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1、PKPM培训学习总结,汇报人：秦洪斌 2011.11.22,Contents,特殊结构,建立模型,计算参数,提 纲,基础设计,模型建立,一、合理选择软件,SATWE各类多高层结构,PK有牛腿的框排架厂房结构,QITI砌体、底框、混凝土砌块,PMSAP任意空间复杂多高层,模型建立,二、10版软件的变化,取消了轴网层间节点对齐、合并,1.可以布置荷载； 2.分段出梁柱的内力配筋；3. 只能最高梁布楼板； 4.四根梁围成一个平面内布楼板。,跃层柱、梁托柱 斜梁、斜杆、斜楼板,楼层组装-设支座/非支座 设置与柱底相连的最大标高,模型建立,三、特殊构件设计分析,两种次梁的比较,1.主梁当次梁输 a必须输
2、入轴线，b程序自动划分房间，c有刚度对梁配筋结构刚度、周期、位移均有影响，d两端刚接。 2.次梁当次梁输 A不需输入轴线，b不会划分房间，c仅传递荷载，不参加计算无刚度对梁配筋结构刚度、周期、位移无影响，d两端铰接接，次梁与主梁垂直或平行。 3.应用建议 A井字梁按主梁输，b小跨度清荷载不划分房价时可用次梁，c一般都按主梁输，不设铰接。 封口梁、剪力墙连梁，可设铰接。,模型建立,三、特殊构件设计分析,短梁、刚性梁、,1.短梁超筋 A形成原因：线刚度较大 B错误做法：1）加大柱截面；2）布置双柱；3）设置铰接。 C避免方法：当短梁宽小于梁宽时合并成一点； D解决方法：1）柱设牛腿；2）短梁加宽；
3、3）短梁加腋。 短梁是由于线刚度大，吸收荷载大造成的，减小截面。 2.刚性梁 A形成原因：梁柱参考节点不相关 B造成结果：1）形成悬臂梁；2）房间未封闭。 C刚性梁特点： 1）刚度无限大；2）无自重； 3）传递荷载。 D解决方法：1）加任意截面梁；2）程序自动识别 E运用：上下柱节点不对齐，柱轴线间布置刚性梁。,变形缝,模型建立,三、特殊构件设计分析,悬臂梁、梁托柱,1.“悬臂梁” A形成原因：大跨度，长悬臂，重荷载，小封口梁 B错误做法：从主梁伸出的不是悬臂梁。 C解决方法：1）加大框架梁刚度；2）减小封口梁荷载； D同类问题：1）梁一端在柱上一端在梁上（悬臂梁）； 2）梁托柱 2.梁托柱
4、A特殊现象：柱底轴力减小，被柱抬的梁无负弯矩。 B受力分析：梁柱协调变形完成，柱的轴力由梁的剪力平衡 C实现方式：设“转换梁”“转换柱”“转换层”“薄弱层” 托柱梁不放大，托墙梁要放大。 D特点：加强托梁的截面刚度，会使柱轴力增大。,设转换梁,设转换柱,不放大,不选,节点竖向位移会使内力重分布,模型建立,四、强柱弱梁,强柱弱梁,1.造成墙柱弱梁的原因 a未考虑受压钢筋的影响；b梁设计弯矩放大； c控制梁裂缝； c未考虑受压钢筋的影响； 2.新规范 A提高框架柱的弯矩增大系数；b考虑受压钢筋对梁抗弯承载力的贡献；c板对梁承载力计算的贡献；d新的梁扰度和裂缝的计算。 3.软件中的体现,模型建立,五
5、、剪力墙组合截面配筋验算,悬臂梁、梁托柱,1.主梁当次梁输 a必须输入轴线，b程序自动划分房间，c有刚度对梁配筋结构刚度、周期、位移均有影响，d两端刚接。 2.次梁当次梁输 A不需输入轴线，b不会划分房间，c仅传递荷载，不参加计算无刚度对梁配筋结构刚度、周期、位移无影响，d两端铰接接，次梁与主梁垂直或平行。 3.应用建议 A井字梁按主梁输，b小跨度清荷载不划分房价时可用次梁，c一般都按主梁输，不设铰接。 封口梁、剪力墙连梁，可设铰接。,模型建立,六、楼梯,楼梯设计分析,1.规范对楼梯的规定 a宜采用现浇钢筋混凝土楼梯；b楼梯间不宜设置在房屋的尽头或转角处；c计算中应考虑楼梯构件的影响。 2.程
6、序实现 a在建模中输入楼梯；b退出时勾选“楼梯自动转换为梁”；c生成“LT”文件夹考虑楼梯作用，和原文件夹不考虑楼梯作用。 3.计算过程（算三遍） A把模型结构建好，荷载输好； B 建楼梯，在LT文件夹中算结构指标性计算如位移、周期； C在原工程目录中算内力配筋,计算参数设置与调整,计算参数设置与调整,SATWE前处理,双向地震与偶然偏心,1.双向地震 明显不对称结构（1.35位移比1.5）应考虑 2.偶然偏心 任何高层应考虑 可以同时考虑偶然偏心与双向地震，程序分别计算取最不利结果。,计算参数设置与调整,SATWE前处理,地震作用最大方向,1.概念 当地震或风沿不同方向作用，结构反应的大小一
7、般不同，那么必然存在摸个角度使得结构反应最大，这个方向我们就称为最不利地震作用方向，以逆时针方向为正。 2.软件实现 SATWE可以自动计算出对不利方向，在计算书WZQ.OUT文件输出。 a先输入0， b算出结构后，看是否大于15度 c建模时把绝大多数构件对着X方向。,计算参数设置与调整,结构计算结果分析,位移比,周期比,层刚度比,层间受剪承载力比,刚重比,剪重比,结构抗倾覆验算,重力二阶效应验算,柱墙倾覆弯矩验算,墙柱轴压比,计算参数设置与调整,SATWE计算结果分析方法,位移比,1.定义 反映结构抗扭特性和规则性的重要指标，主要限制结构布置的不规则性，以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大
8、的扭转。位移比不满足规范要求，说明结构的刚心偏置，扭转过大，抗侧力布置不合理。 2.查看方法 3.结构有效调整方法 a查看；b减小最大位移或加大最小位移； c加强或者削弱最大最小点出墙柱构件的刚度 如：增大最大位移柱刚度（适用于结构顶层） 在最大位移柱处增加剪力墙（可加墙时） 加大柱截面，加大附近的梁（不能加墙时）,查看点号,位移比,位移角,计算参数设置与调整,SATWE计算结果分析方法,周期比,1.定义 A以扭转为主的第一振动周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比小于0.9。 2.计算方法 程序不能自动计算需要自己计算。a区分哪个是振动周期哪个是平动周期；b找到Tt T1 ；c计算Tt /
9、T1。保证结构的抗扭刚度不太弱，减小扭转对结构产生的不利影响。 3.结构有效调整方法（2个步骤） A先调到系数均大于0.8；如：使结构布局刚度均匀对称 B加强结构外部刚度，削弱内部刚度。,误区： 1.结构抗侧力刚度越好，抗扭性越好。 2.视觉上感到貌似规整对称抗扭性就好。,正确做法： 1.增强结构周边刚度； a增大周边柱墙的截面数量； b增大周边梁的高楼板厚度； c楼板外伸段凹槽处设置连梁或连接板； D减小周边剪力墙洞口。 2.减小结构中心刚度 a给结构中不剪力墙开洞； b在中心核心筒开结构洞再填充；,第一自振周期 1.周期最长 2.必须为第一振型 3.基底剪力较大 4.能引起结构的整体振动,
10、计算参数设置与调整,SATWE计算结果分析方法,层刚度比,1.定义 主要为限制结构竖向布置的不规则性，避免结构刚度沿竖向突变，形成薄弱层。规范对不同结构做了不同的规定（高层3.5.2）。 2.软件调整方法 如果某楼层刚度比的计算结果不满足要求，SATWE自动将该楼层定义为薄弱层，并按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。 3.结构有效调整方法 a适当降低本层层高，或适当提高上部相关楼层的层高。 b适当加强本层墙、柱和梁的刚度，或适当削弱上部相关楼层墙、柱和梁的刚度。,框架结构,剪力墙,计算参数设置与调整,SATWE计算结果分析方法,层间受剪承载力比,1.定义 主要为限制结构竖向布置的
11、不规则性，避免楼层抗侧力结构的受剪承载能力沿竖向突变，形成薄弱层。 2.软件调整方法 在SATWE的“调整信息”中的“指定薄弱层个数”中填入该楼层层号，将该楼层强制定义为薄弱层，SATWE按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。 3.结构有效调整方法 适当提高本层构件强度（如增大配筋、提高混凝土强度或加大截面）以提高本层墙、柱等抗侧力构件的抗剪承载力，或适当降低上部相关楼层墙、柱等抗侧力构件的抗剪承载力。,0.80即满足,计算参数设置与调整,SATWE计算结果分析方法,刚重比,1.定义 刚重比是结构刚度与重力荷载之比，他是控制结构整体稳定的重要因素。 2.软件调整方法 刚重比不满足规
12、范上限要求，在SATWE的“设计信息”中勾选“考虑P-效应”，程序自动计入重力二阶效应的影响。 3.结构有效调整方法 刚重比不满足规范下限要求，只能通过调整增强竖向构件，加强墙、柱等竖向构件的刚度。,框架结构 框架为剪切型变形，按每层的刚重比验算结构的整体稳定性。,剪力墙结构 框架为剪切型变形，按每层的刚重比验算结构的整体稳定性。,计算参数设置与调整,SATWE计算结果分析方法,剪重比,1.定义 剪力与重力之比。主要为限制各楼层的最小水平地震剪力，确保周期较长的结构的安全。不满足，则结构的刚度相对于水平地震剪力过小；过大，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少墙、柱等竖向构件的截面面积。 2
13、.软件调整方法 增大剪力，即加大地震力。 3.结构有效调整方法 a先不勾选，进行判断；b相差5%以内基本满足，5%15%放大地震力，大于15%调整结构方案。,剪重比,规范规定值,90%,计算参数设置与调整,SATWE计算结果分析方法,结构抗倾覆验算,1.定义 对于高层高宽比较大时，风和地震作用较大，如果地基刚度较弱，可能发生倾覆。 2.软件查看方法 WMASS.OUT 3.结构有效调整方法 自行判断,计算参数设置与调整,SATWE计算结果分析方法,墙柱轴压比,1.定义 主要为限制结构的轴压比，保证结构的延性要求，规范对墙肢和柱均有相应限值要求。轴压比不满足规范要求，结构的延性要求无法保证；轴压
14、比过小，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少相应墙、柱的截面面积。 2.软件查看方法 SATWE图形后处理 3.结构有效调整方法 增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度,四轮结构计算法,第三轮计算：对结构构件作优化设计,第二轮计算：确定整体结构的科学性,第四轮计算：满足规范抗震措施要求,第一轮计算：完成整体参数的合理设置,计算前处理：选择计算软件建模初始条件设置,汶川地震工工程人员的启示,2008-05-1214:28:04.0, 四川盆地西部的龙门山断裂带发生Ms8.0 级强震.,Dynamically, the main geodynamic source is from the
15、 collision of two big plates .Since 3.4 Ma, India plate has been pushing Eruasian Plate strongly and resulted in Tibet plateau uprising quickly. Now the movement velocity of India Plate towards Eruasian Plate is still 4-5 cm/y.,印度板块,青藏高原,欧亚板块,献给那些在512汶川地震中不幸遇难的同胞们 ！,映秀镇,北川县城：80%的房屋倒塌！,老县城,新县城,家园被毁！,
16、地震以前的北川县城,王家岩滑坡,新北川中学滑坡,老县城,新县城,700人死亡！,新北川中学岩崩,1600人死亡！,老县城,启示1： 建设场址应尽可能避开 活动性断层(地震断层),映秀镇：92%的房屋倒塌！,王家岩滑坡,新北川中学滑坡,老县城,新县城,北川：断裂带两侧的房屋几乎全部被摧毁 ！,前山断裂错断白鹿镇中学校园，距断层数米处的教学楼没有遭到严重破坏,紫坪铺水利工程溢洪道边坡,特殊建筑结构的设计,特殊建筑结构的设计,常用建筑结构的设计,地下室,多塔大地盘结构,剪力墙结构,计算参数设置与调整,地下室,地下室重点概念,1.土层水平抗力系数的比例系数 2.5100范围内的正数，不输入负数。 2.地下室抗震等级 地下一层与上部结构相同，地下一层以下逐层降一级，但不
