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1、结构设计的常见问题处理,培训计划： 1.计算软件参数的合理取值 2.结构计算结构的判读及常见问题 3.多塔、错层结构计算 4.其他PKPM软件（2-3） 5.结构设计常见问题处理（2-3） 6.钢结构设计 7.MIDAS,第一部分：计算软件参数的合理取值,1.水平力与整体坐标的加角:水平力包含水平风荷载和水平地震力， 在这里建议以风荷载大的面方向（或其垂直向），作为其水平力与整体坐标的夹角。2.混凝土容重:钢筋混凝土的容重约为25，但PKPM软件在计算中未考虑结构面上粉刷层荷载，是偏于不安全的，但同时梁与柱、梁与梁的交叉的重叠部分未予扣除，这部分荷载又算多了，综合考虑两种因素，根据测算，一般按
2、结构类型取值:框架结构 25 框剪结构 26 剪力墙结构 27对于具体的构件：板、柱相当；梁大了约10%,总信息（1）,水平力与整体坐标的加角,总信息（2）3.地下室层数：地下室的特点是不受风荷载作用；因外围土的约束地震力几乎为零；一般的地下室顶为结构的约束面，因此地震力调整是对地下室的一层而言的。回填土对地下室的约束系数（刚度增大倍数）：一般地下室填3，几乎完全约束时填5，刚性约束时填-1。如结构无地下室，但当地面层作为结构一层输入时，该处地下室层数填1。地下室的约束系数可填2。4.刚性板假定:按照规范要求,结构的位移比应是刚性楼板假定下的位移比指标计算：刚性板配筋计算：刚性板或弹性板,总信
3、息（3）5.墙元侧向节点:这是墙元刚度矩阵凝聚计算的一个控制参数，若选“出口”，则只把墙元因细分而在其内部增加的节点凝聚掉，四边上的节点均作为出口节点，墙元的变形协调性好，分析结果符合剪力墙的实际，但计算量较大，因为墙元两侧节点均为独立节点；若选“内部”，则只把墙元上、下边的节点作为出口节点，墙元的其它节点均作为内部节点而被凝聚掉，这时，墙元两侧边中部的节点为变形不协调点。自然这种处理方法的分析精度会受到影响，这是对剪力墙的一种简化模式，但计算量比前者少许多，效率高，实用性好，。,包括：施工加载 1；施工加载 2在施工过程中，结构自重（恒载）是随着施工的进行， 一层一层的形成结构再作用上荷载的
4、，并在施工过程中逐层找平，下层的变形对上层上不产生影响。一次性加载没有考虑这种影响，导致结构变形过大，相当于算小了结构的抗压刚度，使结构的竖向位移算大了，增大了柱、墙的竖向位移差，柱、墙受力不均匀。（因为一般墙的轴压比较柱小，墙承担的竖向力较柱大，柱有向墙卸荷的趋势）施工加载 1：就是根据施工的过程，逐层的加载，使下部的加载不产生上部的变形。对一次加载的计算方法有所改进。模拟施工加载2：按模拟施工加荷方式计算竖向力，同时在分析过程中将柱轴向刚度放大10倍计算。更进一步减小了变形差结构的整体计算时未考虑基础的变形影响。基础的变形特点是，受力大的柱变形也大，且中部变形的比边部变形大，即受力大的墙体
5、产生了卸荷作用，柱墙差异变形减小，使得柱和墙上分得的轴力比较均匀。,6. 模拟施工加载分析,模拟施工,在竖向恒载作用下，结构变形基本上是在施工过程中逐层形成的。逐层形成结构刚度；逐层找平；逐层加荷载。在逐层施工过程中，基础发生不均匀沉降。,恒载作用下结构变形形成示意图,恒载作用下结构变形形成近似示意图,方法比较,真实模拟施工受力比较,总结：1.模拟施工未考虑基础的变形，沉降差偏大（剪力墙受力大）2.模拟施工计算方法理论不严谨，但结果与手算吻合较好。建议：多层结构时用模拟施工1，高层计算时：上部结构按模拟施工1，基础时用模拟施工2。 模拟施工和模拟施工都是不完全的模拟方法，转换梁受力偏小的问题没
6、有解决。转换梁的内力放大也许考虑了这一因素，因此一定要指定转换构件,风荷载(1)1.修正后基本风压：根据建筑结构荷载规范的7.1.2条，对与高层、高耸以及对风荷载比较敏感的其他结构，基本风压应适当提高，并应由有关的结构设计规范具体规定。按高层建筑混凝土结构技术规程的3.2.2条，对与特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑，其基本风压应按100年重现期的风压值采用。按规范的解释，房屋高度大于60m的都是对风荷载比较敏感的高层建筑。,风荷载(2)2.结构基本周期:”荷载规范” 7.4.1规定 对于基本自振周期 T1 大于 0.25s 的工程结构，如房屋、屋盖及各种高耸结构，以及对于高度大于 30m
7、且高宽比大于 1.5 的高柔房屋，均应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响。 因此一般的高层结构均应考虑风振的影响.框架结构：t=(0.080.1)N框剪结构：t=(0.060.08)N剪力墙： t=0.05N,地震信息(1)1.场地类别：程序是“场地土类型”，按地基基础规范的3.0.3条的4款，应该是“场地类别”。建筑抗震设计规范的3.3.2、3.3.3条也是提的“建筑场地”，而不是“场地土”。场地类别不因地基处理及打桩等而改变.2. 活荷质量折减系数指的是计算重力荷载代表值时的活荷载组合值系数，可以取0.5（“抗震规范”5.1.3条）。,地震信息(2)3.周期折减系数：这个参数是根据高层
8、建筑混凝土结构技术规程的3.3.16条（强条）要求，按3.3.17条进行折减的。框架：0.60.7 （0.7）框剪：0.70.8 (0.8)剪力墙：0.91.0 (0.9) 主要是考虑房屋内填充墙对结构自振周期的影响. 对于空旷无强房屋,可不折减周期.(框架取0.9)我认为对框架结构还有柱对梁的加强作用（壁式框架）,4.构件的抗震等级,7.1.2短肢剪力墙的抗震等级应比本规程表 4.8.2 规定的剪力墙的抗震等级提高一级采用；10.2.5 对部分框支剪力墙结构，当转换层的位置设置在 3 层及 3 层以上时，其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级尚宜按本规程表 4.8.2 和表 4.8.3 的规
9、定提高一级采用。 10.3.3 带加强层高层建筑结构应符合下列构造要求： 加强层及其相邻层的框架往和核心简剪力墙的抗震等级应提高一级。10.4.4 错层处框架柱的截面高度不应小于 600mm，混凝土强度等级不应低于 C30， 规程抗震等级应提高一级采用，箍筋应全柱段加密。10.5.5 连接体及与连接体相邻的结构构件的抗震等级应提高一级采用。 短肢 3层转换 加强层 错层 连体,5.关于扭转耦连计算 高规3.3.4-1条规定，质量、刚度不对称、不均匀的结构，以及高度超过100m的高层建筑结构应采用考虑扭转耦连振动影响的振型分解反应谱法。 抗规5.2.3条:规则结构不进行扭转耦联计算时 平行于地震
10、作用方向的两个边榀 其地震作用效应应乘以增大系数 一般情况下 短边可按 1.15 采用 长边可按 1.05 采用当扭转刚度较小时 宜按不小于 1.3 采用 ,但SATWE未执行这条 ) 非耦联计算仅适用于平面结构以及能够解耦成平面结构的简单空间结构，对复杂空间结构可能造成错误结果。 ) 耦联计算适用于任何结构，总是正确的。 ) 耦联计算的结果不一定比非耦联计算的结果大，二 者没有必然关系。 ) 建议总是选择耦联计算，不会出问题。,非耦联 耦联,6.双向地震作用 规范条文：新抗震规范5.1.1条规定，质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向地震作用下的扭转影响。 具体操作原则：楼层位移比或者层
11、间位移比超过1.2，考虑双向地震 计算公式： 公式中:Sx和 Sy表示在算X向地震作用下,由于结构的不对称,在X向和Y向产生的地震力. 对称结构也不会产生双向地震力. 双向地震的含义：对于结构复杂的高层结构，在地震作用下，存在明显的不同方向地震的偶合效应，即X向的地震在产生X向地震效应的同时也产生了Y向的地震效应，两个方向的效应同时存在。因此要进行地震方向的组合,考虑双向地震带来的配筋增大,1. 规则框架例 2. 框剪结构例,考虑双向地震对配筋的影响：结构越不对称越复杂,影响越大 .对称结构没影响。,7.偶然偏心 规范条文：高规3.3.3条规定，计算单向地震作用时，应考虑偶然偏心的影响。 4.
12、3.5在考虑偶然偏心影响地震作用下，楼层竖向构件的位移比 A级高度建筑不宜1.2,不应大于1.5，B级高度、混合结构、复杂高层不应大于1.4 原因:由于施工、使用或地震地面运动的扭转分量等因素所引起的偶然偏心的不利影响。,实例： 偶然偏心对构件内力的影响 构件标准内力对比 (FRAM1 第 8 层) 梁支座弯矩比 1.16( 2) 1.01( 24) AVER= 1.06 梁剪力比 1.16( 2) 1.01( 24) AVER= 1.06 柱剪力Vx比 1.17( 23) 1.01( 6) AVER= 1.06 柱剪力Vy比 1.17( 24) 1.01( 2) AVER= 1.07 柱轴力
13、N比 1.09( 20) 1.02( 2) AVER= 1.05 柱底弯矩Mx比 1.17( 24) 1.01( 2) AVER= 1.07 柱底弯矩My比 1.16( 23) 1.01( 6) AVER= 1.06 柱顶弯矩Mx比 1.17( 24) 1.01( 2) AVER= 1.07 柱顶弯矩My比 1.17( 24) 1.01( 2) AVER= 1.07,偶然偏心对配筋（平均）的影响 柱 梁,15层框剪 11.9% 2.3%13层框剪(PJ2) 0.4% 1.7%33层框支 0.8%8层框架 7.7 3.9%21层框剪 0.9% 1.2%19层框剪 1.3% 1.2%18层框剪 0.7% 3.0%平均增加 3.82% 2.01%,偶然偏心对最大位移比的影响（最大/平均） 不考虑 考虑 增加,15层框剪 1.20 1.31 8.11%13层框剪(PJ2) 1.82 1.95 6.99%33层框支 1.05 1.5 30.32%8层框架 1.76 2.39 26.22%19层框剪 1.57 1.75 10.04%18层框剪 1.43 2.03 29.16%平均增加 18.47%,
