框架结构模型.docx
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框架结构模型
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莫块按8度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1~8层和9~15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
KZ1
加
1!
1
一至七层平面布置图
s
KE
[I
3
KZ1
KZ5
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KZ2严Q
PZ2
2
底层柱最大轴压比为
每层恒荷载川，活荷载2kN/m2
八至十五层平面布置图
表1构件参数表
构件名称
构件尺寸/mm
纵筋配筋率
箍筋配筋率
（加密区）
Z1
750X750
%
%
Z2
600X600
%
%
L1
250X500
上部％;下部%
%
L2
200X400
上部％;下部%
%
（梁柱混凝土C40,纵筋HRB4O0箍筋HRB335板厚均为120mm）
模型三维示意图
—i—
■一，・』■1-II^1II
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/s
1
7
2
8
3
9
4
10
5
11
6
12
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
丫向反应谱工况
X向反应谱工况
1
1/
1/
2
1/
1/
3
1/
1/
4
1/
1/
5
1/
1/
6
1/
1/
7
1/
1/
8
1/
1/
9
1/
1/
10
1/
1/
11
1/
1/
12
1/
1/
13
1/
1/
14
1/
1/
15
1/
1/
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波丫向输入，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/s
Elcentro
TCU115
150
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
Elcentro
TCU115
1
1/
1/
2
1/
1/
3
1/
1/
4
1/
1/
5
1/
1/
6
1/
1/
7
1/
1/
8
1/
1/
9
1/
1/
10
1/
1/
11
1/
1/
12
1/
1/
13
1/
1/
14
1/
1/
15
1/
1/
图3多遇地震层间位移角包络图
层数
Elcentro
TCU115
1
1/
1/
2
1/
1/
3
1/
1/
4
1/
1/
5
1/
1/
6
1/
1/
7
1/
1/
8
1/
1/
9
1/
1/
10
1/
1/
11
1/
1/
表6罕遇地震作用下层间位移角响应值
12
1/
1/
13
1/
1/41
14
1/
1/
15
1/
1/
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
Elcentro
TCU115
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
图5多遇地震层间位移角包络图
层数
Elcentro
TCU115
1
2
3
表8罕遇地震作用下层加速度响应值/gal
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
图6罕遇地震层间位移角包络图
20040060080010001200
加速度响应/gal
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JGJ32010》第条（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：
e±
e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GB5001・2010》第条（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，然后按照规范规定的四种偏心方式计算各质点的附加扭矩，再将四种偏心方式计算各质点的附加扭矩与无偏心的地震作用叠加，从而形成相应于四种偏心方式的地震作用。
考虑偶然偏心地震后，共有三组地震作用效应：
无偏心地震作用效应（EX、EY），
左偏心地震作用效应（EXM、EYM）,右偏心地震作用效应（EXREYP）
环考惠囁热偏心x向帧工况作用h梁上弯距
考虑偶麓偏住X向地良工况作用下兼上弯矩
不考虑偶然備心梁載面主箭面眾包络
考惠偶煞備心槳截面主筋血积锹
不溥禹偶镂偽点缭段计弯徒包路
寻虑巒隸偽心衆投计弯啟堆
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