如何调整PKPM数据.docx

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如何调整PKPM数据

一:

位移比.层间位移比控制

规范条文:

新高规的4.3.5条规定，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均值的1.5倍，B级高度高层建筑，混合结构高层建筑及复杂的高层建筑，不应大于该楼层平均值的1.4倍.

名词释义:

⑴位移比:

即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。

⑵层间位移比:

即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。

其中:

最大水平位移:

墙顶、柱顶节点的最大水平位移。

平均水平位移:

墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。

层间位移角:

墙、柱层间位移与层高的比值。

最大层间位移角:

墙、柱层间位移角的最大值。

平均层间位移角:

墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。

控制目的:

高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度，应对其最大位移和层间位移加以控制，主要目的有以下几点:

⒈保证主体结构基本处于弹性受力状态，避免混凝土墙柱出现裂缝，控制楼面梁板的裂缝数量，宽度。

⒉保证填充墙，隔墙，幕墙等非结构构件的完好，避免产生明显的损坏。

⒊控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。

结构位移输出文件（WDISP.OUT）Mａｘ-（ｘ）.Mａｘ-（Ｙ）～最大Ｘ.Ｙ向位移。

（ｍｍ）

Aｖｅ-（Ｘ）.Aｖｅ-（Ｙ）～Ｘ.Ｙ平均位移。

（ｍｍ）

Mａｘ-Dｘ，Mａｘ-Dｙ:

Ｘ.Ｙ方向最大层间位移

Aｖｅ-Dｘ，Aｖｅ-Dｙ:

ｘ.ｙ方向的平均层间位移

Ｒａｔｉｏ-（X）.Ｒａｔｉｏ-（Y）～X.Y向最大位移与平均位移的比值

Ｒａｔｉｏ-Dｘ，Ｒａｔｉｏ-Dｙ:

最大层间位移与平均层间位移的比值

即要求:

Ｒａｔｉｏ-（X）=Mａｘ-（ｘ）/Aｖｅ-（Ｘ）最好<1.2不能超过1.5

Ｒａｔｉｏ-Dｘ=Mａｘ-Dｘ/Aｖｅ-Dｘ<1.2不能超过1.5

Y方向相同

电算结果的判别与调整要点:

⒈若位移比﹙层间位移比﹚超过1.2，则需要在总信息参数设置中考虑双向地震作用；⒉验算位移比需要考虑偶然偏心作用，验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心⒊验算位移比应选择强制刚性楼板假定，但当凹凸不规则或楼板局部不连续时，应采用符合楼板平面内实际刚度变化计算模型，当平面不对称时尚应即及扭转影响⒋最大层间位移.位移比是在刚性楼板假设下的控制参数。

构件设计与位移信息不是在同一条件的结果﹙即构件设计可以采用弹性楼板楼板计算，而位移必须在刚性楼板假设下获得﹚故可先采用刚性楼板算出位移，而后采用弹性楼板进行构件分析。

⒌因为高层建筑在水平力作用下，几乎都会产生扭转，故楼层最大位移一般都发生在结构单元的边角部位。

位移比:

主要控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响；见抗规3.4.2规范条文；新高规的4.3.5条规定，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的平均值的1.5倍，B级高度高层建筑，混合结构高层建筑及复杂高层建筑，不应大于该楼层平均值的1.4倍。

程序处理:

针对此条，程序中对每一层都计算并输出最大水平位移，最大层间位移角，平均水平位移，平均层间位移角及相应的比值，用户可以一目了然地判断是否满足规范。

位移比的限值:

是根据刚性楼板假定的条件下确定的，其平均位移的计算方法，也基于刚性楼板假定

F控制位移比的计算模型:

按照规范要求的定义，位移比表示为最大位移/平均位移，而平均位移表示为﹙最大位移+最小位移）/2，其中关键是最小位移，当楼层中产生0位移节点，则最小位移一定为0，从而造成平均位移为最大位移的一半，位移比为2，则失去了位移比这个结构特征参数的参考意义，所以计算位移比时，如果楼层中产生弹性节点，应选择强制刚性假定

规范要求:

高规4.3.5条，应在质量偶然偏心的条件下，考虑结构楼层位移比情况。

层间位移角:

程序采用最大柱墙间位移角作为楼层的层间位移角，此时可以不考虑偶然偏心的计算条件。

复杂结构，如坡屋顶层，体育馆，看台，工业建筑等。

这些结构或者柱，墙不在同一标高，或者本层更本没有楼板，此时如果采用刚性楼板假定，结构分析严重失真，位移比也没有意义了。

所以这类结构可以通过位移的详细输出或观察结构的变形释义图，来考虑结构的扭转效应

对于错层结构或带有夹层的结构，这类结构总是伴有大量的越层柱，当选择强制刚性楼板假定后，越层柱将受楼层的约束，如果越层柱很多，计算失真。

总之，结构位移特征的计算模型之合理性，应根据结构的实际出发，对复杂结构应采用多种手段。

二．周期比控制

规范条文:

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0.85

（抗规中没有明确提出该概念，所以多层时该控制指标可以适当放松，但一般不大于1.0）

名词释义:

周期比:

即结构扭转为主的第一自振周期Tｔ与平动为主的第一自振周期Ｔ1的比值。

周期比主要控制结构扭转效应，减少扭转对结构产生的不利影响，使结构抗扭刚度不能太弱。

因为当两者接近时，由于振动藕连的影响，结构的扭转效应将明显增大。

对于通常的规则单塔楼结构，如下验算周期比:

1）根据各振型的平动系数大于0.5，还是扭转系数大于0.5，区分出各振型是扭转振型还是平动振型。

2）通长周期最长的扭转振型对应的第一扭转周期T，周期最长的平动振型对应的就是第一平动周期Ｔ1

3）对照结构整体空间振动简图，考虑第一扭转/平动周期是否引起整体振动，如果仅是局部振动，不是第一扭转/平动周期，再考虑下一个次长周期。

4）考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大5）Tｔ/T1，看是否超过0.9（0.85）

多塔结构周期比:

对于多塔楼结构，不能直接按上面的方法验算，而应该将多塔结构切分成多个单塔，按多个单塔结构分别计算。

周期.地震力与振型输出文件（WZQ.OUT）考虑扭转藕联时的振动周期.X.Y方向的平动系数，扭转系数.振型号周期转角平动系数（X+Y）扭转系数

10.6306110.180.99（0.12+0.88）0.01

20.614421.190.95（0.82+0.12）0.05

30.42482.390.06（0.06+0.00）0.94

40.1876174.520.96（0.95+0.01）0.04

50.171885.001.00（0.01+0.99）0.00

60.13555.030.05（0.05+0.00）0.95

70.0994177.150.97（0.97+0.00）0.03

80.084987.631.00（0.00+1.00）0.00

90.075212.730.03（0.03+0.00）0.97

X方向的有效质量系数:

97.72%

Y方向的有效质量系数:

96.71%

即要求:

0.4248/0.6303=0.67<0.9

97.72%96.71%>90%说明无需增加振型

电算结果的判别与调整要点:

1.对于刚度均匀的结构，在考虑藕连计算时，一般说前两个或几个振型为主其主振型，但对于刚度不均匀的复杂结构，上述规律不一定存在。

总之在高层结构设计中，使得扭转振型不一应考前，以减少震害。

SATWE程序中给出了各振型对基底剪力贡献比例的贡献大小。

2.振型反应普法分析计算周期，地震力时，还应注意两个问题，即计算模型的选择与振型数的确定。

一般来说，当全楼作刚性楼板假定后，计算时宜选择侧刚模型进行计算。

而当结构定义有弹性楼板时则应选择总刚模型进行计算较合理。

至于振型数的确定，应按上述高规5.1.13条执行，振型数是否足够，应以计算振型数使振型参与质量不小于总质量的90%作为唯一的条件进行判别（[藕连]取3的倍数，且≤3倍层数，[非藕连]取≤层数，直到参与计算振型的有效质量系数≥90%）3.如同位移比的控制一样，周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系，而非其绝对的大小，他的目的使抗侧力构件的平面布置更有效.更合理，使结构不致于出现过大（相对于侧移）的扭转效应。

即周期比控制不是在要求结构足够结实，而是在要求结构承载布局的合理性。

考虑周期比限制以后。

以前看起来规整的结构平面，从新规范的角度来看，可能成为平面不规则结构。

一旦出现出现周期比不满足要求的情况，一般只能通过调整平面布置来改善这一状况，这种改变一般是整体性的，局部小调整往往收效甚微。

周期比不满足要求，说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小，总的调整原则是要加强外圈结构刚度，增设抗震墙，增加外圈连梁的刚度，削弱内筒的刚度。

4.扭转周期控制及调整难度较大，要查出问题关键所在，采取相应措施，才能有效解决问题。