框架结构模型课件

1、模型概况模型为框架结构，长24m，宽16m，共15层，总高61米。除底层层高为5m外其余各层层高均为4m。使用PKPM2010中SATWE模块按8度0.2g抗震设防标准进行配筋设计和验算，后将设计结果输入SAP2000中进行分析。为便于分析和使用孙新宇的静力试验结果，在SATWE设计结果基础上对标准层和构件进行了归并，结构分为18层和915层两个标准层。平面布置如图1所示，构件情况见表1。图1 标准层平面布置表1 构件参数表（梁柱混凝土C40，纵筋HRB400，箍筋HRB335。板厚均为120mm。）构件名称构件尺寸/mm纵筋配筋率箍筋配筋率（加密区）Z17507501.1%1.2%Z2600

2、6001.1%1.2%L1250500上部1.5%；下部1.28%0.6%L2200400上部1.5%；下部1.28%0.6%底层柱最大轴压比为0.62每层恒荷载2.5kN/，活荷载2kN/模型三维示意图动力特性分析PKPM软件在高层模态计算上精度不足，且构件配筋在SATWE计算结果基础上进行了归并，因此动力特性分析以SAP2000计算结果为准。模型前十二阶自振周期如表2所示。表2 结构自振周期阶数周期/s阶数周期/s12.46701370.80399322.23103780.80297732.15633490.77214641.042166100.63162550.902836110.580

3、09660.862624120.57798反应谱分析为验证接结构设计抗震性能，对结构进行双向反应谱工况分层，层间位移角响应见表3表3 反应谱工况下双向层间位移角响应层数Y向反应谱工况X向反应谱工况11/1585.991/1667.8721/561.281/814.6231/602.021/894.8541/686.641/1029.5151/836.651/1269.1561/1103.491/1728.3271/1551.041/2602.1781/838.851/851.8591/736.131/736.63101/715.111/711.1111/723.431/718.24121/73

4、7.461/737.49131/730.081/759.15141/666.111/777.75151/570.871/764.64由表3可得X、Y向层间位移指标均小于规范规定1/550，结构设计满足抗震要求。时程分析时程分析选用Elcentro波，TCU115波Y向输入，两种波频谱特征如表4所示。将地震波峰值加速度分别调幅为70gal和400gal以模拟八度多遇、罕遇地震情况。表4 地震波频谱特征地震波记录最大峰值加速度/gal原始记录时间/s卓越周期/sElcentro341.753.760.55TCU115115.251502.15层间位移角响应值多遇、罕遇状况两种地震波作用下结构层间位

5、移角值见表5、6，层间位移角包络图见图2、3。表5 多遇地震作用下层间位移角响应值层数ElcentroTCU11511/1430.451/376.9421/757.771/198.3531/667.271/172.7341/652.931/166.2151/654.591/166.6361/650.461/169.0571/629.731/168.0281/565.941/155.4291/546.491/136.79101/536.321/139.87111/568.991/156.33121/589.051/185.59131/725.121/233.98141/963.411/315.4

6、2151/1356.081/445.05图3 多遇地震层间位移角包络图表6 罕遇地震作用下层间位移角响应值层数ElcentroTCU11511/248.711/66.0521/131.871/34.7531/116.311/30.2741/114.021/29.1251/116.871/29.261/119.871/29.6271/117.051/29.4481/110.951/27.2391/97.731/23.97101/81.341/24.51111/83.561/27.39121/95.161/32.52131/116.111/41141/153.291/55.27151/215.11

7、1/77.98图4 罕遇地震层间位移角包络图加速度响应多遇、罕遇状况三种地震波作用下结构加速度值见表7、8，层间位移角包络图见图5、6。表7 多遇地震作用下加速响应值/gal层数ElcentroTCU11518.45710.192221.01825.381334.87942.228448.41458.818560.73474.115671.39688.153780.373101.006888.198113.39994.622131.0811098.322148.291199.606163.3791299.198175.8591397.938185.6241496.585192.8221598.

8、211197.949图5 多遇地震层间位移角包络图表8 罕遇地震作用下层加速度响应值/gal层数ElcentroTCU115148.50258.1692120.547144.8533200.042241.0084277.669335.6875348.326422.9946409.479503.1097460.963576.4648505.842647.1439542.685748.11110563.907846.32711571.27932.44112568.9271003.67113561.7011059.40114553.9421100.47915563.2711129.739图6 罕遇地

9、震层间位移角包络图关于PKPM电算设计中“偶然偏心”的理解对于规范的理解 1高规建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010第4.3.2条(强制性条文)规定，质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应计算双向水平地震作用下的扭转影响；其他情况，应计算单向水平地震作用下的扭转影响。第4.3.3条规定，计算单向地震作用应考虑偶然偏心的影响。每层质心沿垂直于地震作用方向的偏移值可按下式采用：e0.05Le为每层质心偏移位移值，L为每层垂直于地震方向建筑总长度建筑抗震设计规范GB50011-2010第5.1.1条(强制性条文)规定，质量于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；其他情况，应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。对于规则结构的扭转效应，抗震规定允许不进行扭转耦连计算，但应对平行于地震作用方向的边榀进行地震作用效应放大。高规则规定应考虑单向地震偶然偏心作用，偶然偏心值见该规范第4.3.3条规定。可见，高规的规定更加严格。PKPM中处理原理先按照无偏心的初始质量分布计算结构的振动特性和地震作用，然