PKPM电算结果中不合理及因素

1、PKPM 电算结果中不合理及因素一 . 结构平面布置不合理 某工程为框架一剪力墙结构，剪力墙布置在楼梯间，位于端部。由底层内力电算 结 果，沿墙长度方向的弯矩值相当大这个弯矩值是由地震力产生，造成根底面积很大。这就是剪力墙布置不合理造成的。不应将长片的剪力墙布置在端部 ; 一定要布 置在端部，应将剪力墙分为小段。二 . 电算程序本身的缺陷 如框架一剪力墙结构，我们发现虽然受荷相同，但随着层数的增加，与剪力墙相 连 的梁端配筋面积也越来越大，有时大得很不合理。造成这种结果的原因是：剪力墙的刚度比柱的刚度大很多，因此剪力墙的竖向变形远远小于柱的竖向变 形，这种位 移差引起与剪力墙相连的梁端弯矩很大

2、。由于位移的累加性，越到 上面越大，与剪 力墙相连的梁端弯矩也越大。因电算程序无法解决，只能釆取 措施來防止或减轻这 一问题：1 减小柱与剪力墙的轴压比差异，以减小柱与剪力墙的位移差。2 降低与剪力墙相连的梁特别是跨度较小的梁的刚度。 3 进行结构布置时， 尽量扩大柱与剪力墙的距离， 这样使梁跨度增大， 从而 降 低梁的刚度。4 釆取构造及施工措施： 将与剪力墙相连的梁端处理为较支， 主要是为了解 决 与剪力墙相连端刚度偏大的问题。这种情况只适用于图 1 所示梁与剪墙的情况。如果梁端弯矩不调整，与梁相连 处的 剪力墙并不能承当该集中力矩。调整时，将梁端弯矩减小后，将跨中弯矩 增大。调 整前的梁

3、端弯矩与跨中弯矩之和应与调整后的梁端弯矩与跨中弯矩之 和相等。对于 图 2 的情况，我们那么不进行调整，配筋假设实在太大，那么考虑将与 剪力墙相连的梁断 面减小。带有转换层的剪力墙结构，我们发现与落地剪力墙相连的转换梁配筋较小，而 此转 换梁上部的剪力墙墙肢很长，受力应很大图 3 剪力墙 a ,由手算进行复 核，发现 电算配筋面积偏小。分析原因，是由于落地剪力墙刚度大，转换层以 上各层梁与落 地剪力墙相连的一端弯矩大，使传到剪力墙 a 的轴力偏小，导致 转换梁受力偏小， 配筋面积偏小。这种情况，也只有将与落地剪力墙相连的转 换层以上的梁端处理为较支。对于带有转换梁的结构，因为电算未进行斜截面抗

4、裂的验算，因此，转换梁的 配筋 面积可能偏小。所以，我们应对转换梁的斜截面抗裂进行手算复核。三 . 计算者人为错误某工程采用 satwe 计算，发现各层配筋简图中墙配筋数据乱七八糟，经检査是 未将 前次的 satwe 计算结果文件中以 "satS "mid", 为后缀的文件删除 而造成。某工程发 现某些梁配筋面积为零，而且这些梁断面均同，屡次计算如 此，査弯矩图剪力图均 不为零，最后发现是在梁断面输入中将材料类别误输为 "7. 玻璃造成的。 通过上述分析，设计人员在设计中，应作到以下几点：1 ?进行结构布置时，应进行多方案比拟，通过电算分析后，调整结构布

5、置不合理的局部，通过屡次电算，最终形成较为合理的结构布置方案。2 通过对计算结果的判断，调整计算模型中的不合理局部，必要时，对不同构件釆用不同的计算模型，以利平安。3 ?对程序中的重要参数的取值应仔细斟酌， 认真校核， 防止过分保守或偏于不安 全。4 ?不可过分依赖计算程序，应加强对计算结果的判断分析，对计算程序不能解决 的 问题应辅以手算或其他可靠方法处理。PKPM 结构设计参数的变化1?风荷载风压标准值计算公式为 :WK 二卩 zpspZW 。其+ ：pz=lAucpz/pz 在新标准中，根本风压 Wo略有提高，而建筑的风压高度变化系数 pE、脉 动增大系数 &脉动影响系数 U 都

6、存在减小的情况。所以，按新标准计算的风 压标准值 可能比 89 标准大，也可能比 89 标准小。具体的变化包括下面几条：1) >根本风压:新的荷载标准将风荷载根本值的重现期由原来的30年一遇改 为50 年一遇：新髙规 3.2.2 条规定 : 对于 B 级高度的高层建筑或特别重要的高层建筑， 应按 100 年 一遇的风压值采用。2) 、地面粗糙度类别：由原来的 A、B > C类，改为A、B. U D类。C类是指 有密 集建筑群的城市市区； D 类为有密集建筑群，且房屋较高的城市市区。3) 、风压高度变化系数： A、 B、 C 类对应的风压高度变化系数略有调整。新增 加 的 D 类对应

7、的风压高度变化系数最小，比 C 类小 20% 到 50%4) 、脉动增大系数 : A. B 、 C 类对应的脉动增大系数略有调整。新增加的 D 类 对应 脉动增大系数比 89 标准小，约小 5% 到" 。与结构的材料和形式有关。5) 、脉动影晌系数： 在 89 高规中， 脉动影响系数仅与地面粗糙度类别有关， 对应 A. B、 C 类的脉动影响系数分别为 ,0.4& 0.53 和 0.63 。在新标准中 , 脉动影 响系数不 仅与地面粗糙度类别有关，而且还与建筑的高宽比和总高度有关，其数 值都小于 89 高规。女口 C类、高度为50m.高宽比为3的建筑，u=0.46 z比89高

8、规小28%,假设为 D 类，那么小 37% 。6) 、结构的根本周期：脉动增大系数§与结构的根本周期有关 (WoT12) o 结构 的基 本周期可采用结构力学方法计算 , 对于比拟规那么的结构，也可以采用近似方 法计算 : 框架结构 T=(0.08-1.00)N ：S 剪结构 . 框简结构 T=(0.06008)N: 剪 力墙结构、筒 中筒结构 T=(0.05-0.06)No 其中 N 为结构层数。2 ? 地震作用1) >抗震设防烈度：新标准改变了抗震设防烈度与设计根本地震加速度值的对应关系，增加了 7度(0.15g >和8度(0.30g)两种情况(见新抗震标准表322)

9、。2、设计地震分组：新标准把直接影响建筑的设计特征周期Tg 的设计近震、远 震改为设计地震分组，分别为设计地震第一组 . 第二组和第三组。3) 、特征周期值： 比 89 标准增加了 0.05s 以上，这在一定程度上提高了地震作 用。4) 、地震影响系数曲线： 新标准 5? 1? 5 条, 设计反响谱范围由原来的 3s 延伸到 6 习分上升段、平台段 . 指数下降段和倾斜下降段四个区段。在 5Tg 以内与 89 标准相 同，从 5Tg 起改为倾斜下降段 , 斜率为 0.02 。对于阻尼比 < 不等于 0.05 的结构， 设计反响谱在阻尼比 ?等于 0.05 的根底上调整。5 ) 、扭转耦连

10、： 新高规 3.3 条规定， 质量、刚度不对称、 不均匀的结构， 以及高度 超 过 100m 的高层建筑结构应采用考虑扭转稿连振动影响的振型分解反响谱 法。6)、双向地震作用： 新抗震标准 5.1.1 条规定，质量和刚度分布明显不对称的 结构， 应计入双向地震作用下的扭转影响。7 )、偶然偏心：新高规 3.3.3 条规定 ' 计算地震作用时，应考虑偶然偏心的影响 , 附 加偏心距可取与地震作用方向垂直的建筑物边长的 5% 。8 ) 、竖向地震作用： 新标准 5.3.1 条规定， 对于 9 度的高层建筑 ' 其竖向地震作用 标 准值应按公式 (5.3.1-1 )和5.3.14 计

11、算，并宜乘以 1.5 的放大系数。相当于重力荷载 代 表值的 33.4%: 新标准 5.3.3 条规定，长悬臂和其它大跨度结构竖向地震作用 标准 值丿 8 度. 8.5 度和 9 度时分别取重力荷载代表值的 10% 、15% 和 20%: 新髙规 10.2.3 条规定，带转换层的高层建筑结构 ,8 度抗震设计时转换构件应考 虑竖向地震 影响。3? 地震作用调整1 ) > 最小地震剪力调整： ：新标准 5-2.5 条规定， 抗震验算时， 结构任一楼层的水 平 地震的剪重比不应小于表 5.2.5 给出的最小地震剪力系数入。对于竖向不规那么 结构 的薄弱层，尚应乘以 1.15 的增大系数2 )

12、、0.2Q0 调整：新标准 6.2.13 条规定，侧向刚度沿竖向分布根本均匀的框一 剪结构，任一层框架局部的地震剪力，不应小于结构底部总地震剪力的20%和按 框剪结构分析的框架局部各楼层地震剪力中最大值 1.5 倍二者的较小值。3 )、边棍地震作用效应调整：新标准 5.2.3 条规定，规那么结构不进行扭转祸连计 算 时，平行于地震作用方向的两个边桶 ' 其地震作用效应应乘增大系数。一般情况 下， 短边可按 1.15 采用，长边可按 1.05 釆用: 当扭转刚度较小时， 宜按不小于 1.3 釆用。 软件未执行这一条。4 、 竖向不规那么结构地震作用效应调整：新标准3.4.3 条规定，竖向

13、不规那么的建 筑结构/ 其薄弱层的地震剪力应乘以 1-15 的增大系数 :新髙规 5.1.14 条规定，楼 层侧 向刚度小于上层的 70% 或其正二层平均值的 80% 时, 该楼层地震剪力应 乘 1.15 增 大系数 ; 新标准 3.4.3 条规定，坚向不规那么的建筑结构，竖向抗侧力构件 不连续时， 该构件传递给水平转换构件的地震内力应乘以 1.25-1.5 的增大系 数。5 、转换梁地震作用下的内力调整： 新高规 10.2.23 条规定， 转换梁在特一级和 一. 二级抗震设计时，其地震作用下的内力分别放大 1-8. 1.5. 1.25 倍。6 、框支柱地震作用下的内力调整：新髙规10.2.7

14、 条规定，框支柱数目不多于10 根时 : 当框支层为 1-2 层时各层每根柱所受的剪力应至少取基底剪力的 2% 当框 支层为 3 层及 3 层以上时，各层每根柱所受的剪力应至少取基底剪力的 3%: 框支柱 数目多于 10 根时，当框支层为 1-2 层时每层框支柱所承受剪力之 和应取基底剪力 20%, 当框支层为 3 层及 3 层以上时， 每层框支柱所承受剪力之 和应取基底剪力 3。 她框支柱剪力调整后，应相应调整框支柱的弯矩及柱端梁的 剪力、弯矩，框支柱的 轴力可不调整。4. 作用效应组合1 、作用效雋组合根本公式非抗震设计时由可变荷载控制的组合ZS= YGSGKYJQJZ的 iYQiSco

15、非抗震设计时由永久荷载控制的组合 zs= YGSGK 立的 hSQik 抗震设计 时的组合2 .恒荷载作用的分项系数：当其对结构不利时，对于可变荷载效应控制的组合，应取 1 ?乙对于永久荷载效应控制的组合， 应取 1.35 ：当其对结构不利时 , 一般应取 l.Oo3 、可变荷载作用的分项系数和组合值系数：一般应取1.4 ；对于标准值大于4.OKN/m2 的工业房屋楼面结构的活荷载应取 1-3 ；楼面活荷载的组合值系数 见荷 载标准表 4.1.1, 取值范围在 0.7 ? 0.9 之间；风荷载的组合值系数为 0.6 ； 与地震作 用效应组合时风荷载的组合系数为 0.2 。4 、地震作用的分项系

16、数： 一般应取 1? 3:当同时考虑水平、 竖向地震作用时， 应 取 0.5 。5 >>重力荷载代表值：新抗震标准 条规定建筑的重力荷载代表值应取结 构 和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和°各可变荷载组合值系数，应按表5.1.3 采用。与荷载标准表 4.1.1 不同5?设计内力调整1>梁设计剪力调整： 抗震标准第 6.2.4 条和高规第 6.2.5 、7.2.21 条规定，抗 震 设计时,特一. 一. 二. 三级的框架梁和抗震墙中跨髙比大于 2.5 的连梁，其梁 端截面 组合的设计剪力值应调整。2 、柱设计内力调整：为了表达抗震设计中强柱弱梁概念设计的要求，抗

17、震标准第 6.2.2 > 6.2.3 、6.2.6 、6.2.10 条和高规第 4.9.2 条规定抗震设计时，特一、 一. 二. 三级的框架柱 . 框架结构的底层柱下端截面 . 角柱 . 框支柱的组合设 计内力值应调整。3) 、剪力墙设计内力调整：高规第 7.2.10. 10.2.14. 4.9.2 条规定，抗震设计 时丿 特一. 一、二、三级的剪力墙底部加强区和非加强区截面组合的设计内力值 应调整。6 ?结构整体性能控制1 )位移控制八新高规的435条规定丿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

18、均值的 1.5 倍, B 级高度高层建筑 . 混合结构髙层建筑 及复杂高层 建筑，不应大于该楼层平均值的 1-3 倍。2)、周期控制： 新高规的 4.3.5 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 0.8503 、层刚度比控制：新抗震标准附录 E2.1 规定，筒体结构转换层上下层的侧向 刚度比不宜大于 2； 新高规的 4.4.3 条规定，抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧 向 刚度不宜小于相临上部楼层侧向刚度的 70% 或其上相临三层侧向刚度平均 值的 80% ； 新

19、高规的 5.3.7 条规定，高层建筑结构计算中 , 当地下室的顶板作为 上部结 构嵌固端时，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的 2倍:新高规的 10.2.6 条规定，底部大空间剪力墙结构，转换层上部结构与下部结构的侧向刚度，应符合高规附录 D 的规定。D-0.1 ：底部大空间为一层的局部框支剪力墙结构，可近似采用转换层上、下层结构等效刚度比 Y 表示转换层上、下层结构刚度的变化，非抗震设计时 Y 不应大于 3, 抗 震设计时不应大于 2D.0.2 ：底部为 2-5 层大空间的局部框支剪力墙结构，其转换层下部框架一剪力 墙 结构的等效侧向刚度与相同或相近高度的上部剪力墙结

20、构的等效侧向刚度比Ye 宜接近 1,非抗震设计时不应大于 2,抗震设计时不应大于 1.3.4 )、 层刚度比计算：高规附录 D.0 建议的方法一剪切刚度 Ki=Gi Ai/hl髙规附录 D.0.2 建议的方法一剪弯刚度 Ki=Ai/Hi抗震标准的 3.4.2 和 343 条文说明中建议的计算方法： Ki=Vi /A Iji 新标准软件中提供前两种算法。5) 、框剪结构中框架承当的倾覆力矩计算；新抗震标准第 6.1.3 条、高规 8.1.3 条 规定/框架一剪力墙结构，在根本振型地震作用下 , 假设框架局部承当的地震倾覆 力矩 大于总地震倾覆力矩的 50%, 其框架局部的抗震等级应按框架结构确定，柱 轴压比 限值宜按框架结构采用。抗震标准第 6.1.3 条的条文说明给出了框架部 分承当的倾 覆力矩的计算方法 zMC=ZZVjh7 ?结构构件设计计算1 ) . 柱轴压比计算：新抗震标准 6-3.7 条、髙规的 6-4.2 条和混凝土标准的 11-4.16条，都规定了柱轴压比的限值，并规定建造于 IV 类场地且较高的高层建 筑柱轴压比 限值应适当降低。柱轴压比指柱考虑地震作用组合的轴压力设计值 与柱的全截面面 积和混