pkpm软件在应用中的问题解析讲义(doc71)-it(编辑修改稿)

pkpm软件在应用中的问题解析讲义(doc71)-it(编辑修改稿)内容摘要：

结构的嵌固端的判断： a)采用地震剪力与地震层间位移比 ＝ 107／（ 107 ）＝ ＞ 2 地下室顶板能够作为上部结构的嵌固端 b)采用剪切刚度比 ＝ 107 ／（ 107 ）＝ ＜ 2 地下室顶板不能够作为上部结构的嵌固端 ⑤ SATWE 软件计算剪弯刚度时， H1 的取值范围包括地下室的高度， H2 则取等于小于 H1 的高度。 这对于希望 H1 的值取自 以上的设计人员来说，或者将地下室去掉，重新计算剪弯刚度，或者根据程序输出的剪弯刚度，人工计算刚度比。 以本工程为例， H1 从 算起，采用刚度串模型，计算结果如下： 中国最大的管理资源中心 第 16 页 共 80 页 转换层所在层号为 6 层（含地下室），转换层下部起止层号为 3～ 6，H1=，转换层上部起止层号为 7～ 13， H2=。 K1=[1/(1/+1/+1/+1/)]107=107 K2=[1/(1/+1/+1/)107=107 Δ1=1/K1 ； Δ2=1/K2 则剪弯刚度比 γe=(Δ1H2)/(Δ2H1)= （六）关于三种刚度比性质的探讨 ⑴ 地震剪力与地震层间位移比：是一种与外力有关 的计算方法。 规范中规定的 Δui 不仅包括了地震力产生的位移，还包括了用于该楼层的倾覆力矩 Mi 产生的位移和由于下一层的楼层转动而引起的本层刚体转动位移。 ⑵ 剪切刚度：其计算方法主要是剪切面积与相应层高的比，其大小跟结构竖向构件的剪切面积和层高密切相关。 但剪切刚度没有考虑带支撑的结构体系和剪力墙洞口高度变化时所产生的影响。 ⑶ 剪弯刚度：实际上就是单位力作用下的层间位移角，其刚度比也就是层间位移角之比。 它能同时考虑剪切变形和弯曲变形的影响，但没有考虑上下层对本层的约束。 三种刚度的性质完全不同，它们之间并没有什么必 然的联系，也正因为如此，规范赋予了它们不同的适用范围。 第三章 短肢剪力墙结构的计算 （一）短肢剪力墙结构中底部倾覆力矩的计算 中国最大的管理资源中心 第 17 页 共 80 页 ⑴ 规范要求： 《高层建筑混凝土结构技术规程》第 条第 2 款规定：抗震设计时，筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的 50％。 ⑵ TAT 与 SATWE 软件对短肢剪力墙的判断： ① TAT 软件按双向判断； ② 旧版 SATWE 软件按单向判断，新版 SATWE 软件按双向判断。 ⑶ 工程算例 ① 工程概况 该工程为一层地下室，第六层（包括地下室）为框支转换 层，转换层以上为短肢剪力墙结构，共 31 层。 地震烈度为 8 度（设计基本地震加速度为 ），框支框架抗震等级为一级，剪力墙抗震等级为二级、转换层以上结构平面图如下图所示（图略） ② TAT 和 SATWE 软件底部地震倾覆力矩计算结果： 用 TAT 计算， Mx 短＝ 、 Mx＝ 、 Mx 短 /Mx＝ %； My 短＝ 、 My＝ 、 My短 /My＝ %。 用 SATWE 旧版计算， Mx 短＝ 、 Mx＝ 、 Mx 短 /Mx＝ %；My 短＝ 、 My＝ 、 My 短 /My＝ %。 用 SATWE 新版计算， Mx 短＝ 、 Mx＝ 、 Mx 短 /Mx＝ %；My 短＝ 、 My＝ 、 My 短 /My＝ %。 （二）带框支结构短肢剪力墙的计算 ⑴ 结构体系的选择：复杂高层结构还是短肢剪力墙结构。 中国最大的管理资源中心 第 18 页 共 80 页 ⑵ 规范规定 ① 抗震等级： a）复杂高层：当转换层的位置设置在 3 层及 3 层以上时，其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级宜按表 和表 的规定提高一级采用，已经是特一级的 不再提高。 对于转换层的位置设置在 3 层及 3 层以下时，不要求提高抗震等级； b）短肢剪力墙：其抗震等级，应比表 规定提高一级采用。 注意，这里不含表 ，这是因为 B 级高度的高层建筑和 9 度抗震设计的 A 级高度的高层建筑，不应采用短肢剪力墙结构。 ② 剪刀墙轴压比： a）复杂高层：剪刀墙轴压比限值不要求降低； b）短胶剪力墙：当抗震等级为一、二、三级时，分别不宜大于 、 ；对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力培，其轴压比限值相应降低。 ③ 内力计算： a）复杂高层：特一、一、二级落地剪力培底 部加强部位的弯矩设计值，应按墙体底截面有地震组合的弯矩值乘以增大系数 、 、 ；其剪力设计值，应按规程第 条的规定调整，特一级应来以增大系数； b）短肢剪力墙：除底部加强部位应按规程第 条的规定调整外，其他各层短肢剪力墙的剪力设计值，一、二级抗震等级应分别乘以增大系数 和。 中国最大的管理资源中心 第 19 页 共 80 页 注意：短肢剪力墙并没有要求对底部加强部位的弯矩设计值按照复杂高层那样乘以放大系数。 ④ 配筋率： a）复杂高层：底部加强部位墙体水平和竖向分布筋最小配筋率，抗震设计时不应小于 ％； b）短肢剪力墙：其截面的全部纵向钢筋的配筋率，底剖加强部位不宜小于 ％，其他部位不宜小于 ％。 注意：对于配筋率，规范对 “ 复杂高层 ” 和 “ 短肢剪力墙 ” 这两种结构体系的要求是不一样的。 前者强调的是水平和坚向分布筋的配筋率，而后者强调的是纵向钢筋的配筋率 ⑤ 底部加强部位高度： a）复杂高层：剪力墙底部加强部位高度取框支层加上框支层以上两层的高度及墙肢总高度的 1/8 二者的较大值； b）短肢剪力墙：其底部加强部位高度并没有特殊要求，仅仅是墙肢总高度的 1/8 和底部二层两者的较大值。 ⑶ 工程算例 ① 工程概况：某高层 带短肢剪力墙的框支结构，共 31 层（包括一层地下室）。 该工程的第 6 层（地下室为第 1 层）为框支转换层，转换层以上为短肢剪力墙结构。 地震烈度为 7 度（设计基本地震加速度为 ），框支框架的抗震等级为一级，剪力墙抗震等级为二级。 （图略） ② 计算结果分析：两种结构体系的计算结果如表 1 和表 2 所示： 中国最大的管理资源中心 第 20 页 共 80 页 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 表 1“ 短肢剪刀墙 ” 结构体系计算分析结果 楼层 /第 3 层 /第 3 层 /第 7 层 /第 7 层 /第 11 层 /第 11 层 / 剪力墙类别 /短剪墙 3/普剪墙 3/短剪墙 7/普剪墙 7/短剪墙 11/普剪墙 11/ 抗震等级 /特一级 /一级 /一级 /一级 /一级 /二级 / M1(knm)/168(1)/160(1)/807(37)/402(1)/286(39)/121(1)/ N1(kn)/3372(1)/15677(1)/949(37)/15183(1)/457(39)/9136(1)/ As(mm2)/9898(1)/14700(1)/1600(37)/2875(1)/678(39)/1280(1)/ ρSV(%)/V2(kn)/564(31)/6401(39)/56(1)/140(1)/307(35)/9(1)/ N2(kn)/3191(31)/7209(39)/4546(1)/15183(1)/1615(35)/9136(1)/ Ash(mm2)/(31)/(39)/200(1)/125(1)/(35)/100(1)/ N3(kn)/2895/13483/3913/13057/1271/7851/ Uc/－ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 表 2“ 复杂高层 ” 结构体系计算分析结果 楼层 /第 3 层 /第 3 层 /第 7 层 /第 7 层 /第 11 层 /第 11 层 / 剪力墙类别 /短剪墙 3/普剪墙 3/短剪墙 7/普剪墙 7/短剪墙 11/普剪墙 11/ 中国最大的管理资源中心 第 21 页 共 80 页 抗震等级 /一级 /一级 /二级 /一级 /二级 /二级 / M1(knm)/168(1)/26595(39)/840(37)/402(1)/238(39)/121(1)/ N1(kn)/3372(1)/7209(39)/949(37)/15183(1)/457(39)/9136(1)/ As(mm2)/9898(1)/15315(39)/1600(37)/2875(1)/2039(39)/1280(1)/ ρSV(%)/V2(kn)/475(31)/6401(39)/407(41)/140(1)/220(35)/9(1)/ N2(kn)/3191(31)/7209(39)/1199(41)/15183(1)/1615(35)/9136(1)/ Ash(mm2)/(31)/(39)/200(41)/125(1)/100(35)/100(1)/ N3(kn)/2895/13483/3913/13057/1271/7851/ Uc/－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 表 3 荷载组合分项系数 组合号/ VD / VL / WX / WY / EX / EY / EV / 1 /31 /35 /37 /38 / 中国最大的管理资源中心 第 22 页 共 80 页 39 /41 /－－－－－－－－－－－ －－－－－－－－－－－－－－－－－－ a）抗震等级：从表中看不一样。 b）内力分析：由表中看出，这两种体系的内力计算结果非常复杂，即使是同一片墙在不同的结构体系控制工况下其结果也不一样。 按 “ 使杂高层 ” 计算阿 “ 普剪墙 3” 的 “M1” 值，远远大于按 “ 短肢剪力墙 ” 计算的“ 普剪墙 3”’ 的 “M1” 值。 这主要是因为 SATWE软件在进行工况组合时，当发现所有工况组合计算的配筋面积均小于构造配筋面积时，程序仅按第一种工况组合输出内力和工况号（即恒十活）；只有当发现控制工况组合计算的配筋面积大于构造配筋面积时，才按最大控制工况 组合输出内力和工况号。 再从两个表中 “ 短剪墙 3” 的 “V2” 计算过程进行分析，规范规定，短胶剪力墙底部加强部位的剪力应按规程第 ,10 条的规定调整，一级为，特一级为 ，我们结合上面的两个计算表，验证如下： 475 （ ）＝ 564 （ kn) 其计算结果正好为 “ 短肢剪力墙计算表 ” 中的 “V2” 值。 可见，程序考虑了规范的规定。 同样，程序也考虑了 “ 短肢剪力培 ” 结构体系非底部加强部位一、二级抗震等级应分别来以增大系数 和 的要求（ “ 短肢剪力墙计算表 ” 中第十一层的 “ 短剪墙 3” ，其 V2＝ 220 ＝ 308（。