坡屋面的位移比计算

坡屋面的位移比计算（邮件26469）

一、用户问题

邮件26469

在坡屋面计算时，坡屋面层单独按照一层建模，标准层层高3.9米，坡屋面屋脊线高3.5米。由于坡屋面柱不等高，用PKPK计算后顶层位移比普遍为1.9以上，不满足规范要求，查询节点发现异常大大的地方是柱顶变标高处。

但是YJK计算结果与平屋面计算结果差不多，均小于1.2，满足规范要求。请问下YJK在处理坡屋面时的技术条件是怎么样的？结果是否准确？坡屋面位移比计算与PKPM的差异如何？因为在坡屋面计算时经常会遇到这个问题，请回复。谢谢。

坡屋顶层层高3500，用调整上节点高生成坡屋顶，屋脊处上节点高为0，边缘处上节点高为-3500。

二、规范条文

《抗规》3.4.4-1 平面不规则而竖向规则的建筑，应采用空间结构计算模型，并符合下列要求：1）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；

《高规》3.4.5 结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下，楼层竖向构件最大的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，不应大于该层平均值的1.5倍；B级高度高层建筑、超过A级高度的混合结构及本规程第10章所指的复杂高层建筑不宜大于该楼层等平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.4倍。。。。。。

注：当楼层的最大层间位移角不大于本规程第3.7.3条规定的限值的40%时，该楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该楼层平均值的比值可适当放松，但不应大于1.6。

三、坡屋顶层的层间位移和位移角一般较小

1、坡屋顶层的层间位移和位移角常常比其他楼层小得多

坡屋顶层一般层刚度相对较大，因此它的层间位移和位移角比别的楼层要小很多。本工程坡屋顶在6层，从下表可见，第6层的最大层间位移Max-Dx、平均层间位移Ave-Dx的数值比其他楼层小很多，仅仅是其他楼层的几十分之一。同样第6层的最大层间位移Max-Dy、平均层间位移Ave-Dy的数值也比其他楼层小很多。

由于坡屋顶层的层高和其他楼层差不多，因此坡屋顶层的位移角也仅仅是其他楼层的几十分之一。

2、坡屋顶层的最大层间位移和平均层间位移的比值却和其他楼层差不多

但是，第6层的位移比，即最大层间位移和平均层间位移的比值却和其他楼层差不多。

根据上面第2节的规范条文，当当楼层的最大层间位移角不大于本规程第3.7.3条规定的限值的40%时，该楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该楼层平均值的比值可适当放松，但不应大于1.6。由于坡屋顶层的层间位移角比一般楼层小得多，因此他们肯定满足不大于规范规定限值的40%的要求，因此对坡屋顶层的位移比的要求属于可以放松之列。

3、SATWE计算的坡屋顶层的位移比经常超限

从下图可以看出，SATWE计算的最大层间位移和平均层间位移数值和YJK非常接近，但是他算出的坡屋顶层的最大位移比都是发生在坡屋顶楼层，并且数值比YJK大得多，都属于超限范围。也就是说，SATWE计算坡屋顶时比一般结构更容易发生位移比超限。

四、YJK对坡屋顶的位移比计算做了特殊处理

根据规范对控制位移比目的的理解，即控制位移比是为了控制结构的扭转效应不超出一定范围，且对于位移角小于规范控制值40%的情况可以放松等，考虑到坡屋顶刚度较大以及一般位移角比其他楼层小很多的情况，YJK对于不等高的楼层在位移统计时会做修正，当某节点点高与本层层高不等时，软件会将该点的位移线性折算到层高处；当某节点点高过小、小于层高的1/2时，软件就不统计这个点的位移了。

这样的做法，对坡屋顶或错层结构的位移统计比较合理。

五、结论

坡屋顶层一般层刚度相对较大，因此它的层间位移和位移角比别的楼层要小很多，仅仅是其他楼层的

几十分之一。由于坡屋顶层的层高和其他楼层差不多，因此坡屋顶层的位移角也仅仅是其他楼层的几十分之一

根据规范对控制位移比目的的理解，即控制位移比是为了控制结构的扭转效应不超出一定范围，且对于位移角小于规范控制值40%的情况可以放松等，考虑到坡屋顶刚度较大以及一般位移角比其他楼层小很多的情况，YJK对于不等高的楼层在位移统计时会做修正，当某节点点高与本层层高不等时，软件会将该点的位移线性折算到层高处；当某节点点高过小、小于层高的1/2时，软件就不统计这个点的位移了。

这样的做法，对坡屋顶或错层结构的位移统计比较合理。

SATWE计算的坡屋顶层的位移比经常超限，虽然SA TWE计算的最大层间位移和平均层间位移数值和YJK非常接近，但是他算出的坡屋顶层的最大位移比都是发生在坡屋顶楼层，并且数值比YJK大得多，常属于超限范围。也就是说，SATWE计算坡屋顶时比一般结构更容易发生位移比超限。