抗倾覆力矩计算差异
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抗倾覆力矩计算差异(邮件23238)
一、用户问题
邮件23238,
标题:基底零应力区与pk对比差异很大
从以上SA TWE和YJK关于结构整体倾覆验算结果对比可以看出,倾覆力矩的计算结果二者基本相同,但是,抗倾覆力矩计算结果有较大差异,YJK的结果偏小,导致零应力区的比例为16%,大于15%而超限。
二、相关计算公式
对于整体抗倾覆验算,YJK采用《复杂高层建筑结构设计》第二章的简化方法计算,即假定水平荷载为倒三角分布,合力作用点位置在建筑总高的2/3处处理。
倾覆力矩和抗倾覆力矩的计算公式:
MM ov=VV0(2H/3+C)
式中MM ov——倾覆力矩标准值;
H——建筑物地面以上高度,即房屋高度;
C——地下室埋深;
MM ov——总水平力标准值。
MM RR=GB/2
式中MM RR——抗倾覆力矩标准值;
G——上部及地下室基础总重力荷载代表值;
B——基础地下室地面宽度。
分别采用风和地震参与的标准组合进行验算,对于风荷载组合,活荷载组合系数取0.7;对于地震组合,活荷载乘以重力荷载代表值,用户考虑单独定义的构件质量折减系数。
对于基础底面零应力区的控制,按照该书第二章的相关公式进行。
三、计算差异分析
YJK和SA TWE计算倾覆力矩用的方法相同,不同的是,对于抗倾覆力矩的计算,YJK考虑了塔楼偏置的影响,按塔楼综合质心计算抗倾覆力臂,即对抗倾覆力矩MM RR计算公式中的抗倾覆力臂,没有按照基础宽度一半取值,而是考虑了上部塔楼偏置的影响的数值,即按塔楼综合质心到基础近边的距离取值。
如下图所示。
塔楼综合质心是按照按各层质心的质量加权计算得出的。
SATWE对于抗倾覆力臂,直接按基础底面宽度的一半取值。
对于该用户工程,从正立面和侧立面图可以看出,它的塔楼在Y 向有明显的偏置,YJK 考虑了这种偏置影响,计算结果更合理,且偏于安全。
四、结论
对于整体结构抗倾覆计算和基础零应力区的计算,当上部各层相对于底部楼层有质心偏置的情况时,SATWE 和YJK 计算结果不同,YJK 考虑了塔楼偏置的影响,按塔楼综合质心计算抗倾覆力臂,塔楼综合质心是按照按各层质心的质量加权计算得出的。而SATWE 的抗倾覆力臂直接取用基础底面宽度的一半计算。
YJK 考虑了这种偏置影响,计算结果更合理,且偏于安全。