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結構整體性能控制“7個比值”規定與調整

發布日期:2020-02-27 16:59:35來源:土木工程網責任編輯:土木龍


導讀:
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柱軸壓比見《抗規》表6.3.6和《高規》6.4.2、《混規》11.4.16,抗震墻軸壓比見《抗規》表6.4.5和《高規》7.2.13、《混規》11.7.16。以《抗規》為例,軸壓比限值如下:【PKPM結果查看】通過【分析結果圖形和文本顯示】&rarr
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柱軸壓比見《抗規》表6.3.6和《高規》6.4.2、《混規》11.4.16,

抗震墻軸壓比見《抗規》表6.4.5和《高規》7.2.13、《混規》11.7.16。

以《抗規》為例,軸壓比限值如下:

1.png

2.png

【PKPM結果查看】

通過【分析結果圖形和文本顯示】→【混凝土構件配筋及鋼構件驗算簡圖】查看

3.jpg

【調整方案】

軸壓比不滿足時的調整方法:

1)程序調整:SATWE程序不能實現。

2)人工調整:增大該墻、柱截面或提高該樓層墻、柱混凝土強度。

2. 剪重比

【定義】

水平地震力作用下樓層剪力標準值與重力荷載代表值的比值。

【控制目的】

長周期作用下,地震影響系數下降較快,由此計算出來的水平地震作用下的結構效應可能太小,為了控制結構總水平地震剪力及各樓層最小水平地震剪力,確保結構安全。

【規范限值】

《抗規》5.2.5、《高規》4.3.12

4.png

【PKPM結果查看】

剪重比在周期 振型 地震力文件中(WZQ.OUT)查看,振型有效質量系數用于判斷振型數是否足夠,有效質量系數是剪重比控制的基本條件,《高規》規定對B級高度高層建筑及復雜高層建筑有效質量系數不小于0.9。

5.jpg

【調整方案】

剪重比不滿足時的調整方法:

1)程序調整:

在Satwe的“調整信息”中勾選“”按抗震規范5.2.5條調整各層地震內力“”后,程序按抗震規范5.2.5條自動將樓層最小地震剪力系數直接乘以該層及以上樓層重力荷載代表值,用以調整該樓層地震剪力,以滿足剪重比的要求。(WNL.OUT文件中的所有結果都是結構的原始值,未經調整的,而WWNL.OUT中的內力是調整后的)。

2)人工調整:

① 當地震剪力偏大(剪重比比規范限值大很多)而層間位移角又偏小時,說明結構過剛,宜適當減小墻(柱)截面,降低剛度,以取得合適的經濟技術指標;

② 當地震剪力偏?。糁乇缺纫幏断拗敌『芏啵┒鴮娱g位移角又偏大時,說明結構過柔,宜適當增大墻(柱)截面,提高剛度;

③ 當地震剪力偏?。糁乇缺纫幏断拗敌『芏啵┒鴮娱g位移角又恰當時,可在程序SATWE的“調整信息”中“全樓地震作用放大系數”中輸入大于1.0的系數,增大地震作用,以滿足剪重比要求。

3. 位移比

【定義】

樓層位移最大值與平均值的比值。

【控制目的】

控制結構平面的規則性,避免產生過大的偏心而導致結構產生較大的扭轉效應。

【規范限值】

《抗規》 3.4.3條、《高規》3.4.5條

在考慮偶然偏心影響的規定水平地震力作用下,樓層豎向構件最大的水平位移和層間位移,A級高度高層建筑不宜大于該樓層平均值的1.2倍,不應大于該樓層平均值的1.5倍;B級高度高層建筑、超過A級高度的混合結構及本規程第10章所指的復雜高層建筑(帶轉換層的結構、帶加強層的結構、錯層結構、連體結構以及豎向體型收進、懸挑結構)不宜大于該樓層平均值的1.2倍,不應大于該樓層平均值的1.4倍。

【PKPM結果查看】

位移輸出文件(WDISP.OUT)

6.jpg

Ratio-(X),Ratio-(Y): 最大位移與層平均位移的比值

Ratio-Dx,Ratio-Dy:最大層間位移與平均層間位移的比值

【調整方案】

改變結構平面布置,減小結構剛心和形心的偏心距;可利用程序的節點搜索功能在SATWE的“分析結果圖形和文本顯示”中的“各層配筋編號簡圖”中快速找到位移最大的節點,加強該節點對應的墻、柱等構件的剛度;也可以找出位移最小的節點,削弱其剛度;直至位移比滿足要求。

【TIPS】

(1)位移比控制是層扭轉效應控制,位移角控制是整體平動剛度控制?!犊挂帯穼椥詫娱g位移角規定如下:

7.png

(2)根據《高規》3.3.3條規定,高層建筑驗算位移比時需要考慮偶然偏心的影響,但驗算層間位移角不需要考慮偶然偏心。對于復雜結構,根據《抗規》5.1.1條,在進行位移、位移比驗算時需要考慮雙向地震作用。

(3)位移比驗算時需要勾選“強制剛性樓板假定”。

4. 周期比

【定義】

結構扭轉為主的第一自振周期Tt與平動為主的第一自振周期T1的比值。

【控制目的】

控制結構扭轉效應,減小扭轉對結構產生的不利影響。周期比不滿足要求時,說明結構的扭轉剛度相對于側移剛度要小,結構的扭轉效應大。

【規范限值】

《高規》3.4.5條

結構扭轉為主的第一自振周期Tt與平動為主的第一自振周期T1之比,A級高度高層建筑不應大于0.9,B級高度高層建筑、超過A級高度的混合結構及本規程第10章所指的復雜高層建筑(帶轉換層的結構、帶加強層的結構、錯層結構、連體結構以及豎向體型收進、懸挑結構)不應大于0.85。

【PKPM結果查看】

周期 振型 地震力文件中(WZQ.OUT)

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【調整方案】

加強結構外圍墻、柱和梁的剛度,適當削弱結構中間墻、柱的剛度。

【TIPS】

進行周期比驗算應選擇剛性樓板假定,多層建筑結構不需要控制周期比。

5. 剛度比

【定義】

相鄰樓層側向剛度的比值。

【控制目的】

控制結構豎向規則性,以免豎向剛度突變,形成薄弱層。

【規范限值】

《抗規》3.4.3,《高規》3.5.2

1)對框架結構,樓層與相鄰上層的側向剛度的比值不宜小于0.7,與相鄰上部三層剛度平均值的比值不宜小于0.8。

2)對剪力墻結構,樓層與相鄰上層的側向剛度的比值不宜小于0.9;當本層層高大于相鄰上層層高的1.5倍時,該比值不宜小于1.1;對結構底部的嵌固層,該比值不宜小于1.5。

【PKPM結果查看】

總信息(WMASS.OUT)

9.jpg

【調整方案】

1)程序調整:如果某樓層剛度比的計算結果不滿足要求,SATWE自動將該樓層定義為薄弱層,并按《高規》3.5.8條,將該樓層地震作標準值的剪力乘以1.25的增大系數。

2)人工調整:適當降低本層層高或提高本層墻、柱和梁的剛度(加大截面);適當提高上部相鄰樓層層高或削弱墻、柱和梁的剛度。

6. 樓層受剪承載力

【定義】

抗側力構件的層間受剪承載力與相鄰上一樓層的比值。

【控制目的】

控制結構豎向不規則,避免豎向樓層受剪承載力突變,形成薄弱層。

【規范限值】

《抗震》3.4.3條

抗側力結構的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%,則為豎向不規則。

《高規》3.5.3條

A級高度高層建筑的樓層抗側力結構的層間受剪承載力不宜小于其相鄰上一層受剪承載力的80%,不應小于其相鄰上一層受剪承載力的65%;B級高度高層建筑的樓層抗側力結構的層間受剪承載力不應小于相鄰上一層受剪承載力的75%。

【PKPM結果查看】

總信息(WMASS.OUT)

10.jpg

【調整方案】

1)程序調整:在SATWE“調整信息”中“指定的薄弱層個數”中填入“個數、及層號”,程序將該樓層強制定義為薄弱層,程序按《高規》3.5.8條將該樓層地震作用剪力放大1.25倍。

2)人工調整:提高該層墻、柱、斜撐等受剪承載力。

7. 剛重比

【定義】

結構的剛度與重力荷載之比

【控制目的】

控制結構在風荷載或水平地震作用下,重力荷載產生的二階效應不致過大,以免引起結構的失穩、倒塌。若剛重比過小,則說明結構的剛度相對于重力荷載過??;若剛重比過大,則說明結構的經濟技術指標較差,宜適當減少墻、柱等豎向構件的截面面積而降低側向剛度。

【規范限值】

《高規》5.4.1條、5.4.5條剛重比EJd/GH**2大于1.4,能夠通過高規(5.4.4)的整體穩定驗算。

剛重比EJd/GH**2大于2.7,可以不考慮重力二階效應。

【PKPM結果查看】

總信息(WMASS.OUT)

11.jpg

【調整方案】

加強豎向構件的剛度。

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