2010版PKPM参数的介绍

1、 2010版PKPM结构计算参数的介绍马恒蕾1.风荷载1）、承载力设计时风荷载效应放大系数：高规4.2.2条规定，对风荷载比较敏感的高层建筑，承载力设计时，应按基本风压的1.1倍采用。高规4.2.8条规定，横风向振动作用明显的高层建筑，应考虑横风向风振的影响。注意：当结构高宽比较大，结构顶点风速大于临界风速时，可能引起较明显的结构横风向振动，甚至出现横风向振动效应大于顺风向作用效应的情况。结构横风向振动问题比较复杂，与结构的形状、刚度和风速都有一定关系；一般情况下，高度超过200m的或自振周期超过5s的高层建筑，宜通过风洞试验研究确定横风向振动的影响。2）、舒适度：高规3.7.6条规定，房屋高

2、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，风荷载作用下结构的阻尼比为5%；用于舒适度验算的结构阻尼比为2；用于舒适度验算的风压为0.5KN/m2。注意：与风荷载有关的两个阻尼比，一个用于计算风荷载，一个用于舒适度验算；计算风荷载，钢结构阻尼比取1%，有填充墙的钢结构取2%，混凝土和砌体结构取5%；验算舒适度，混凝土结构取2%，混合结构根据房屋高度和结构类型取1%2%；舒适度验算结构参看文件WMASS.OUT,给出顺风向顶点最大加速度，横风向顶点最大加速度。地震作用1）、“规定水平力”的确定方式：抗震规范3.4.3条和高规3.4.5条，在规定的水平力作用下，楼层的最大弹性水平位移

3、（或层间位移）大于该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的1.2倍。抗震规范6.1.3条和高规8.1.3条，设置少量抗震墙的框架结构，在规定的水平力作用下，底层框架部分所承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时，其框架的抗震等级应按框架结构确定，抗震墙的抗震的等级可与其框架的抗震等级相同。（注：底层指计算嵌固端所在的层）。注意：规定水平力主要用于计算地震作用下的位移比和倾覆力矩（包括框架、短肢墙、框支框架和一般剪力墙的倾覆力矩）统计。2）、考虑双向地震作用：抗震规范5.1.1-3条规定，质量和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。高规4.3.2条规定，质量

4、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。考虑双向地震时，构件配筋平均增大58%。注意：考虑双向地震扭转效应，在X和Y方向地震作用的反应分别为SX和5丫，则XY=二-匚=二-：三:；考虑双向地震时，构件配筋平均增大5%8%。3）、计算竖向地震作用：抗震规范5.1.1条规定，8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑，应计算竖向地震作用。9度抗震设计时应计算竖向地震作用。高规10.5.2条规定，8度抗震设计时，连体结构的连接体应考虑竖向地震的影响。高规432条规定，高层建筑中的大跨度、长悬臂结构，7度（0.15g）

5、、8度抗震设计时应考虑竖向地震作用；高规4.3.14条规定，跨度大于24m的楼盖结构、跨度大于12m的转换结构和连体结构，悬挑长度大于5m的悬挑结构，结构竖向地震作用效应标准值宜采用时程分析方法或振型分解反应谱方法进行计算。抗震规范5.3.15.3.4条规定了竖向地震作用的计算方法，可采用简化方法或振型分解反应谱法。抗震规范5.4.3条，当仅计算竖向地震作用时，各类结构构件承载力抗震调整系数均应采用1.0。4）、计算水平地震作用：抗震规范5.1.6条规定，6度时不规则建筑、建造于W类场地上较高的高层建筑，7度和7度以上的建筑结构，应进行多遇地震作用下的截面抗震验算。注意：不计算地震作用6度以下

6、（6度不规则和W类场地高层除外）；计算水平地震作用78度地区（7度半长悬臂大跨度高层除外）；计算水平和规范简化方法竖向地震；计算水平和反应谱方法竖向地震（长悬臂大跨度计算精度高）；其中9度地区高层建筑；8度地区以下高层建筑：楼盖24米，连体结构12米，转换结构8米，悬挑梁5米，悬挑板2米。5）、偶然偏心：高规3.3.3条规定，计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响。e.=+0.05L.程序中考虑了四种偏心方式：X向地震：沿Y轴正向偏移5%,沿Y轴负向偏移5%；沿X轴正向偏移5%，沿X轴负向偏移5%。6）、明显不对称结构：抗震规范5.1.1-3条说明：不对称不均匀的结构是“不规则结构”一种，同一

7、建筑单元同一平面内质量、刚度分布不对称，或虽在本层平面内对称，但沿高度分布不对称的结构，需考虑扭转影响的结构，具有明显的不规则性。不规则结构的判定建议：位移比*1.2为规则结构；1.2位移比*15为不规则结构（B级1.3）；1.35*位移比*1.5为特别不规则结构（B级1.4）；位移比1.5为严重不规则结构（不允许）。注意：应在刚性楼板假定下计算位移比。地震作用调整1）、斜交抗侧立构件：抗震规范5.1.1-2条规定，有斜交抗侧立构件的结构，当相交角大于15度时，应分别计算各抗侧立构件方向的水平地震作用。高规3.3.2条规定，有斜交抗侧立构件的结构，当相交角度大于15度时，应分别计算各抗侧立构件

8、方向的水平地震作用。程序允许输入最多5组地震方向，附加地震数可在05之间取值，并填入相应角度，逆时针方向为正。2）、0.2二调整：抗震规范6.2.13-1条和高规8.1.4条规定，侧向刚度沿竖向分布基本均匀的框架-剪力墙结构和框架-核芯筒结构，任一层框架部分承担的地震剪力，不应小于结构底部总地震剪力的20%和按框架-剪力墙结构、框架-核芯筒结构极短的框架部分各楼层地震剪力中最大值1.5倍二者的较小值。注意：这是对框剪和框筒结构多道设防的要求；程序按规范要求进行02：（钢结构0.25二）调整，需要指定调整的楼层分段数和楼层范围；不是全楼所有的梁都需要0.21调整，而是与框架柱连接的梁端要02:调

9、整，其他梁不用调。设计内力调整1）、托墙梁刚度放大系数：“托墙梁”不同于规范中的“转换梁”，仅指转换梁与剪力墙直接连接共同工作的梁段，不包含剪力墙洞口下的梁段。对梁上托剪力墙的情况，剪力墙的下边缘应与转换梁的上表面变形协调；但计算模型的情况是，剪力墙的下边缘与转换梁的中性轴变形协调，失去本应存在的变形协调性。与实际情况相比，计算模型的刚度偏柔了。为了再现真实的刚度，托墙梁刚度放大系数取100左右，会使转换层附近构件超筋的情况缓解。为保证设计的冗余度，托墙梁刚度放大系数不宜取值太大。通常应在计算结果不理想时，梁刚度逐步放大，见好就收。注意：程序自动搜索框支转换结构中的托墙梁；洞口将梁分为三段，上

10、部有剪力墙的为托墙梁；“框支柱调整上限”由用户设定，缺省值为5。2）、梁刚度放大系数：混凝土规范5.2.4条的表5.2.4规定,梁受压区有效翼缘计算宽度-可按表5.2.4所列情况中的最小值取用；也可采用梁刚度增大系数法近似考虑，刚度增大系数应根据梁有效翼缘尺寸与梁截面尺寸的相对比例确定。梁刚度放大有两种方式：按新混凝土规范5.2.4条自动放大；用户统一输入全楼“中梁刚度放大系数”。注意：在“特殊构件”中修改梁的刚度放大系数。3）、新旧软件对约束边缘构件设置的对比：旧版软件：程序自动判断结构底部加强部位设置约束边缘构件；不能分塔指定；约束边缘构件楼层一律设置约束边缘构件。新版软件：自动判断底部加

11、强部位和加强层及上下层；可分塔交互指定；案轴压比限值判断约束边缘构件或构造边缘构件，即执行高规7.2.14条的规定，按轴压比限值判断边缘构件属性。结构整体性能控制1）、位移比、位移角：抗震规范5.5.1条和高规463条规定弹性层间位移角的限值:钢筋混凝土框架三1/550；高规4.3.5条规定，结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，A级高度高层建筑均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级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.4倍）。高规3.4.5条，当楼层的最大层间位移角不大于本规程3.7.3条规定的限值

12、的0.4倍时，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。注意:位移比是反映结构抗扭特性和规则性的重要指标，计算位移比应按规范规定采用刚性楼板假定；位移比计算应考虑偶然偏心影响；位移角计算不考虑偶然偏心影响。2）、周期折减系数:高规3.3.16条规定，计算各振型地震影响系数所采用的结构自振周期应考虑非承重墙体的刚度影响予以折减。高规3.3.17条规定，折减系数取值:框架结构可取0.60.7；框架一剪力墙结构可取0.70.8；框架一核芯筒结构可取0.80.9；剪力墙结构可取0.81.0。对于其他结构体系或采用其他非承重墙体时，可根据工程情况确定周期折减

13、系数。注意:以上折减系数是按实心粘土砖墙体确定的，如采用轻质砌体或柔性连接的填充墙，折减系数应作调整；对于自振周期小于特征周期的结构，由于其位于振型分解反应谱曲线的平台段，周期折减有可能对计算结果没有影响。3、周期比调整:调整原则一:增大结构周边刚度包括增大周边柱、剪力墙的截面或数量；增大周边梁的高度、楼板的厚度；在楼板外伸段凹槽处设置连接梁或连接板；加强转角窗周边构件的强度；减小周边剪力墙洞口。调整原则二:减小结构中心刚度包括给结构中部剪力墙开洞；在中心核芯筒开结构洞再填充。4、层刚度比控制:高规3.5.2条规定，抗震设计时，对框架结构，楼层与上部相邻楼层的侧向刚度比一不宜小于0.7；与上部

14、相邻三层侧向刚度比的平均值不宜小于0.8；对框架剪力墙和板柱剪力墙结构、剪力墙结构、框架核芯筒结构、筒中筒结构，楼层与上部相邻楼层侧向刚度比：不宜小于0.9；楼层层高大于相邻上部楼层层高的1.5倍时，不应小于1.1；底部嵌固层不应小于1.5。5）、层刚度比计算：高规3.5.2条规定，楼层侧向刚度比计算修改为考虑层高修正的楼层侧向刚度比，侧向刚度比均采用地震力比地震层间位移比值的算法。注意：新版软件仅提供“地震剪力与地震层间位移的比值”选项；软件同时采用“剪切刚度”和“地震剪力与地震层间位移的比值”的算法计算，并以后者判断薄弱层；对1、2层转换结构软件按“剪切刚度”计算刚度比，对3层以上转换结构软件按“剪弯刚度”计算刚度比。6）、层间受剪承载力比：抗震规范3.4.4-2条规定，平面规则而竖向不规则建筑结构，楼层承载力突变时，薄弱层抗侧力结构的受剪承载力不应小于相邻上一楼层的65%。高规4.4.3条规定，A级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的80%，不应小于其上一层受剪承载力的65%。注意：层间受剪承载力的计算与混凝土强度、实配钢筋面积等因素有关。7）、剪重比：抗震规范5.2.5