PKPM电算结果中不合理的因素

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1、一、结构平面布置不合理 某工程为框架剪力墙结构，剪力墙布置在楼梯间，位于端部。由底层内力电 算结果，沿墙长度方向的弯矩值相当大（这个弯矩值是由地震力产生） ，造成基 础面积很大。这就是剪力墙布置不合理造成的。不应将长片的剪力墙布置在端 部；一定要布置在端部，应将剪力墙分为小段。 二、电算程序本身的缺陷 如框架剪力墙结构，我们发现虽然受荷相同，但随着层数的增加，与剪力墙 相连的梁端配筋面积也越来越大，有时大得很不合理。造成这种结果的原因是： 剪力墙的刚度比柱的刚度大很多，因此剪力墙的竖向变形远远小于柱的竖向变 形，这种位移差引起与剪力墙相连的梁端弯矩很大。由于位移的累加性，越到 上面越大，与剪力

2、墙相连的梁端弯矩也越大。因电算程序无法解决，只能采取 措施来避免或减轻这一问题： （1）减小柱与剪力墙的轴压比差异，以减小柱与剪力墙的位移差。 （2）降低与剪力墙相连的梁（特别是跨度较小的梁）的刚度。 （3）进行结构布置时，尽量扩大柱与剪力墙的距离，这样使梁跨度增大，从而 降低梁的刚度。 （4）采取构造及施工措施：将与剪力墙相连的梁端处理为铰支，主要是为了解 决与剪力墙相连端刚度偏大的问题。 这种情况只适用于图 1 所示梁与剪墙的情况。如果梁端弯矩不调整，与梁相连 处的剪力墙并不能承担该集中力矩。调整时，将梁端弯矩减小后，将跨中弯矩 增大。调整前的梁端弯矩与跨中弯矩之和应与调整后的梁端弯矩与跨

3、中弯矩之 和相等。对于图 2 的情况，我们则不进行调整，配筋若实在太大，则考虑将与 剪力墙相连的梁断面减小。 带有转换层的剪力墙结构，我们发现与落地剪力墙相连的转换梁配筋较小，而 此转换梁上部的剪力墙墙肢很长，受力应很大（图 3 剪力墙 a） ，由手算进行复 核，发现电算配筋面积偏小。分析原因，是由于落地剪力墙刚度大，转换层以 上各层梁与落地剪力墙相连的一端弯矩大，使传到剪力墙 a 的轴力偏小，导致 转换梁受力偏小，配筋面积偏小。这种情况，也只有将与落地剪力墙相连的转 换层以上的梁端处理为铰支。 对于带有转换梁的结构，因为电算未进行斜截面抗裂的验算，因此，转换梁的 配筋面积可能偏小。所以，我们

4、应对转换梁的斜截面抗裂进行手算复核。 三、计算者人为错误 某工程采用 satwe 计算，发现各层配筋简图中墙配筋数据乱七八糟，经检查是 未将前次的 satwe 计算结果文件中以“sat”， “mid”， “tmp”为后缀的文件删除而造 成。某工程发现某些梁配筋面积为零，而且这些梁断面均同，多次计算如此， 查弯矩图剪力图均不为零，最后发现是在梁断面输入中将材料类别误输为“7.玻 璃”造成的。 通过上述分析，设计人员在设计中，应作到以下几点： 1.进行结构布置时，应进行多方案比较，通过电算分析后，调整结构布置不合 理的部分，通过多次电算，最终形成较为合理的结构布置方案。 2.通过对计算结果的判断，

5、调整计算模型中的不合理部分，必要时，对不同构 件采用不同的计算模型，以利安全。 3.对程序中的重要参数的取值应仔细斟酌，认真校核，避免过分保守或偏于不 安全。4.不可过分依赖计算程序，应加强对计算结果的判断分析，对计算程序不能解 决的问题应辅以手算或其他可靠方法处理。PKPM 结构设计参数的变化 1.风荷载 风压标准值计算公式为:WK=zsZ W。其中:z=1 z/z 在新规范中,基本风压 Wo 略有提高,而建筑的风压高度变化系数 E、 脉动增大系数 、脉动影响系数 都存在减小的情况。所以,按新规范计算的风 压标准值可能比 89 规范大,也可能比 89 规范小。具体的变化包括下面几条: 1)、

6、基本风压:：新的荷载规范将风荷载基本值的重现期由原来的 30 年一遇改 为 50 年一遇: 新高规 3.2.2 条规定:对于 B 级高度的高层建筑或特别重要的高层建筑,应按 100 年一遇的风压值采用。 2)、地面粗糙度类别：由原来的 A、B、C 类,改为 A、B、C、D 类。C 类是指有 密集建筑群的城市市区；D 类为有密集建筑群,且房屋较高的城市市区。 3)、风压高度变化系数：A、B、C 类对应的风压高度变化系数略有调整。新增 加的 D 类对应的风压高度变化系数最小,比 C 类小 20%到 50% 4)、脉动增大系数:A、B、C 类对应的脉动增大系数略有调整。新增加的 D 类对 应脉动增大

7、系数比 89 规范小,约小 5%到 10%。与结构的材料和形式有关。 5)、脉动影晌系数：在 89 高规中,脉动影响系数仅与地面粗糙度类别有关,对应 A、B、C 类的脉动影响系数分别为,0.48、0.53 和 0.63。在新规范中,脉动影响 系数不仅与地面粗糙度类别有关,而且还与建筑的高宽比和总高度有关,其数值都 小于 89 高规。如 C 类、高度为 5Om、高宽比为 3 的建筑,=0.46,比 89 高规小 28%,若为 D 类,则小 37%。 6)、结构的基本周期：脉动增大系数 与结构的基本周期有关(WoT12)。结构 的基本周期可采用结构力学方法计算,对于比较规则的结构,也可以采用近似方

8、法 计算:框架结构 T=(0.08-1.00)N:框剪结构、框筒结构 T=(0.06-0.08)N:剪力墙结 构、筒中筒结构 T=(0.05-0.06)N。其中 N 为结构层数。 2.地震作用 1） 、抗震设防烈度：:新规范改变了抗震设防烈度与设计基本地震加速度值的对 应关系,增加了 7 度(0.15g和 8 度(0.30g)两种情况(见新抗震规范表 3.2.2)。 2 、设计地震分组：新规范把直接影响建筑的设计特征周期 Tg 的设计近震、远震改为设计地震分组,分别为设计地震第一组、第二组和第三组。 3)、特征周期值：比 89 规范增加了 0.05s 以上,这在一定程度上提高了地震作 用。 4

9、)、地震影响系数曲线：新规范 5.1.5 条,设计反应谱范围由原来的 3s 延伸到6s,分上升段、平台段、指数下降段和倾斜下降段四个区段。在 5Tg 以内与 89 规范相同,从 5Tg 起改为倾斜下降段,斜率为 0.02。对于阻尼比 不等于 0.05 的 结构,设计反应谱在阻尼比 等于 0.05 的基础上调整。 5） 、扭转耦连：新高规 3.3 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稿连振动影响的振型分解反应谱法。6)、双向地震作用：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。 7)、

10、偶然偏心：新高规 3.3.3 条规定,计算地震作用时，应考虑偶然偏心的影响, 附加偏心距可取与地震作用方向垂直的建筑物边长的 5%。 8)、竖向地震作用：新规范 5.3.1 条规定,对于 9 度的高层建筑,其竖向地震作用 标准值应按 公式(5.3.1-1)和5.3.14计算,并宜乘以 1.5 的放大系数。相当于重力荷载代 表值的 33.4%:新规范 5.3.3 条规定,长悬臂和其它大跨度结构竖向地震作用标准 值,8 度、8.5 度和 9 度时分别取重力荷载代表值的 10%、15%和 20%:新高规 10.2.3 条规定,带转换层的高层建筑结构,8 度抗震设计时转换构件应考虑竖向地 震影响。 3

11、.地震作用调整 1） 、最小地震剪力调整：:新规范 5.2.5 条规定,抗震验算时,结构任一楼层的水 平地震的剪重比不应小于表 5.2.5 给出的最小地震剪力系数 。对于竖向不规则 结构的薄弱层,尚应乘以 1.15 的增大系数 2)、0.2Q0 调整：新规范 6.2.13 条规定,侧向刚度沿竖向分布基本均匀的框一剪 结构,任一层框架部分的地震剪力,不应小于结构底部总地震剪力的 20%和按框- 剪结构分析的框架部分各楼层地震剪力中最大值 1.5 倍二者的较小值。 3)、边榀地震作用效应调整：新规范 5.2.3 条规定,规则结构不进行扭转祸连计 算时,平行于地震作用方向的两个边桶,其地震作用效应应

12、乘增大系数。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。软件未执行这一条。 4)、竖向不规则结构地震作用效应调整：新规范 3.4.3 条规定,竖向不规则的建 筑结构,其薄弱层的地震剪力应乘以 1.15 的增大系数:新高规 5.1.14 条规定,楼 层侧向刚度小于上层的 70%或其正二层平均值的 80%时,该楼层地震剪力应乘 1.15 增大系数;新规范 3.4.3 条规定,坚向不规则的建筑结构,竖向抗侧力构件不 连续时,该构件传递给水平转换构件的地震内力应乘以 1.25-1.5 的增大系数。 5 、转换梁地震作用下的内力调整：新高

13、规 10.2.23 条规定,转换梁在特一级和一、二级抗震设计时,其地震作用下的内力分别放大 1.8、1.5、1.25 倍。 6)、框支柱地震作用下的内力调整：新高规 10.2.7 条规定,框支柱数目不多于 10 根时:当框支层为 1 一 2 层时各层每根柱所受的剪力应至少取基底剪力的 2% 当框支层为 3 层及 3 层以上时,各层每根柱所受的剪力应至少取基底剪力的 3%: 框支柱数目多于 10 根时,当框支层为 1 一 2 层时每层框支柱所承受剪力之和应 取基底剪力 20%,当框支层为 3 层及 3 层以上时,每层框支柱所承受剪力之和应 取基底剪力 3。她框支柱剪力调整后,应相应调整框支柱的弯

14、矩及柱端梁的剪力、 弯矩,框支柱的轴力可不调整。 4作用效应组合 1)、作用效应组合基本公式非抗震设计时由可变荷载控制的组合 zs=GSGK JQJZ 的 iYQiS 非抗震设计时由永久荷载控制的组合 zs=GSGK 立的 hSQik 抗震设计时的组合 2)、恒荷载作用的分项系数：当其对结构不利时,对于可变荷载效应控制的组合, 应取 1.2,对于永久荷载效应控制的组合,应取 l.35:当其对结构不利时,一般应取 1.0。 3)、可变荷载作用的分项系数和组合值系数：一般应取 l.4；对于标准值大于 4.OKN/m2 的工业房屋楼面结构的活荷载应取 1.3；楼面活荷载的组合值系数见 荷载规范表 4

15、.1.1,取值范围在 0.7-0.9 之间；风荷载的组合值系数为 0.6；与地 震作用效应组合时风荷载的组合系数为 0.2。 4)、地震作用的分项系数：一般应取 1.3:当同时考虑水平、竖向地震作用时,应 取 0.5。 5 、重力荷载代表值：新抗震规范 5.1.3 条规定,建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。各可变荷载组合值系数,应按 表 5.1.3 采用。(与荷载规范表 4.1.1 不同 5.设计内力调整 1)、梁设计剪力调整：抗震规范第 6.2.4 条和高规第 6.2.5、7.2.21 条规定,抗震 设计时,特一、一、二、三级的框架梁和抗震墙中跨高比大于

16、2.5 的连梁,其梁端 截面组合的设计剪力值应调整。 2)、柱设计内力调整：为了体现抗震设计中强柱弱梁概念设计的要求,抗震规范 第 6.2.2、6.2.3、6.2.6、6.2.10 条和高规第 4.9.2 条规定抗震设计时,特一、一、 二、三级的框架柱、框架结构的底层柱下端截面、角柱、框支柱的组合设计内 力值应调整。 3)、剪力墙设计内力调整：高规第 7.2.10、10.2.14、4.9.2 条规定,抗震设计时, 特一、一、二、三级的剪力墙底部加强区和非加强区截面组合的设计内力值应 调整。 6.结构整体性能控制 1)、位移控制：新高规的 4.3.5 条规定,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角,A、B 级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的 1.2 倍；且 A 级高度高 层建筑不应大于该楼层平均值的 1.5 倍,B 级高度高层建筑、混合结构高层建筑 及复杂高层建筑,不应大于该楼层平均值的 1.3 倍。 2)、周期控制：新高规的 4.3.5 条规定,结构扭转为主的第一周期 Tt 与平动