振型个数

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结构振型数的合理选取

结构振型数的合理选取

S Ek
m
S
2 j
j 1
其中m为结构计算振型数。
考虑扭转耦联计算的结构每个振型 j振型 在i层也都有水平地震作用 F x ji 、F y ji 、F tji ,
水平地震作用的扭转效应按完全二次型 组合法CQC加以组合:
mm
SEk
jkSjSk
j1 k1
其中m为结构计算振型数。
3.2 选取足够的结构振型数
从表的数据分析可见:
1 、当结构振型数取为15个时,因为有效质量系数(规 范称为参与质量)为49.81%,不足90%。同时底层剪 重比只有0.9%,也小于楼层最小剪重比(1.6%)。所以 此结构选取15个结构振型数是不够的,也可说对某些 结构振型数取少了,会得出不满足楼层最小剪重比的 现象。
2、 当结构振型数取为45个时,有效质量系数(规范称 为参与质量)为93.23%,超过90%,并且基底剪力比 取15振型数时明显增大,达到30177.50 kN,底层剪重 比达到2.6%,满足楼层最小剪重比的要求。
侧刚模型进行振型分析时结构自由度数相对较少,计算耗 时少,分析效率高,但应用范围有限制。
对于N层无塔的结构,侧刚模型的结构自由度数为 3*N个。例如某个10层无塔结构,其结构自由度数为30 个。
对于有塔结构侧刚模型的结构自由度的计算会复杂些。 首先要确定独立的刚性楼板数 M,其结构自由度数为 3*M个。
例如某个30层多塔结构,共有3塔。第1塔层数为1~30, 第2塔层数为6~25(第1~5层与其它塔相连),第3塔 层数为4~28(第1~3层与其它塔相连),则独立刚性 楼 板 数 M=30+(25-5)+(28-3)=75, 结 构 自 由 度 数 为 3*75=225个。

对pkpm参数设置的疑问解答

对pkpm参数设置的疑问解答

一、一般情况下模拟施工加载取模拟施工加载3比较符合逐层施工的实际情况。

模拟施工加载2则可以更合理的给基础传递荷载。

复杂结构设计人员可以指定施工顺序。

二、修正后的大体风压一般就是荷载规范规定的大体风压,对于沿海和强风地带对风荷载敏感的建筑可以在此基础上放大10%~20%,门刚中则规定按放大5%采用。

3、对于高度大于150M的高层混凝土建筑才要验算风振舒适度。

结构阻尼比取0.01~0.02,程序缺省0.02。

4、侧刚计算方式:一种简化计算法,计算速度快,但应用范围有限,当概念有弹性楼板或有不与楼板相连的构件时(如错层结构、空旷的工业厂房、体育馆等)用此法会有必然误差;总刚计算方式:精度高,适用范围广,计算量大。

对于没有概念弹性楼板且没有不与楼板相连构件的工程,两种方式结果一样。

(以下转贴)“刚性楼板”的适用范围:绝大多数结构只要楼板没有特别的减弱、不持续,都可采用这个假定。

相关注意:由于“刚性楼板假定”没有考虑板面外的刚度,所以可以通过“梁刚度放大系数”来提高梁面外弯曲刚度,以弥补面外刚度的不足。

一样原因,也可通过“梁扭矩折减系数”来适当折减梁的设计扭矩。

“弹性板6 ”的适用范围:所有的工程都可采用。

相关注意:由于已经考虑楼板的面内、面外刚度,则梁刚度不宜放大、梁扭矩不宜折减。

板的面外刚度将承担一部份梁柱的面外弯矩,而使梁柱配筋减少。

此时结构分析时间大大增加。

“弹性板3 ”的适用范围:需要保证楼板平面内刚度超级大,外刚度承担荷载,不使梁柱配筋减少,以保证梁柱设计的安全度。

“如厚板转换层中的厚板,板厚达到1m以上。

而面外刚度则需要按实际考虑。

相关注意:一般在厚板转换层不设梁,或用等代梁,并注意上下部轴线差别产生的传力问题。

“弹性膜”的适用范围:仅适用于梁柱结构,设计时不使楼板面相关注意:不能用于“板柱结构”。

设计时可以进行梁的刚度放大和扭矩折减。

(弹性楼板6:考虑楼板的面内刚度和面外刚度,采用壳单元.原则上适用于所有结构,但采用弹性楼板6计算时,楼板和梁一路承担面外弯矩,计算结果中梁的配筋小了,而楼板承担面外弯矩,计算的配筋又未考虑.另外计算工作量大.因此该模型仅适用于板柱结构;弹性楼板3:考虑楼板的面内刚度无穷大,并考虑楼板的面外刚度.适用于厚板转换层;弹性膜:考虑面内刚度,面外刚度为零.采用膜剪切单元.弹性板由用户人工指定,但对于斜屋面,若是没有指定,程序会缺省为弹性膜,用户可以指定为弹性板6或弹性膜,不允许概念为刚性板或弹性板3)五、按照高规(JGJ 3-2021)第3.7.3条注,抗震设计时SATWE计算结果中楼层层间最大位移与层高之比的限值可不考虑偶然偏心的影响。

如何判断一个结构的固有振型总数

如何判断一个结构的固有振型总数

如何判断一个结构的固有振型总数:
离散结构的振型总数是有限的,振型总个数等于独立质量
的总个数。

可以通过判断结构的独立质量数来了解结构的
固有振型总数。

具体地说:
每块刚性楼板有三个独立质量Mx,My,Jz;
每个弹性节点有两个独立质量mx,my;
根据这两条,可以算出结构的独立质量总数,也就知道了
结构的固有振型总数
3)若记结构固有振型总数是NM,那么参与振型数最多只能选NM个,选参与振型数大于NM是错误的,因为结构没那么多。

4)参与振型数与有效质量系数的关系:
4-1)参与振型数越多,有效质量系数越大;
4-2)参与振型数=0 时,有效质量系数=0
4-3)参与振型数=NM 时,有效质量系数=1.0
5) 参与振型数NP 如何确定?
5-1)参与振型数NP 在1-NM 之间选取。

5-2)NP应该足够大,使得有效质量系数大于0.9。

PKPM参数设置(个人总结)

PKPM参数设置(个人总结)

一、PMCAD中设计参数1、考虑结构设计使用年限的荷载调整系数,【高规5.6.1】设计使用年限为50年时取1.0,设计使用年限为100年时取1.1。

2、框架梁端负弯矩条幅系数,【高规5.2.3】在竖向荷载作用下,可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅,并应符合下列规定:装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.7~0.8,现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.8~0.9(一般取为0.85),且调幅后的跨中弯矩不应小于按简支计算的跨中弯矩的1/2。

3、保护层厚度,【砼规8.2.1】中有详细规定(新规范保护层厚度指以最外层钢筋的外边缘计算混凝土的保护层厚度)。

4、框架的抗震等级,【抗规6.1.2】中有详细规定(表6.1.2中确定的房屋的抗震等级为丙类建筑的抗震等级,甲、乙类建筑应提高一度查表6.1.2确定其抗震等级,但抗震设防烈度为9度时,乙类建筑的抗震等级应按特一级采用,甲类建筑应采取更有效的抗震措施,丁类建筑允许降低一度采取抗震措施,但已为6度时不应再降低)。

5、抗震构造措施和抗震等级,【抗规3.3.2】建筑场地为1类时,对甲、乙类建筑应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施,对丙类建筑应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施,但抗震设防烈度为6度时仍应按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。

(1类场地时,丁类建筑抗震构造措施也可降低一度同丙类;2类场地时,甲、乙类建筑应按本地区抗震设防烈度提高一度采取抗震构造措施,丙类建筑按本地区抗震设防烈度采取抗震构造措施,丁类建筑可按本地区抗震设防烈度降低一度采取抗震构造措施;3、4类场地时,甲乙类建筑应按本地区抗震设防烈度提高两个等级采取抗震构造措施,丙类建筑7度半和8度半分别按8度9度采取抗震构造措施,丁类建筑7度和8度分别按6度7度采取抗震构造措施)。

6、计算振型个数,【高规5.1.13】计算振型数应使各振型参与质量之和不小于总质量的90%(振型数应为3的倍数,与结构的自由度有关,所选振型数不应大于结构的自由度,当结构按侧刚模型分析时,每层的刚性楼板有三个自由度,总自由度为3n,当按总刚模型分析时,每个节点有两个自由度,总自由度为2mn)。

YJK计算参数(注释)20171011

YJK计算参数(注释)20171011

YJK计算参数(注释)20171011SATWE结构计算中的参数选取一、总信息..............................................1、结构体系根据实际情况填写。

该参数直接影响整体指标统计、构件内力调整、构件设计等内容。

2、结构材料信息:根据实际情况确定3、地下室层数:指与上部结构同时进行内力分析的地下室部分的层数。

该参数对结构整体分析与设计有重要影响,无地下室时填0,有地下室时根据实际情况填写。

4、嵌固端所在层号:MQIANGU= 1嵌固端所在层号主要用于设计,如按《抗震规范》6.1.14.3.2条对梁、柱钢筋进行调整;按《高规》3.5.5.2条确定刚度比限值;地震组合下的设计内力调整;底部加强区起始位置等方面。

软件默认嵌固层号=地下室层数,如果在基础顶嵌固,则该参数填0,如果修改了地下室层号,应注意确认嵌固端所在层号是否需要修改。

如果嵌固层以下设置了地下室,则按《抗规》6.1.3条,将嵌固端所在层号当做地下一层,并对嵌固端所在层号的抗震等级不降低;对于嵌固端层以下的各层的抗震等级和抗震构造措施的抗震等级分别自动设置:对于抗震等级自动设置为四级抗震等级,对于抗震构造措施的抗震等级逐层降低一级,但不低于四级。

注意,该参数指的是设计时对嵌固层的构造加强,而不是计算模型的嵌固。

5、与基础相连构件最大底标高(m)用来确定柱、支撑、墙柱等构件底部节点是否生成支座信息,如果某层柱或支撑或墙柱底节点以下无竖向构件连接,且该节点标高位于“与基础相连构件最大底标高”以下,则该节点处生成支座。

6、裙房层数裙房层数在填写时注意要包含地下室层数。

7、转换层号按实际情况填写8、加强层所在层号该参数对于筒体结构层地震剪力调整、加强层构件设计等方面有影响。

9、竖向荷载计算信息:按模拟施工3加荷计算一次性加载:一次施加全部恒载,结构整体刚度一次形成。

施工模拟1:结构整体刚度一次形成,恒载分层施加。

pkpm中SATWE详细参数讲解

pkpm中SATWE详细参数讲解

五.调整信息
• 梁端弯矩调幅系数:可在0.8~1.0范围内取值,一般取0.85。 • 梁活荷载内力增大系数:考虑活荷不利布置,应填1。否则填1.1~1.2。 • 梁扭矩折减系数:可在0.4~1.0范围内取值,一般取0.4。 • 托墙梁刚度放大系数:托墙梁刚度放大系数一般取1。 • 实配钢筋超配系数:指梁,参看抗规公式6.2.2-2 • 连梁刚度折减系数:不小于0.5,设防烈度为6,7度时可取0.7,设防烈
四.活荷信息
• 柱、墙活荷载是否折减: 按荷载规范5.1.2条执行。 • 传到基础的活荷载是否折减: 按荷载规范5.1.2条执行,注意在接力
JCCAD时,SATWE传递的内力为没有折减的标准内力,由用户在JCCAD 中另行指定折减信息。 • 考虑活荷不利布置的层数:一般考虑。 • 柱,墙,基础活荷载折减系数:按荷载规范5.1.2条执行。 • 考虑结构使用年限的活荷载调整系数:高规5.6.1 使用年限50年取1.0 , 100年取1.1。
SATWE参数设置
编写人:
一.总信息
• 水平力与整体坐标夹角:程序缺省为0,仅需改变风荷载作用方向时才采用该 参数。如不改变风荷载方向,只需考虑其它角度的地震作用时,则无需改变 “水平力与整体坐标夹角”,只增加附加地震作用方向即可。
• 混凝土容重:剪力墙结构取27,框架结构取26. • 裙房层数:裙房屋顶层在SATWE模型中的层号,模型第一层为1,无裙房为0。 • 转换层所在层号:转换层在模型第一层为1,无转换层为0。 • 地下室层数:按实际填写。 • 嵌固端所在层号:基础嵌固,所在层号为1;地下室顶板为嵌固部位,所在层
当框架-剪力墙结构中框架部分承担的地震倾覆力矩大于总和的50%时,需要 选上。
• 当边缘构件轴压比小于抗规6.4.5条规定的限值时一律设置构造边缘构件: 是 • 是否按混凝土规范B.0.4考虑柱二阶效应: 排架结构选是。 • 柱配筋计算原则: 必须点角柱和转换柱 。一般按单偏压计算,双偏压复核。 • 过渡层:依据高规7.2.14.3 条,宜在约束构造边缘构件层与构造边缘构件层之

pkpm计算振型个数和周期折减系数(精)

pkpm计算振型个数和周期折减系数(精)

pkpm计算振型个数和周期折减系数pkpm计算振型个数和周期折减系数1. 计算振型数NMODE)《抗规》5.2.2条2款,5.2.3条2款;《高规》5.1.13条2款;[耦联取3的倍数,且≤3倍层数,[非耦联取≤层数,参与计算振型的[有效质量系数应≥90%双向地震有扭转,单向地震也有扭转。

结构上某质点(层)有三个自由度:x,y,t,t就是转角反应,不同的是,当不计算扭转偶联的时候,就不考虑转角反应t。

双向地震、单向地震都不考虑扭转偶联的话,就是这样。

就是说,这个时候对于结构,不考虑其转角反应。

结构上的层质点只有2个自由度,要么是x, 要么是y。

最后求出来的地震效应也只是一个方向的反应,要么是x, 要么是y。

程序当然两个方向都算。

都是分开计算的,单独计算的。

当考虑扭转偶联的时候,结构和其上层质点就有三个自由度――不管是单向地震还是双向地震。

计算x方向的地震效应的时候,要考虑其它两个方向效应对x方向效应的影响,而不是只单独考虑x方向效应。

对y,t两个方向也同理。

扭转偶联的时候,单向地震的扭转效应,是考虑振型之间的组合效应。

双向地震扭转效应,是按x、y两个方向的方向组合,见抗规5.2.3-8式。

这个方向组合有一个0.85的系数,sap2k里面是没有这样的方向组合的,只有原始的SRSS组合,即系数是1.0。

etabs中文版里有修正的SRSS组合,是按中国规范的(其实仍是参考美日规范条文得来的)。

老版pkpm有偶联这个选项,设计者可选择偶联也可不选择。

新版没有这个选项,就是说,任何时候都是默认考虑偶联的。

因为考虑扭转效应,就必须进行偶联计算。

所以“扭转偶联效应”就是指“扭转效应”。

当不考虑偶联计算的时候,程序就没法进行扭转效应的分析,而只能人工对内力进行调整(或在程序里嵌套人工内力调整的步骤)。

2.振型组合方法:(CQC耦联;SRSS非耦联)CQC:《抗规》3.4.3条,5.2.3条;《高规》3.3.1条2款;一般工程选[耦联,规则结构用非耦联补充验算3.周期折减系数TC)框架:砖填充墙多0.6-0.7,砖填充墙少0.7-0.8;框剪:砖填充墙多0.7-0.8,砖填充墙少0.8-0.9;剪力墙 1.0;《高规》3.3.16条(强条),3.3.17条计算振型个数如何取?计算震型个数:这个参数需要根据工程的实际情况来选择。

结构七个比值的规范要求

结构七个比值的规范要求

多高层结构设计计算的几个值
一.周期比
二、(弹性)层间位移角
(刚性)位移比
(弹塑性)层间位移角
三、剪重比
《高规》5.2.5条与《抗规》4.3.12条相同
四、刚重比
《高规》5.4.1-5.4.4条
总结:
刚重比>=1.4时,满足整体稳定要求;>=2.7时,不用考虑重力二阶效应。

五、刚度比
《高规》3.5.2、3.5.8、5.3.7、10.2.3条
《高规》177页
六、层间剪力比《高规》
《抗规》
七、其它系数的调整
1、X/Y向的有效质量系数
要求应不小于90%。

若不满足,可调整“计算振型数”,但振兴数达到上限时,仍不满足的话,就要需考虑结构布置的合理性。

2、计算振型个数
注意:振兴个数最大不宜超过结构的总自由度数,例如,刚性假定的单塔结构的振型数不得超过层数的3倍。

3、地震作用最大方向
当不小于15度时,需将数值回填到“水平力与整体坐标夹角”。

4、高宽比
《高规》3.3.1条
5.结构基本周期
是计算风荷载的重要指标
可先保留软件的缺省值,待计算后再从计算书中读取数值,回填入“结构基本周期”选项。

6.整体抗倾覆验算
看WMASS总信息里的倾覆力矩是否大于抗倾覆力矩。

振型个数输入规则

振型个数输入规则

计算震型个数:这个参数需要根据工程的实际情况来选择。

对于一般工程,不少于9个。

但如果是2层的结构,最多也就是6个,因为每层只有三个自由度,两层就是6个。

对复杂、多塔、平面不规则的就要多选,一般要求“有效质量系数”大于90%就可以了,证明我们的震型数取够了。

这个“有效质量系数”最先是美国的WILSON教授提出来的,并且将它用于著名的ETABS程序。

《高层建筑混凝土结构技术规程》的5.1.13-2条要求B级高度的建筑和复杂的高层建筑“抗震计算时,宜考虑平扭藕连计算结构的扭转效应,振型数不应小于15,对多塔楼结构的振型数不应少于塔数的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不少于总质量的90%”有关振型的几个概念振型参与系数:每个质点质量与其在某一振型中相应坐标乘积之和与该振型的主质量(或者说该模态质量)之比,即为该振型的振型参与系数。

一阶振型自振频率最小(周期最长),二阶,三阶....振型的自振频率逐渐增大. 地震力大小和地面加速度大小成正比,周期越长加速度越小,地震力也越小。

自振振型曲线是在结构某一阶特征周期下算得的各个质点相对位移(模态向量)的图形示意.在形状上如实反映实际结构在该周期下的振动形态.振型零点是指在该振型下结构的位移反应为0。

振型越高,周期越短,地震力越大,但由于我们地震反应是各振型的迭代,高振型的振型参与系数小。

特别是对规则的建筑物,由于高振型的参与系数小,一般忽略高振型的影响。

振型的有效质量:这个概念只对于串连刚片系模型有效(即基于刚性楼板假定的,不适用于一般结构。

)。

某一振型的某一方向的有效质量为各个质点质量与该质点在该一振型中相应方向对应坐标乘积之和的平方。

一个振型有三个方向的有效质量,而且所有振型平动方向的有效质量之和等于各个质点的的质量之和,转动方向的有效质量之和等于各个质点的转动惯量之和。

有效质量系数:如果计算时只取了几个振型,那么这几个振型的有效质量之和与总质量之比即为有效质量系数。

[精华]pkpm系数

[精华]pkpm系数

pkpm系数1、抗震等级的确定:钢筋混凝土房屋应根烈度、结构类型和房屋高度的不同分别按〈抗规〉6.1.2条或〈高规〉4.8条确定本工程的抗震等级。

但需注意以下几点:(1)上述抗震等级是“丙”类建筑,如果是“甲”、“乙”、“丁”类建筑则需按规范要求对抗震等级进行调整。

(2)接近或等于分界高度时,应结合房屋不规则程度及场地、地基条件慎重确定抗震等级。

(3)当转换层〉=3及以上时,其框支柱、剪力墙底部加强部的抗震墙等级宜按〈抗规〉6.1.2条或〈高规〉4.8条查的抗震等级提高一级采用,已为特一级时可不调整。

(4)短肢剪力墙结构的抗震等级也应按〈抗规〉6.1.2条或〈高规〉4.8条查的抗震等级提高一级采用。

但注意对多层短肢剪力墙结构可不提高。

(5)注意:钢结构、砌体结没有抗震等级。

计算时可选“5”,不考虑抗震构造措施。

2、振型组合数的选取:在计算地震力时,振型个数的选取应是振型参与质量要达到总质量90%以上所需要振型数。

但要注意以下几点:(1)振型个数不能超过结构固有的振型总数,因一个楼层最多只有三个有效动力自由度,所以一个楼层也就最多可选3个振型。

如果所选振型个数多于结构固有的振型总数,则会造成地震力计算异常。

(2)对于进行耦联计算的结构,所选振型数应大于9个,多塔结构应更多些,但要注意应是3的倍数。

(3)对于一个结构所选振型的多少,还必需满足有效质量系列化大于90%。

在WDISP.OUT文件里查看。

3、主振型的判断;(1)对于刚度均匀的结构,在考虑扭转耦联计算时,一般来说前两个或前几个振型为其主振型。

(2)对于刚度不均匀的付杂结构,上述规律不一定存在,此时应注意查看SATWE文本文件“周期、振型、地震力”WZQ.OUT。

程序输出结果中,给出了输出各振型的基底剪力总值,据此信息可以判断出那个振型是X向或Y向的主振型,同时可以了解没个振型对基底剪力的贡献大小。

4、地震力、风力的作用方向:结构的参考坐标系建立以后,所求的地震力、风力总是沿着坐标系的方向作用。

PKPMSTS参数设置

PKPMSTS参数设置

PKPMSTS参数设置⼀、⽤STS计算门刚时门刚⾃重放⼤系数该如何取值?yijia139:STS结构分析的结果仅仅考虑腹板、翼缘重量,即钢结构⽤量按截⾯⼤⼩乘轴线尺⼨所得,(可以看⼀下分析结果⽂件)⽽实际上⽤钢量还有端板和加劲肋等,按我平常做预算总结的结果,⼀般再需要增加10~25%.⼀般情况下截⾯尺⼨越⼤,端板等附件重量所占⽐例越⼩,截⾯尺⼨越⼩,端板等附件重量所占的⽐例越⼤,我⼀般根据经验做改动,若经验不是很⾜,按程序推荐的1.2系数也可以.但最好不要⼩于1.1wangyibo:还有拉条,斜拉条,⽔平⽀撑等,应⼀并计⼊该放⼤系数。

xqp1984:本⼈任为也可以不加,因端板,⽀撑,拉条等重量完全可以在恒载中计⼊,⽽设计时恒载往往已加⼤⼀点.⼆、钢柱计算长度系数的计算⽅式,何种情况下有侧移,何种情况下⽆侧移?【讨论1】在钢框架两个⽅向都加了⽀撑,那么钢框架在两个⽅向都应该属于⽀撑框架,如果楼板是刚性楼板,侧向位移应很⼩,柱⼦的计算长度系数应该⼩于等于 1.0,计算时偏于安全可以选⽤1.0【讨论2】关于框架钢柱的计算长度可以分为有⽀撑和⽆⽀撑两种情况:1)如果是纯框架,可以按照钢结构规范的计算⽅法进⾏计算,其中⼜有有侧移和⽆侧移的区别.关于有侧移可以认为侧移⼤于1/1000,⽆侧移为⼩于1/1000的情况.不过需要注意的是,钢结构规范的计算⽅法是不完善的,有时计算出来结果很⼤,SATWE软件把这种情况简化为计算长度系数为10.2)如果是带⽀撑的,则需要判断是强⽀撑还是弱⽀撑,不过现在好多的软件(如PKPM)还不能进⾏判断,不过现在的3D3S9.0 可以进⾏判定,并且和SATWE有数据接⼝.【答】构件的计算长度等于计算长度系数乘以杆件长度.要注意程序计算长度系数的定义,⼀般情况下,杆件被分割的计算点越多,则计算长度系数越⼤.应注意:影响构件计算长度的因素很多,程序对复杂情况下构件计算长度的计算准确性较差,因此,应注意对复杂问题进⾏适当的简化,对于多层通⾼的柱⼦,或上述有多个计算点分割的构件,应特别注意核算计算长度系数.所以计算长度不能简单相信软件,要分情况定.三、净截⾯与⽑截⾯的⽐值如何确定?海澜:净截⾯与⽑截⾯之⽐是考虑了梁柱截⾯由于开螺栓孔造成截⾯强度削弱的影响,你可以根据梁柱翼缘上开孔⼤⼩确定。

SATWE前后处理重要参数的控制调整

SATWE前后处理重要参数的控制调整

SATWE前、后处理中重要参数的控制调整一、 前处理的参数(接PM生成SATWE数据):1.振型组合数(计算振型个数)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,可以看计算书“周期 振型 地震力WZQ.OUT”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。

设计软件可以自动计算出最大地震力作用方向并在计算书“周期、振型、地震力WQZ.OUT”中输出。

设计人员如发现该角度绝对值大于15度,应将该数值回填到软件的“斜交抗侧力附加地震方向”选项里并重新计算,以体现最不利地震作用方向的影响。

“斜交抗侧力附加地震方向”选项在下列两种情况下使用:1)符合抗震规范5.1.1-2规定,有斜交抗侧力构件,且大于15度,需填入;2)不规则结构,最大地震作用方向绝对值超过15度,需要补充填入。

结构计算中不能盲目增加振型数?

结构计算中不能盲目增加振型数?

为什么振型数要取振型参与质量达到总质量 90%.最早有 Wilson E.L 博士提出,并将其运用在 ETABS、SAP2000 程序上,在 SAP2000 使用 指南中质量参与系数公式如下:
αj=[2/{[,和 SATWE 中公式是相同的. 而且 Wilson E.L 博士在自己的著作《结构静力与动力分析》也对 质量参与系数进行了论述.其主要作用是(1)用于基底剪力的估计解
为什么有效质量系数一般较小,地震作用计算结果不准确? 根据 satwe 用户手册‘程序自动确定振型数’中振型的有效质量 系数计算公式: η=(ΦTMBxΦTMB)/ (ΦTMΦxBTMB) η——振型的有效质量系数 ΦT——[φ1, φ2...... φn]T 是振型的振幅.
M——是楼层的质量矩阵
在审图过程中出现使用了很多振型还没有达到振型参与质量达到 总质量 90%的要求,有的是达到了,但是振型数量明显太多.
一个建筑物的最多振型是多少?根据高规第 4.3.10 条‘按扭转藕 联振型分解法计算时,各楼层可取两个正交的水平位移和一个转角位移 共三个自由度’.也就是说每一个建筑物的最多振型数是层数量的 3 倍, 再就是当采用刚性楼板假定后,每个质点也只能有三个振型,例如一个 11 层楼,它的最多振型数是 11x3=33 个,如果在计算参数中让程序自动 确定振型数,而振型数超过 33 个,一定是有‘局部振动’详见 satwe 用 户手册中计算结果查看部分,satwe 原文‘局部振动一般是由于结构模 型存在错误或缺陷造成的,如梁未能搭接在支座上造成梁悬空,结构局 部刚度偏柔等’存在局部振动时,结构有效质量系数一般较小,地震作 用计算结果不准确,一般应修改模型.
果是一个软件需要 30 个振型,而且其中第 17、22、24 振型为局部振型,

pkpm参数取值详解

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PKPM参数取值详解A)水平力与整体坐标角:1.一般情况下取0度,平面复杂(如L型、三角型)或抗侧力结构非正交时,理应分别按各抗侧力构件方向角算一次,但实际上按0、45度各算一次即可;当程序给出最大地震力作用方向时,可按该方向角输入计算,配筋取三者的大值。

2.根据抗震规范5.1.1-2规定,当结构存在相交角大于15度的抗侧力构件时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用,若程序提供多方向地震作用功能时,应选用此功能。

B)砼容重:钢筋砼计算重度,考虑饰面的影响应大于25,不同结构构件的表面积与体积比不同饰面的影响不同,一般按结构类型取值:结构类型框架结构框剪结构剪力墙结构重度26 27 28C)钢材容重:一般取78,如果考虑饰面设计者可以适量增加。

D)裙房层数:1:高规第4。

8。

6条规定:与主楼连为整体的裙楼的抗震等级不应低于主楼的抗震等级,主楼结构在裙房顶部上下各一层应适当加强抗震措施;因此该数必须给定。

2:层数是计算层数,等同于裙房屋面层层号。

E)转换层所地层号:1:该指定只为程序决定底部加强部位及转换层上下刚度比的计算和内力调整提供信息,同时,当转换层号大于等于三层时,程序自动对落地剪力墙、框支柱抗震等级增加一级,对转换层梁、柱及该层的弹性板定义仍要人工指定。

(层号为计算层号)F)地下室层数:1:程序据此信息决定底部加强区范围和内力调整。

2:当地下室局部层数不同时,以主楼地下室层数输入。

3:地下室一般与上部共同作用分析;4:地下室刚度大于上部层刚度的2倍,可不采用共同分析;5:地下室与上部共同分析时,程序中相对刚度一般为3,模拟约束作用。

当相对刚度为0,地下室考虑水平地震作用,不考虑风作用。

当相对刚度为负值,地下室完全嵌固6:根据程序编制专家的解释,填3大概为70%~80%的嵌固,填5就是完全嵌固,填在楼层数前加“-”,表示在所填楼层完全嵌固。

到底怎样的土填3或填5,完全取决于工程师的经验。

YJK参数设置详细解析

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结构总体信息1、结构体系:按实际情况填写。

1)框架结构:框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成,构成承重体系的结构,即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。

结构的房屋墙体不承重,仅起到围护和分隔作用,一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶粒等轻质板材等材料砌筑或装配而成。

2)框剪结构:框架-剪力墙结构,俗称为框剪结构。

主要结构是框架,由梁柱构成,小部分是剪力墙。

墙体全部采用填充墙体,由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成,在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件。

适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。

3)框筒结构:如果把框剪结构剪力墙布置成筒体,围成的竖向箱形截面的薄臂筒和密柱框架组成的竖向箱形截面,可称为框架-筒体结构体系。

具有较高的抗侧移刚度,被广泛应用于超高层建筑。

4)筒中筒结构:筒中筒结构由心腹筒、框筒及桁架筒组合,一般心腹筒在内,框筒或桁架筒在外,由内外筒共同抵抗水平力作用。

由剪力墙围成的筒体称为实腹筒,在实腹筒墙体上开有规则排列的窗洞形成的开孔筒体称为框筒;筒体四壁由竖杆和斜杆形成的桁架组成则称为桁架筒。

5)剪力墙结构:剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱,能承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力,这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。

这种结构在高层房屋中被大量运用。

6)部分框支剪力墙结构:框支剪力墙指的是结构中的局部,部分剪力墙因建筑要求不能落地,直接落在下层框架梁上,再由框架梁将荷载传至框架柱上,这样的梁就叫框支梁,柱就叫框支柱,上面的墙就叫框支剪力墙。

这是一个局部的概念,因为结构中一般只有部分剪力墙会是框支剪力墙,大部分剪力墙一般都会落地的。

7)板柱-剪力墙结构:柱-剪力墙结构(slab-column shearwall structure),是由无梁楼板与柱组成的板柱框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。

(完整版)结构计算中几个重要参数的合理选取

(完整版)结构计算中几个重要参数的合理选取

结构计算中几个重要参数的合理选取《抗震规范》第3.6.6.4条指出,所有的计算机计算结果,应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。

通常情况下,计算机的计算结果主要是结构的自振周期、楼层地震剪力系数、楼层弹性层间位移(包括最大位移与平均位移比)和弹塑性变形验算时楼层的弹塑性层间位移、楼层的侧向刚度比、振型参与质量系数、墙和柱的轴压比及墙、柱、梁和板的配筋、底层墙和柱底部截面的内力设计值、框架--抗震墙结构抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值、超筋超限信息等等。

为了分析判断计算机计算结果是否合理,结构设计计算时,除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外,正确填写抗震设防烈度和场地类别,合理选取电算程序总信息中的其他各项参数也是十分重要的。

1.结构的抗震等级《抗震规范》规定建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。

甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑,地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求,其值应按批准的地震安全性评价结果确定。

抗震措施,当抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。

乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑,地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求。

抗震措施,一般情况下,当抗震设防烈度为6~8度时,应5符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。

对较小的乙类建筑,当其结构改用抗震性能较好的结构类型时,应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。

丙类建筑应属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑,地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。

丁类建筑应属于抗震次要建筑。

一般情况下,地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低,但抗震设防烈度为6度时不应降低。

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

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。

盈建科计算参数理解

盈建科计算参数理解

4、地下室楼板强制采用刚性楼板假定
地下室是否按照刚性楼板假定计算,程序隐含将地下室部分的各层按照强制刚性板假定计算。有 的地下室结构不适合按照强制刚性板假定计算的地下室层,如板柱结构的地下室层,刚性板假定 计算时不能考虑楼板的面外刚度,将使柱承受的力大很多,这与实际不符。此时可将这样的楼层 设置为弹性楼板3,并在此处的选项中取消对地下室按照强制刚性板假定计算。
3、连梁刚度折减系数
《高规》5.2.1条规定:“高层建筑结构地震作用效应计算时,可对剪力墙连梁刚度予以折减,折 减系数不宜小于0.5。”,条文说明中指出:抗震设计的框架-剪力墙或剪力墙结构的连梁刚度相 对墙体较小,而承受的弯矩和剪力很大,配筋设计困难。因此,可考虑在不影响承受竖向荷载能 力的前提下,允许其适当开裂(降低刚度)而把内力转移到墙体上。 另《抗规》6.2.13条文说明: 计算地震内力时,抗震墙连梁刚度可折减;计算位移时,连梁刚度可不折减。一般计算时,剪力 墙的连梁刚度折减系数取0.7,位移计算可根据项目情况不考虑连梁刚度折减。
3、偶然偏心及双向地震作用
《高规》4.3.3条规定:“计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响。” 《抗震规范》5.1.1.3条规定:“质量和刚度分布明显不对称的结构,应计入双向水平地震作用下 的扭转影响;” 《高规》4.3.12条条文说明扭转效应明显的结构,是指楼层最大水平位移(或层间位移)大于楼 层平均位移(或层间位移)1.2倍的结构。
一般情况下恒活荷载计算信息采用模拟施工3。
二、计算控制信息 1、水平力与整体坐标夹角
改变该参数时,地震作用和风荷载计算时的X正向将发生改变,进而影响与坐标系方向有关的 统计结果,如风荷载计算时的迎风面宽度、风荷载、地震作用计算时的层外力、层间剪力、层间 位移、层刚度等指标。如果只想计算最不利方向地震作用,可在参数“斜交抗侧力构件附加方向 角度”中增加相应角度来考虑。
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抗震规范条文说明5.2.2: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。

根据设计计算经验,当有效质量系数大于0.8时,其底剪力误差一般小于5%,称有效质量系数大于0.8的情形为振型数足够,否则称振型数不够。

[耦联]取3的倍数且≤3倍层数,[非耦联]≤层数;
针对一个具体的工程:一个30层的建筑,考虑耦联,振型数最多90个,若选择90则计算量增加很多,影响计算效率。

振型数与楼的各层自由度有关,比如对于刚性楼板的层,只有3个自由度,而对于弹性楼层就要根据弹性质点的数量来定,一个弹性质点具有2个自由度。

振型数=总自由度时,有效质量系数一定≥90%,振型数与楼的结构布置有关,一般通过试算来决定需要选择多少个振型。

在一些特殊结构中,如跃层较多或者空旷的结构,振型数会大于3倍层数。

故具体工程要通过不断调整振型数,直至满足要求。

影响计算效率还是其次。

规范要求,地震作用有效质量系数≥0.9时,基底的地震剪力误差已很小,可认为取的振型数已满足。

按侧刚计算时:单塔楼考虑耦联时应大于等于9;复杂结构应大于等于15;N 个塔楼时,振型个数应大于等于N×9。

(注意各振型的贡献由于扭转分量的影响而不服从随频率增加面递减的规律)一般较规则的单塔楼结构不考虑耦联时取振型数大于等于3就可,顶部有小塔楼时就大于等于6。

按总刚计算时;采用的振型数不宜小于按侧刚计算的二倍,存在长梁或跨层柱时应注意低阶振型可能是局部振型,其阶数低,但对地震作用的贡献却较。

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