PKPM2010SATWE计算结果分析

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,*,PKPM2010,新规范版本,SATWE,计算结果分析,规范条文：,高规的,3.4.5,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,。,周期比控制,控制目的,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。,规则单塔楼结构验算周期比,1,）根据各振型平动系数,、,扭转系数大于,0.5,区分,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,”,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,振型号,周期,转角,平动系数,(X+Y),扭转系数,0.6306 110.18 0.99(0.12+0.88)0.01,0.6144 21.19 0.95(0.82+0.12)0.05,0.4248 2.39 0.06(0.06+0.00)0.94,0.1876 174.52 0.96(0.95+0.01)0.04,0.1718 85.00 1.00(0.01+0.99)0.00,0.1355 5.03 0.05(0.05+0.00)0.95,X,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 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,下,基底剪力,可查看以及每个振型对基底剪力的贡献大小。,各振型作用下,Y,方向的基底剪力,振型号 剪力,(kN),1 8473.66,2 13374.28,3 123.33,4 560.45,周期,、,地震力注意问题,计算模型的选择与振型数的确定,:,1.,计算模型的选择,:,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。,周期,、,地震力注意问题,计算模型的选择与振型数的确定,:,2.,振型数的确定,：,高规,5.1.13,条（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%,），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。,周期,比的调整,目的,：,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。,调整原则,：,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。,高规,3.5.2“,抗震设计时，高层建筑的侧向刚度变化应符合下列规定,:”,“1,对框架结构,”,“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,”,SATWE-,楼层刚度比控制,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”,楼层刚度比软件实施,软件只提供“地震剪力与地震层间位移的比”的选项,软件默认同时计算“剪切刚度”和“地震剪力与地震层间位移的比”，并以后者判断薄弱层,在,1,、,2,层转换时按“剪切刚度”计算等效刚度比，在,3,层以上转换时按“剪弯刚度”计算等效刚度比,新高规修改了原附录,E,公式（倒数），条文略有修改。,E.0.1,非抗震时不应小于,0.4,，,E.0.2,抗震设计时不应小于,0.8,抗规的刚度比控制无变化，仍然要求本层刚度不小于上层刚度的,70%,及上三层刚度平均值的,80%,；,对于框架结构的刚度比控制，高规与抗规一致；,对于非框架结构，高规采用“,引入层高修正的单层刚度比,”控制，不再要求本层刚度与上三层刚度平均值的比值。据初步估算，高规的控制通常要比抗规松一些；,对于非框架结构的薄弱判断,SATWE-,楼层刚度比控制,薄弱层判断规则的修改,2011,年版本，软件两本规范同时执行，并从严控制；,2012,年版本，由用户选择判断标准,SATWE,PMSAP,选择“按抗规和高规从严判断”时,选择“仅按高规判断”时,控制目的,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。,层刚比计算及薄弱层,（,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,不小于规范规定值。,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。对于有弹性板或板厚为零的工程，应计算两次，在刚性楼板假定条件下计算层刚度比并找出薄弱层，然后在真实条件下完成其它结构计算。,层,刚度比的控制,2.,层刚比计算及薄弱层地震剪力放大系数的结果。一般来说，结构的抗侧刚度应该是沿高度均匀或沿高度逐渐减少，由于薄弱层容易遭受严重震害，故程序根据刚度比的计算结果或层间剪力的大小自动判定薄弱层，并乘以放大系数，以保证结构安全。当然，薄弱层也可在调整信息中通过人工强制指定。,规范条文：,高规的,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。,位移比、层间位移比控制,SATWE-,位移比,SATWE,输出,2,套位移指标。位移比指标看规定水平力项计算结果，其他位移指标看,CQC,计算结果。,SATWE-,规定水平力,框剪结构、短肢墙较多的剪力墙结构、转换层以下楼层框支框架按规定水平力计算倾覆弯矩。,统计结果输出的相关修改,地震作用位移结果取消位移比的输出,统计结果输出的相关修改,规定水平力作用位移结果取消位移角的输出,02,规范和规定水平力计算位移比差异,对于比较规则的结构，新,抗规,采用规定水平,力计算的扭转位移比与,02,规范相比差别不大，一,般在,5,以内。例如某剪力墙结构，结构三维轴测,图如图所示,02,规范计算位移比,vs10,版,采用规定水平力计算位移比的结果,高规,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）,u/h,应满足以下要求：,结构,体,系,u/h,限值,框架,1/550,框架,-,剪力墙，框架,-,核心筒，板柱,-,剪力墙,1/800,筒中筒，剪力墙,1/1000,除框架结构外的转换层,1/1000,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：,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):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 :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):,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),最好,1.2,不能超过,1.5,Ratio-Dx=Max-Dx/Ave-Dx,最好,1.2,不能超过,1.5,Y,方向相同,SATWE-,风振舒适度验算,高规,3.7.6,房屋高度不小于,150m,的高层混凝土建筑结构应满足风振舒适度要求，结构顶点的加速度可按,高钢规,计算。,荷载规范,J.1,顺风向风振加速度,荷载规范,J.2,横风向风振加速度,风振舒适度验算,-SATWE,风振舒适度验算,-PMSAP,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。,