PKPM四轮计算法在结构设计中的应用.pdf

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1、·34·2011年第5期2011年10月第37卷总第163期PKPM四轮计算法在结构设计中的应用赵光(河南五方合创建筑设计有限公司，河南郑州450003)摘要：本文主要介绍了PKPM四轮计算法在结构设2第二轮计算，确定整体结构的合理性计中的应用，并按照规范规定给出设计方法。关键词：PKPM；四轮计算；设计应用一个工程，如整体计算各主要指标不满足规范要求，中图分类号：TU312．1文献标识码：B那么后面的配筋计算做得再好，也就没有意议了。控制结文章编号：1672—4011(2011)05—0034—02构整体性的指标是：周期比、位移比、刚度比、层问受剪承载力之比、刚重比、位移角等。0

2、前言周期比是控制结构扭转效应的重要指标，其控制的是根据设计规范要求设计人员在完成计算机计算后，必侧向刚度与扭转刚度的相对关系，其目的是使抗侧力构件以须首先仔细审核计算书和受力分析图，经分析判断确认其的平面布置更有效更合理。周期比不是要求结构足够结实，合理、有效后方可用于工程设计。对一个典型工程通常至而是要求结构承载布局合理。高规第4．3．5条规定，结构¨．“，少要进行四轮计算。扭转为主的第一自振周期rt与平动为主的批一自振周期T1之比，A级高层建筑不应大于0．9，B级高层建筑、混合结1第一轮计算。完成整体参数的正确设定构高层建筑及规程第10章所指的复杂高层不应大于0．85。材如不满

3、足求，说明结构扭转效应明显，就需调整。计算开始前，首先在PMCAD建模及SATWE软件的“=萋分析与设计参数补充定义”菜单中，据规范的具体规定，位移比是指横层竖向构件最大的弹性水平位移和层问软件手册对参数的描述等对参数进行设置。这些参数关系位移与楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的比。主要为限制结构平面布置的不规则性，以避免产生过大的偏到整体计算结果，有些值在计算前又很难估计，经反复试心而导致结构产生较大的扭转效应。见抗规第3．4．3、算才能知道。这主要是指振型组合数、最大地震力作用方3．4．4条和高规第4．3．5条。位移比不满足规范要求，说明向和结构基本周期等。结构的刚心偏离质

4、心的距离较大，扭转效应过大，结构抗振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。侧力构件布置不合理。该值不能太大也不能太小。太小计算结果失真，有时计算限制结构的刚重比，主要为控制结构的稳定性，以免结果发生异常。高规5．1．13—2条规定，抗震计算时，宜结构产生滑移和倾覆。见高规第5．4．I条～5．5．4条规定。考虑平扭耦联计算结构的扭转效应，振型数不少于15个。刚重比是影响重力P一△效应的主要参数。高层建筑结构的对多塔结构的振型数不应小于塔数的9倍。且计算振型数稳定设计主要是控制在风荷载或水平地震作用下，重力荷应使振型参予质量不小于总质量的90％。一般而言结构层载产生的二阶效应(重

5、力P一△效应)不致过大，以致引起数较多、，结构不规则时，振型数也应取得多一些。振型组结构的失稳倒塌。如结构的刚重比满足高规第5．4．4条的合数是否取得合理，可看SATWE计算书“周期、振型、地震规定，则重力P—a效应可控制在20％之内，结构的稳定力”中，x、Y方向的有效质量数是否大于0．9。如小于具有适宜的安全储备。如不满足本条的规定，应调整并增0。9，可逐步加大振型个数，直到x、Y两方向的有效质量大结构的侧向刚度。当整体稳定不满足要求时，必须调整数都大于0．9为止。但振型组合数并不是越大越好，其最结构方案，减少结构的高宽比。大值不能超过结构总自由度数。限制弹性层问位移角，主要为限

6、制结构在正常使用条最大地震力作用方向是指地震沿不同方向的作用，结件下的水平位移，确保高层结构应具备的刚度，避免产生构地震反映的大小一般各向不同，地震反映值最大的方向过大的位移而影响结构的承载力、稳定性和使用要求，实的方向角，就称该结构的最不利地震作用方向角。如在现第一水准下的设防要求。见抗规第5．5．1条和高规第SATWE计算书“周期、振型、地震力”中发现该角度大于4-154．6．3条规定。层问位移角不满足规范要求，说明结构的侧度，应将该数值回填到“总信息”的“水平力与整体坐标夹向刚度偏小，需加强墙、柱等竖向构件的刚度。角”里并重新计算，以体现最不利地震作用方向的影响。刚度比主要为

7、限制结构竖向布置的不规则性，避免结结构基本周期是计算风荷载的重要指标。操作时可以构刚度沿竖向突变，形成薄弱层。规范对结构层的刚度有SATWEL软件缺省值运算一遍后，用计算书“周期、振型、地明确的要求，在判断楼层是否为薄弱层、地下室是否能作震力”中的第一平动周期值准确的填入“结构基本周期”选项即可。为嵌固端、转换层刚度是否满足要求等等，都要求有层刚本轮计算是得出对全局有控制性作用的参数，从而要度作为依据。根据抗规和高规的要求，有三种刚度比的计设置正确，否则，后续的计算就