,合理布置抗侧力构件,加强需要减小周期方向(包括平动方向和扭转方向)的刚度,削弱需要增大周期方向的刚度。
当结构的第一或第二振型为扭转时,可按以下方法调整:1)SATWE程序中的振型是以其周期的长短排序的。
2)结构的第一、第二振型宜为平动,扭转周期宜出现在第三振型及以后。
见抗规3.5.3条3款及条文说明“结构在两个主轴方向的动力特性(周期和振型)宜相近”。
3)当第一振型为扭转时,说明结构的抗扭刚度相对于其两个主轴(第二振型转角方向和第三振型转角方向,一般都靠近X轴和Y轴)的抗侧移刚度过小,此时宜沿两主轴适当加强结构外围的刚度,并适当削弱结构内部的刚度。
4)当第二振型为扭转时,说明结构沿两个主轴方向的抗侧移刚度相差较大,结构的抗扭刚度相对其中一主轴(第一振型转角方向)的抗侧移刚度是合理的;但相对于另一主轴(第三振型转角方向)的抗侧移刚度则过小,此时宜适当削弱结构内部沿“第三振型转角方向”的刚度,并适当加强结构外围(主要是沿第一振型转角方向)的刚度。
结构设计pkpm软件SATWE计算结果分析
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 1/550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。
SATWE参数
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1.1 总信息
对所有楼层强制采用刚性楼板假定一般仅在计算位移比和周 期比时勾选,在进行内力分析和配筋计算时不选择; 地下室强制采用刚性楼板假定:一般情况下不选取,按强制 刚性板假定时保留弹性板面外刚度考虑。 混凝土规范9.4.3条承载力计算中,剪力墙的翼缘计算宽度可取剪力墙的间距、门窗洞间 翼缘间距、剪力墙厚度加6倍翼墙厚度、剪力墙墙肢总高度的1/10。 一般应勾选,使得墙的无效翼缘部分内力计入框架部分,实现框架、短肢墙和普通墙的 倾覆力矩结果更合理。 一般缺省为勾选,不勾选的话位移偏小。
梁活荷不利布置最高层号当填写 0 时表示不考虑梁活荷不利布置作用,当填写大于0的数值 N 时,则表示从1~N各层考虑梁活荷的不利布置,而N+1层以上则不考虑活荷不利布置,一般多、 高层宜取全部楼层。
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1.5 调整信息
在竖向荷载作用下,钢筋砼框架梁设计允许考虑砼的塑性变形内力重 分布,适当减小支座负弯矩,相应增大跨中正弯矩,梁端负弯矩调幅 系数可在0.8~1.0范围内取值,缺省值为0.85; 用于考虑活荷载不利布置对梁内力的影响,一般工程建议取值1.1~1.2, 如果已经考虑了活荷载不利布置,则应填1; 梁扭矩折减系数:考虑楼板对梁扭矩的约束作用,程序通过对梁的扭 矩进行折减达到减少梁的扭转变形和扭矩计算值,折减系数一般取0.4; 托墙梁刚度放大系数:由于计算框支梁和梁上的剪力墙采用梁元和墙 元两种计算模型,计算模型刚度偏柔,为了真实反映转换梁刚度,使 用该放大系数,一般取100,当为了使设计保持一定的富裕度,也可 以少考虑或不考虑该系数;当考虑托梁墙刚度放大系数时,转换层附 近的超筋通常可以缓解。 连梁刚度折减系数:通常设防烈度低时可少折减一些,6、7度时可选 取0.7,8、9度时可选取0.5,折减系数不宜小于0.5,以保证连梁承受 竖向荷载的能力,当连梁内力由风荷载控制时,不宜折减; 支撑临界角:定义柱子与支撑的临界角度,缺省值为20;
satwe结果分析
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。
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结构外圈,或者削弱内筒。
周期比:主要为限制结构的抗扭刚度不能太弱,使结构具有必要的抗扭刚度,减小扭转对结构产生的不利影响。
见高规4.3.5及相应的条文说明。
周期比不满足规范要求,说明结构的抗扭刚度相对于侧移刚度较小,扭转效应过大,结构抗侧力构件布置不合理。
周期比不满足规范要求时的调整方法(转):1、程序调整:SATWE程序不能实现。
2、结构调整:只能通过调整改变结构布置,提高结构的抗扭刚度。
由于结构外围的抗侧力构件对结构的抗扭刚度贡献最大,所以总的调整原则是加强结构外围墙、柱或梁的刚度,或适当削弱结构中间墙、柱的刚度。
利用结构刚度与周期的反比关系,合理布置抗侧力构件,加强需要减小周期方向(包括平动方向和扭转方向)的刚度,削弱需要增大周期方向的刚度。
当结构的第一或第二振型为扭转时,可按以下方法调整:1)SATWE程序中的振型是以其周期的长短排序的。
2)结构的第一、第二振型宜为平动,扭转周期宜出现在第三振型及以后。
见抗规3.5.3条3款及条文说明“结构在两个主轴方向的动力特性(周期和振型)宜相近”。
3)当第一振型为扭转时,说明结构的抗扭刚度相对于其两个主轴(第二振型转角方向和第三振型转角方向,一般都靠近X轴和Y轴)的抗侧移刚度过小,此时宜沿两主轴适当加强结构外围的刚度,并适当削弱结构内部的刚度。
4)当第二振型为扭转时,说明结构沿两个主轴方向的抗侧移刚度相差较大,结构的抗扭刚度相对其中一主轴(第一振型转角方向)的抗侧移刚度是合理的;但相对于另一主轴(第三振型转角方向)的抗侧移刚度则过小,此时宜适当削弱结构内部沿“第三振型转角方向”的刚度,并适当加强结构外围(主要是沿第一振型转角方向)的刚度。
结构设计pkpm软件SATWE计算结果分析报告
学习笔记PMCAD中--进入建筑模型与荷载输入:板荷:点《楼面恒载》会有对话框出来,选上自动计算现浇楼板自重,然后在恒载和活载项输入数值即可,一般恒载要看楼面的做法,比如有抹灰,找平,瓷砖,吊顶什么的,在民用建筑中可以输2.0,活载就是查荷载规范。
梁间荷载:PKPM中梁的自重是自己导入的,所以梁间荷载是指梁上有隔墙或者幕墙或者女儿墙之内在建模时不建的构建,把他们折算成均布荷载就行。
比如,一根梁上有隔墙,墙厚200mm,层高3000mm,梁高500mm,如果隔墙自重为11KN/m3,那么恒载为11*(3000-500)*200+墙上抹灰的自重什么的即可。
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1/550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。
正确判断SATWE计算结果的合理性
正确判断SATWE计算结果的合理性论文导读:规范对结构层刚度比和位移比的控制一样,也要求在刚性楼板假定条件下计算。
高层建筑结构设计还应注重概念设计,重视结构的选型和平、立面布置的规则性,择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系,加强构造措施。
在建筑结构计算中,SATWE软件的运用非常广泛,设计过程中对结构整体合理性和结构构件的合理性的判断非常重要。
关键词:SATWE,规范,结构设计1.判断整体结构的合理性建议大家对计算结果从以下方面检查:1.1检查原始数据是否有误,特别是是否遗漏荷载1.2检查计算简图是否与实际相符,计算程序是选得正确1.3对计算结果输出信息进行分析检查设计参数是否选择合适;检查“七种比值”即:轴压比、剪重比、刚度比、位移比、周期比、刚重比、有效质量比,是否满足规范要求。
(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,在剪力墙的轴压比计算中,轴力取重力荷载代表设计值,与柱子的不一样。
(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,参见[高规]的表3.3.13;[抗规]的表5.2.5同。
程序对算出的“楼层最小地震剪力系数”如果不满足规范的要求,将给出是否调整地震剪力的选择。
根据规范组的解释,如果不满足,就应调整结构方案,直到达到规范的值为止,而不能简单的调大地震力。
(A 级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的80%,不应小于其上一层受剪承载力的65%,B级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的75%。
注:楼层层间抗侧力结构受剪承载力是指在所考虑的水平地震作用方向上,该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和。
)(3)刚度比:主要为控制结构竖向规则性,以免竖向刚度突形,形成薄弱层,刚度比指结构竖向不同楼层的侧向刚度的比值(也称层刚度比)。
对于地下室结构顶板能否作为嵌固端,转换层上、下结构刚度能否满足要求,及薄弱层的判断,均以层刚度比作为依据。
[整理]SATWE软件计算结果分析判断
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1/550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。
结构设计模型SATWE计算控制系数的正确性判断和调整
结构设计模型SATWE计算控制系数的正确性判断和调整结构设计模型SATWE计算控制系数的正确性判断和调整1.完成整体参数的正确设定计算开始以前,设计人员首先要根据新规范的具体规定和软件手册对参数意义的描述,以及工程的实际情况,对软件初始参数和特殊构件进行正确设置。
但有几个参数是关系到整体计算结果的,必须首先确定其合理取值,才能保证后续计算结果的正确性。
这些参数包括振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等,在计算前很难估计,需要经过试算才能得到。
(1)振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。
该值取值太小不能正确反映模型应当考虑的振型数量,使计算结果失真;取值太大,不仅浪费时间,还可能使计算结果发生畸变。
《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13-2条规定,抗震计算时,宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应,振型数不宜小于15,对多塔结构的振型数不应小于塔楼的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。
一般而言,振型数的多少于结构层数及结构自由度有关,当结构层数较多或结构层刚度突变较大时,振型数应当取得多些,如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。
振型组合数是否取值合理,可以看软件计算书中的x,y向的有效质量系数是否大于0.9。
具体操作是,首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于0.9,若小于0.9,可逐步加大振型个数,直到x,y两个方向的有效质量系数都大于0.9为止。
必须指出的是,结构的振型组合数并不是越大越好,其最大值不能超过结构得总自由度数。
例如对采用刚性板假定得单塔结构,考虑扭转藕联作用时,其振型不得超过结构层数的3倍。
如果选取的振型组合数已经增加到结构层数的3倍,其有效质量系数仍不能满足要求,也不能再增加振型数,而应认真分析原因,考虑结构方案是否合理。
(2)最大地震力作用方向是指地震沿着不同方向作用,结构地震反映的大小也各不相同,那么必然存在某各角度使得结构地震反应值最大的最不利地震作用方向。
PKPM2010SATWE计算结果分析解析
“2 对框架-剪力墙、板柱剪力墙、剪力墙、框架-核心筒、筒 中筒结构……”
(Vi / i )hi 2 (Vi 1 / i 1 )hi 1
SATWE - 楼层刚度比控制
• 上述条文对侧向刚度均采用地震力比地震位移的算法。 • 对非框架结构的刚度计算考虑了层高的因素。 • 对非框架的比值提出了更细化的要求:“本层与相邻上层 的比值不宜小于0.9;当本层层高大于相邻上层层高的1.5 倍时,该比值不宜小于1.1;对结构底部嵌固层,该比值 不宜小于1.5”
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
振型号
1 2
周期
0.6306 0.6144
转角
110.18 21.19
平动系数 (X+Y)
0.99 ( 0.12+0.88 ) 0.95 ( 0.82+0.12 )
Max-(X),Max-(Y) : X,Y方向的节点最大位移 Ave-(X),Ave-(Y) : X,Y方向的层平均位移 Max-Dx ,Max-Dy Ave-Dx ,Ave-Dy : X,Y方向的最大层间位移 : X,Y方向的平均层间位移
Ratio-(X),Ratio-(Y): 最大位移与层平均位移的比值 Ratio-Dx,Ratio-Dy : 最大层间位移与平均层间位移的比值 Max-Dx/h,Max-Dy/h : X,Y方向的最大层间位移角 即要求: Ratio-(X)= Max-(X)/ Ave-(X) Ratio-Dx= Max-Dx/ Ave-Dx Y方向相同 最好<1.2 最好<1.2 不能超过1.5 不能超过1.5
SATWE计算结果
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////| 公司名称: | | | | 建筑结构的总信息| | SATWE 中文版| | 文件名: WMASS.OUT | | | |工程名称: 设计人: ||工程代号: 校核人: 日期:2013/11/28 |///////////////////////////////////////////////////////////////////////////总信息..............................................结构材料信息: 钢砼结构混凝土容重(kN/m3): Gc = 26.00钢材容重(kN/m3): Gs = 78.00水平力的夹角(Rad): ARF = 0.00地下室层数: MBASE= 0竖向荷载计算信息: 按模拟施工加荷计算方式风荷载计算信息: 计算X,Y两个方向的风荷载地震力计算信息: 计算X,Y两个方向的地震力特殊荷载计算信息: 不计算结构类别: 框架结构裙房层数: MANNEX= 0转换层所在层号:MCHANGE= 0墙元细分最大控制长度(m) DMAX= 2.00墙元侧向节点信息: 内部节点是否对全楼强制采用刚性楼板假定否采用的楼层刚度算法层间剪力比层间位移算法结构所在地区全国风荷载信息..........................................修正后的基本风压(kN/m2): WO = 0.40地面粗糙程度: B 类结构基本周期(秒): T1 = 0.50体形变化分段数: MPART= 1各段最高层号: NSTi = 3各段体形系数: USi = 1.30地震信息 ............................................振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联) CQC计算振型数: NMODE= 9地震烈度: NAF = 7.00场地类别: KD = 2设计地震分组: 二组特征周期TG = 0.40 多遇地震影响系数最大值Rmax1 = 0.08 罕遇地震影响系数最大值Rmax2 = 0.50 框架的抗震等级: NF = 0 剪力墙的抗震等级: NW = 3 活荷质量折减系数: RMC = 0.50 周期折减系数: TC = 0.65 结构的阻尼比(%): DAMP = 5.00 是否考虑偶然偏心: 是是否考虑双向地震扭转效应: 是斜交抗侧力构件方向的附加地震数= 0活荷载信息..........................................考虑活荷不利布置的层数从第1 到3层柱、墙活荷载是否折减折算传到基础的活荷载是否折减折算------------柱,墙,基础活荷载折减系数-------------计算截面以上的层数---------------折减系数1 1.002---3 0.854---5 0.706---8 0.659---20 0.60> 20 0.55调整信息 ........................................中梁刚度增大系数:BK = 2.00 梁端弯矩调幅系数:BT = 0.85梁设计弯矩增大系数:BM = 1.00 连梁刚度折减系数:BLZ = 0.70 梁扭矩折减系数:TB = 0.40 全楼地震力放大系数:RSF = 1.00 0.2Qo 调整起始层号:KQ1 = 0 0.2Qo 调整终止层号:KQ2 = 0 顶塔楼内力放大起算层号:NTL = 0 顶塔楼内力放大:RTL = 1.00 九度结构及一级框架梁柱超配筋系数CPCOEF91 = 1.15 是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力IAUTO525 = 1 是否调整与框支柱相连的梁内力IREGU_KZZB = 0 剪力墙加强区起算层号LEV_JLQJQ = 1 强制指定的薄弱层个数NWEAK = 0配筋信息 ........................................梁主筋强度(N/mm2): IB = 360柱主筋强度(N/mm2): IC = 360墙主筋强度(N/mm2): IW = 360梁箍筋强度(N/mm2): JB = 300柱箍筋强度(N/mm2): JC = 300墙分布筋强度(N/mm2): JWH = 210梁箍筋最大间距(mm): SB = 150.00柱箍筋最大间距(mm): SC = 150.00墙水平分布筋最大间距(mm): SWH = 150.00墙竖向筋分布最小配筋率(%): RWV = 0.30单独指定墙竖向分布筋配筋率的层数: NSW = 0单独指定的墙竖向分布筋配筋率(%): RWV1 = 0.60设计信息 ........................................结构重要性系数: RWO = 1.00柱计算长度计算原则: 无侧移梁柱重叠部分简化: 不作为刚域是否考虑P-Delt 效应:否柱配筋计算原则: 按单偏压计算钢构件截面净毛面积比: RN = 1.00梁保护层厚度(mm): BCB = 25.00柱保护层厚度(mm): ACA = 30.00是否按砼规范(7.3.11-3)计算砼柱计算长度系数: 否荷载组合信息 ........................................恒载分项系数: CDEAD= 1.20活载分项系数: CLIVE= 1.40风荷载分项系数: CWIND= 1.40水平地震力分项系数: CEA_H= 1.30竖向地震力分项系数: CEA_V= 0.50特殊荷载分项系数: CSPY = 0.00活荷载的组合系数: CD_L = 0.70风荷载的组合系数: CD_W = 0.60活荷载的重力荷载代表值系数: CEA_L = 0.50剪力墙底部加强区信息.................................剪力墙底部加强区层数IWF= 2剪力墙底部加强区高度(m) Z_STRENGTHEN= 8.00********************************************************** 各层的质量、质心坐标信息**********************************************************层号塔号质心X 质心Y 质心Z 恒载质量活载质量(m) (m) (t) (t)3 1 19.266 99.970 12.000 744.2 66.02 1 19.823 99.636 8.000 982.6 67.31 1 19.823 99.636 4.000 982.6 67.3活载产生的总质量(t): 200.590恒载产生的总质量(t): 2709.522结构的总质量(t): 2910.113恒载产生的总质量包括结构自重和外加恒载结构的总质量包括恒载产生的质量和活载产生的质量活载产生的总质量和结构的总质量是活载折减后的结果(1t = 1000kg)********************************************************** 各层构件数量、构件材料和层高**********************************************************层号塔号梁数柱数墙数层高累计高度(混凝土) (混凝土) (混凝土) (m) (m)1 1 138(30) 31(40) 0(25) 4.000 4.0002 1 138(30) 31(40) 0(25) 4.000 8.0003 1 139(30) 31(40) 0(25) 4.000 12.000********************************************************** 风荷载信息**********************************************************层号塔号风荷载X 剪力X 倾覆弯矩X 风荷载Y 剪力Y 倾覆弯矩Y3 1 89.74 89.7 359.0 148.99 149.0 596.02 1 75.61 165.4 1020.4 125.52 274.5 1694.01 1 65.93 231.3 1945.5 109.46 384.0 3229.9====================================================================== =====各楼层等效尺寸(单位:m,m**2)====================================================================== =====层号塔号面积形心X 形心Y 等效宽B 等效高H 最大宽BMAX 最小宽BMIN1 1 623.61 19.45 99.37 45.80 18.04 45.80 18.042 1 623.61 19.45 99.37 45.80 18.04 45.80 18.043 1 623.61 19.45 99.37 45.80 18.04 45.80 18.04====================================================================== =====各楼层的单位面积质量分布(单位:kg/m**2)(平均重度)(11-)====================================================================== =====层号塔号单位面积质量g[i] 质量比max(g[i]/g[i-1],g[i]/g[i+1])1 1 1683.67 1.002 1 1683.67 1.303 1 1299.25 1.00单位面积质量g[i]:框剪一般13--15 框架12——14 高于就结构过于偏安全====================================================================== =====计算信息====================================================================== =====Project File Name : youeryuan计算日期: 2013.11.28开始时间: 16:20: 5可用内存: 976.00MB第一步: 计算每层刚度中心、自由度等信息开始时间: 16:20: 5第二步: 组装刚度矩阵并分解开始时间: 16:20: 6Calculate block information刚度块总数: 1自由度总数: 780大约需要 2.6MB 硬盘空间刚度组装:从 1 行到780 行第三步: 地震作用分析开始时间: 16:20: 6方法1 (侧刚模型)起始列= 1 终止列= 9第四步: 计算位移开始时间: 16:20: 6形成地震荷载向量形成风荷载向量形成垂直荷载向量Calculate DisplacementLDLT 回代:从 1 列到60 列写出位移文件第五步: 计算杆件内力开始时间: 16:20: 7活载随机加载计算计算杆件内力结束日期: 2013.11.28时间: 16:20: 8总用时: 0: 0: 3====================================================================== =====各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息Floor No : 层号Tower No : 塔号Xstif,Ystif : 刚心的X,Y 坐标值Alf : 层刚性主轴的方向Xmass,Ymass : 质心的X,Y 坐标值Gmass : 总质量Eex,Eey : X,Y 方向的偏心率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R JX,RJY,RJZ: 结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度====================================================================== =====Floor No. 1 Tower No. 1Xstif= 18.7323(m) Ystif= 100.1794(m) Alf = 45.0000(Degree) Xmass= 19.8232(m) Ymass= 99.6355(m) Gmass= 1117.2477(t)Eex = 0.0674 Eey = 0.0336Ratx = 1.0000 Raty = 1.0000Ratx1= 1.8496 Raty1= 1.8542 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00(薄弱层在第一层,薄弱层反应竖向不规则)RJX = 6.2866E+05(kN/m) RJY = 6.2509E+05(kN/m) RJZ 扭转刚度= 0.0000E+00(kN/m) 刚度比---------------------------------------------------------------------------Floor No. 2 Tower No. 1Xstif= 18.7323(m) Ystif= 100.1794(m) Alf = 45.0000(Degree) Xmass= 19.8232(m) Ymass= 99.6355(m) Gmass= 1117.2477(t)Eex = 0.0674 Eey = 0.0336Ratx = 0.7213 Raty = 0.7182Ratx1= 1.3807 Raty1= 1.3768 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00RJX = 4.5348E+05(kN/m) RJY = 4.4896E+05(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m)---------------------------------------------------------------------------Floor No. 3 Tower No. 1Xstif= 18.7323(m) Ystif= 100.1794(m) Alf = 45.0000(Degree) Xmass= 19.2663(m) Ymass= 99.9703(m) Gmass= 876.2075(t)Eex = 0.0330 Eey = 0.0129Ratx = 0.9053 Raty = 0.9079Ratx1= 1.2500 Raty1= 1.2500 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00RJX = 4.1055E+05(kN/m) RJY = 4.0761E+05(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m)---------------------------------------------------------------------------====================================================================== ======抗倾覆验算结果(当建筑较高或设防烈度较大即水平力比较大时)======抗倾覆弯矩Mr 倾覆弯矩Mov 比值Mr/Mov 零应力区(%)X风荷载618399.0 1850.2 334.23 0.00Y风荷载372494.4 3071.8 121.26 0.00X 地震618399.0 16308.4 37.92 0.00Y 地震372494.4 16217.0 22.97 0.00(若不是0,则柱子存在偏心受拉,根据抗规要求,有零应力区的柱子、边柱或角柱配筋增加25%)====================================================================== ======结构整体稳定验算结果====================================================================== ======层号X向刚度Y向刚度层高上部重量X刚重比Y刚重比1 0.629E+06 0.625E+06 4.00 29101. 86.41 85.922 0.453E+06 0.449E+06 4.00 18602. 97.51 96.543 0.411E+06 0.408E+06 4.00 8102. 202.69 201.23该结构刚重比Di*Hi/Gi大于10,能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算(建筑较低都能通过)该结构刚重比Di*Hi/Gi大于20,可以不考虑重力二阶效应*********************************************************************** 楼层抗剪承载力、及承载力比值*********************************************************************** Ratio_Bu: 表示本层与上一层的承载力之比----------------------------------------------------------------------层号塔号X向承载力Y向承载力Ratio_Bu:X,Y----------------------------------------------------------------------3 1 0.4310E+04 0.4233E+04 1.00 1.002 1 0.6086E+04 0.6074E+04 1.41 1.431 1 0.7744E+04 0.7976E+04 1.27 1.31(根据规范看有没有小于0.8的)层间侧移刚度是层间剪力和层间位移的比值,是用来控制层间位移的。
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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1/550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。
构件设计与位移信息不是在同一条件下的结果(即构件设计可以采用弹性楼板计算,而位移计算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。
5.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。
二、周期比控制规范条文: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。
(抗归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。
)名词释义: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。
周期比主要控制结构扭转效应,减小扭转对结构产生的不利影响,使结构的抗扭刚度不能太弱。
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)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)考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、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1 0.6306 110.18 0.99 ( 0.12+0.88 ) 0.012 0.6144 21.19 0.95 ( 0.82+0.12 ) 0.053 0.4248 2.39 0.06 ( 0.06+0.00 ) 0.944 0.1876 174.52 0.96 ( 0.95+0.01 ) 0.045 0.1718 85.00 1.00 ( 0.01+0.99 ) 0.006 0.1355 5.03 0.05 ( 0.05+0.00 ) 0.957 0.0994 177.15 0.97 ( 0.97+0.00 ) 0.038 0.0849 87.63 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.009 0.0752 12.73 0.03 ( 0.03+0.00 ) 0.97X 方向的有效质量系数: 97.72%Y 方向的有效质量系数: 96.71%即要求:0.4248/0.6306=0.67 <0.997.72% 96.71% >90% 说明无需再增加振型计算电算结果的判别与调整要点:1. 对于刚度均匀的结构,在考虑扭转耦连计算时,一般来说前两个或几个振型为其主振型,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,使得扭转振型不应靠前,以减小震害。
SATWE程序中给出了各振型对基底剪力贡献比例的计算功能,通过参数Ratio(振型的基底剪力占总基底剪力的百分比)可以判断出那个振型是X方向或Y方向的主振型,并可查看以及每个振型对基底剪力的贡献大小。
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%)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。
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。
a)扭转周期大小与刚心和形心的偏心距大小无关,只与楼层抗扭刚度有关;b)剪力墙全部按照同一主轴两向正交布置时,较易满足;周边墙与核心筒墙成斜交布置时要注意检查是否满足;c)当不满足周期限制时,若层位移角控制潜力较大,宜减小结构竖向构件刚度,增大平动周期;d)当不满足周期限制时,且层位移角控制潜力不大,应检查是否存在扭转刚度特别小的层,若存在应加强该层的抗扭刚度;e)当不满足扭转周期限制,且层位移角控制潜力不大,各层抗扭刚度无突变,说明核心筒平面尺度与结构总高度之比偏小,应加大核心筒平面尺寸或加大核心筒外墙厚,增大核心筒的抗扭刚度。
f)当计算中发现扭转为第一振型,应设法在建筑物周围布置剪力墙,不应采取只通过加大中部剪力墙的刚度措施来调整结构的抗扭刚度。
三、层刚度比控制规范条文:1.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;2.高规的4.4.2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%;3.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;4.高规的10.2.3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E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) 底部大空间层数大于一层时,其转换层上部框架-剪力墙结构的与底部大空间层相同或相近高度的部分的等效侧向刚度与转换层下部的框架-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。
名词释义:刚度比指结构竖向不同楼层的侧向刚度的比值(也称层刚度比),该值主要为了控制高层结构的竖向规则性,以免竖向刚度突变,形成薄弱层。
对于地下室结构顶板能否作为嵌固端,转换层上、下结构刚度能否满足要求,及薄弱层的判断,均以层刚度比作为依据。
[抗规]与[高规]提供有三种方法计算层刚度,即剪切刚度(Ki=GiAi/hi)、剪弯刚度(Ki=Vi/Δi)、地震剪力与地震层间位移的比值(Ki=Qi/Δui)。
通常选择第三种算法。
刚度的正确理解应为产生一个单位位移所需要的力建筑结构的总信息(WMASS.OUT)各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息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%的比值中之较小者即要求:Ratx1、Raty1 >1电算结果的判别与调整要点:1. 规范对结构层刚度比和位移比的控制一样,也要求在刚性楼板假定条件下计算。