博鱼体育官网

PKPM设计结果中部分重要参数超限调整方法
发布时间:2021-09-23  丨   阅读次数:157字号: 打印

1.最小楼层抗剪承载力之比

本质:是控制结构竖向规则性和判断薄弱层的重要指标。

结果查询:结果文件中结构设计信息项(WMASS.OUT)。

限值:参考《建筑抗震设计规范》第3.4.3条及《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.5.3条:A级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不宜小于其相邻上一层受剪承载力的80%,不应小于其相邻上一层受剪承载力的65%;B级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不应小于其相邻上一层受剪承载力的75%。

修正方法:增大本层竖向构件刚度,或减小上层竖向构件刚度。

2.刚度比

本质:控制结构竖向规则性,以免结构竖向刚度突变,形成薄弱层。

结果查询:结果文件中结构设计信息项(WMASS.OUT)

限值:

①参考《建筑抗震设计规范》第3.4.3条及《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.5.2条:楼层与其相邻上层的侧向刚度比值不宜小于0.7,与其相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0.8。

②当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,参考《建筑抗震设计规范》第6.1.14-2条:应满足结构地上一层的侧向刚度,不宜大于相关范围地下一层侧向刚度的0.5倍。

修正方法:

①通过计算程序修正:参考《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.5.8条,该楼层对应地震作用标准值的剪力应乘以1.25的增大系数。

②通过结构布置修正:适当增大本层竖向构件及梁的刚度,或适当削弱上层竖向构件及梁的刚度。

3.层间位移角

本质:结构的刚度问题。限制结构的水平位移,确保结构具备足够的刚度,避免产生过大的位移。层间位移角不满足规范要求,说明结构过柔;层间位移角过小,则说明结构的经济性技术指标较差,应适当减小竖向构件的截面面积。

计算条件:整体计算一般基于刚性楼板假定,且不考虑偶然偏心。

结果查询:结果文件中结构位移项(WDISP.OUT),可通过JMaxD查询位移最大的节点,并进行调整。

限值:参考《建筑抗震设计规范》第5.5.1条及《高层民用建筑钢结构技术规程》第3.5.2条:对于多、高层钢结构建筑,在风荷载或多遇地震标准值作用下,按弹性方法计算的楼层层间最大水平位移与层高之比不宜大于1/250。

影响因素:竖向构件截面尺寸、梁截面尺寸、中梁刚度放大系数(按《高层建筑混凝土结构设计规程》第5.2.2条取值)、周期折减系数(按《高层建筑混凝土结构设计规程》第4.3.17条取值。由于T=2π√(m/k),周期和刚度成反比,刚度和层间位移角成反比,所以周期和层间位移角成正比)及荷载布置等因素都会对层间位移角的计算结果产生影响。

修正方法:

①位移相差较多时,应增加截面尺寸,保证结构刚度。

②位移相差较小时,可通过修改影响因素中SATWE参数达到目的。

③若计算出层间位移角与规范相距甚远时,在结构构件增加刚度的同时,应当兼顾结构的扭转效应,此时应当结合整体空间振动简图,加强结构外围对应位置的抗侧力构件刚度,避免较大扭转。

4. 周期比

本质:周期比显示的是结构的扭转刚度,避免扭转破坏,增加结构抗扭能力。

定义:即为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。一般控制平动系数≥0.95

计算条件:基于刚性楼板假定。

查询:结果文件中周期 振型 地震力项(WZQ.OUT),可通过JMaxD查询位移最大的节点,并进行调整。

限值:参考《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.4.5条,A级高度高层建筑不应大于0.9,B级高度高层建筑、超过A及高度的混合结构及复杂高层建筑不应大于0.85。

修正方法:

①总体原则为加强结构外围刚度,削弱内围刚度。

②找到位移大的节点位置,并加大该位置的竖向构件刚度。

③当第一周期为扭转时,说明结构的扭转刚度相对于其两个主轴的侧移刚度过小。此时应当加强结构的外围刚度,减小结构的内部刚度。

④当第二周期为扭转时,说明结构XY方向刚度相差较大,此时应当适当削弱结构内部沿“第三振型转角方向”的内部刚度,并适当加强结构外围(主要是沿第一振型转角方向)的刚度。

⑤当平动系数为1 1 0 时,也不一定完美,需通过计算周期比判断。若周期比>0.9,则需削弱结构内部刚度,保持结构外部刚度不变。

设计过程中应当尽量保证平动系数为1 1 0 ,主要原因是根据《建筑抗震设计规范》第3.5.3-3条,结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。

5. 位移比

本质:限制结构的平面不规则性,限制偏心(刚心与质心的距离)。位移比是计算得出的结构实际存在的扭转量值。

定义:建筑结构在刚性楼板假定的条件下,多遇地震(小震)作用产生的楼层最大弹性水平位移(或层间位移)值,与该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的比值,称为扭转位移比或位移比。

计算条件:基于刚性楼板假定。

查询:结果文件中结构位移项(WDISP.OUT),可通过JMaxD查询位移最大的节点,并进行调整。位移比只控制地震工况,风荷载情况下的位移比不控制。

限值:参考《建筑抗震设计规范》第3.4.4条及《高层建筑混凝土结构设计规程》第3.4.5条:A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.5倍;B及高度高层建筑、超过A级高度的混合结构及复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层的1.4倍。

以下针对高层和多层进行分析:

①对于高层建筑

在计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响(《高层民用建筑钢结构技术规程》第5.3.7条)。

根据《高层民用建筑钢结构技术规程》5.3.1-1(扭转特别不规则的结构=考虑偶然偏心的情况下位移比>1.2的结构),实际工程中,一般考虑偶然偏心的情况下位移比>1.2的时候,则选择双向地震;若<1.2,不考虑双向地震。但考虑偶然偏心的位移比要<1.5。

高层建筑不能只勾选双向地震而不勾选偶然偏心。高层结构当需要考虑双向地震作用时,也要考虑偶然偏心的影响,两者取不利,结果不叠加。

②对于多层建筑

《建筑抗震设计规范》第3.4.3条及第3.4.4条中没有明确说明位移比的控制是否要考虑偶然偏心的影响,即:判断结构是否属于平面不规则、判断结构位移比是否超限、判断是否选择双向地震均没有明确是否考虑偶然偏心。

但实际情况中,多层建筑会由于施工、地震地面运动的扭转分量的因素引起偶然偏心的影响。因此,中国建筑设计研究院姜学诗建议:对于一般的多层建筑,整体计算时。当不考虑偶然偏心的扭转位移比>1.2时,宜补充偶然偏心的计算;当考虑偶然偏心的位移比大于1.35时,应选取双向地震计算。但偶然偏心的位移比要<1.5。

较为重要的多层建筑,建议按照高层建筑进行控制。

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.4.5条,当层间位移角富余很大时,可以放宽位移比。

修正方法:

通过振型图或输出结果,加大位移大的位置的梁截面,并缩小位移小的位置的梁截面。


供稿:王焜设计中心

上一篇:雨后麒麟
下一篇:迟来的“检讨书”
关注微信公众号
手机端

如果您的浏览器未跳转,请点击此处进行游戏并领取优惠