PKPM中错层结构的分析设计.doc

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1、PKPM中错层结构的分析设计摘要：近年来建筑形式逐渐多样化，民用高层建筑中的错层结构愈来愈多地呈现出其在使用功能及空间效果等方面的优势。但错层由于平面和竖向均不规则，试验和研究表明，错层结构的抗震性能较差，因此在设计中，因尽量避免，尤其是高层结构，当无法避免时，在用PKPM软件计算和构造中均应采取有效的加强措施，本文就在PKPM中各种结构类型结构设计的错层结构的建模、计算分析、注意事项以及错层结构的方案选择和抗震构造措施做了简要的分析。关键词：PKPM错层结构建模方式计算分析1、引言错层结构是指在

2、建筑中同层楼板不在同一高度，并且高差大于梁高或大于500mm的结构类型。从住宅类建筑设计角度看，楼板不在同一高度的住宅楼还可以分为复式住宅、越层住宅和错层住宅，但从结构设计角度看，都可以归并为错层结构。错层住宅能够使同一住户内动静分区，空间富有变化，增加了视觉的通透和层次感受，受到许多业主的追捧。工业厂房及配属的办公楼由于功能需要，也常常需要按错层设计。建筑结构中的现浇钢筋混凝土楼板在整体结构中起着协调竖向构件共同受力的作用，错层结构由于楼板不连续，会引起构件内力分配及地震作用沿层高分布的复杂化，

3、错层部位还容易形成不利于结构抗震的短柱和矮墙，因此错层结构属于复杂多高层结构。带错层的结构在建模、计算、出图等各个设计环节上都有特殊性，错层结构同一楼层的楼板有不同的标高，各相邻楼层平面布置往往各不相同，很难形成一般意义的标准层，因而比平层结构的设计要困难得多。下边介绍错层结构设计分析中应注意的问题。2、错层结构的建模方式PKPM结构软件系三维软件，对错层结构的建模和计算是有利，依据建筑结构类型的不同可以采用不同的建模方式。2.1错层框架结构建模2.1.1修改梁标高方式这种方式适用于框架结构中仅有

4、个别楼层个别房间错层的情况。PCMCAD建模程序提供了【上节点高】、【错层斜梁】、及单击鼠标右键快捷构件修改方式，都可以指定或修改梁两端的标高，使部分房间周边的梁与同楼层其他楼标高不同。执行【楼板生成】命令，自动生成楼板，且楼板标高总与周边梁顶标高对齐，使得这部分房间楼板标高与本层其他楼板标高不同，实现了错层设计。2.1.2增加标准层方式这种方式适用于框架结构中大量楼层大量房间错层的情况。如果仍然使用上述方式，虽然可行但修改调整的工作量太大，手工操作过于繁杂，而采用增加标准方式要简要便得多。在PM

5、CADM模型输入时，结构层的划分原则是“以楼板为界”，通过增加标准层，将错层部分的楼板人为地分开，实现相同楼层梁板标高不同目的。这种用增加标准层建立错层模型的方式在工程中得到广泛应用。2.2错层剪力墙结构建模第3页共3页混凝土剪力墙错层结构也采用增加标准层方式，但与框架错层结构不同的是，由于结构中没有梁，不能以梁确定楼板的标高和位置；同时也不能以墙确定楼板的标高，因为墙在立面上是连续的不能定位。楼层标高应通过【楼板组装】命令在楼层表中设定，程序自动在指定标高处布置整层楼板，而错层结构中没有楼板的部

6、分，可以用【楼板开洞/全房间洞】命令将其设置为洞口，或用【修改板厚】命令将没有楼板部分的板厚设定为0（即没有楼板）。这两条命令在开洞效果方面完全一致，不同之处仅在于在于前者在开洞处没有板荷载，而后者在开洞处保留了荷载，设计人员可以灵活选用。2.3错层框剪结构建模综合采用错层框架结构和错层剪力墙结构的建模方式2.4错层砌体结构建模单从建模角度看，错层砌体结构也可以采用以上混凝土剪力墙错层的建模方式，但从计算分析的角度看，由于砌体结构按规范要求应采用基底剪力法分析，即QITI提供的砌体抗震计算方式，而

7、基底剪力法仅适用于平面规则对称的结构，不适用于错层结构分析。因此建议在抗震设防烈度较高的地区，不宜设计带错层的砌体结构。如楼板高差小于500mm，砌体结构可以按没有错层设计；如楼板高差大于500mm，可以通过设缝将错层砌体结构转换为不错层的结构设计。2.5错层多塔结构建模错层多塔结构建模时，可以先用PMCAD程序按相同的楼层标高建立多塔模型，再利用SATWE程序前处理<多塔结构补充定义>中的【多塔立面/修改层数】命令，将各塔楼的相关塔段设定为不同的层高。建模时每个塔单独设置标准层，在楼层组装时输入

8、各自然的标高和底标高，以此控制楼层组装顺序。2.6错层结构的建模注意事项建模的【楼板错层】命令用于设定部分房间楼板标高与整层楼板层标高不同，且高差较小（如卫生间），而不改变梁的标高，对计算没有影响，不能用于建立错层模型。3、错层结构的计算分析3.1错层对结构抗震性能的不利影响3.1.1错层结构的楼板不连续，通常开有较大的板洞或有空旷部分，在没有楼板的区域内，存在越层构件和不受楼板和梁约束的自由节点，使内力计算十分复杂。3.1.2错层结构的各层楼板布置不均匀，不对称，各相邻楼板的质心