結(jié)構(gòu)設(shè)計如何控制比值和熟練使用 PKPM 操作軟件
時間: 2019-07-08 16:47:41來源: 長沙維度工業(yè)設(shè)計服務(wù)有限公司
在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，目標(biāo)參數(shù)主要包括以下七個參數(shù)：軸壓比、周期比、剪切重量比、剛度比、位移比/位移角、剛度/重量比、層間剪切能力比。PKPM在結(jié)構(gòu)設(shè)計上的熟練也占有重要的地位，那么如何控制比例以及如何熟練使用PKPM操作軟件，和長沙維度工業(yè)設(shè)計有限公司一起來看看吧。
1.軸向壓縮比
軸壓比主要是指控制結(jié)構(gòu)的延性。具體要求見抗規(guī)6.3.6、6.4.5、高規(guī)6.4.2、7.2.14。
如果軸壓比過大，則不能保證結(jié)構(gòu)的延性要求。如果軸壓比過小，結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性就不好。
軸壓比不滿足時的調(diào)整方法:
增加墻體或柱的截面或增加樓板墻體或柱的混凝土強(qiáng)度。
2.周期比
周期比控制結(jié)構(gòu)的橫向剛度與扭轉(zhuǎn)剛度之間的相對關(guān)系，其目的是使抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置更加合理，使結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生過大的扭轉(zhuǎn)作用?？偠灾?，周期比并不要求結(jié)構(gòu)足夠堅固，而是要求結(jié)構(gòu)合理的承載布置。具體要求請參照《身高規(guī)定》4.3.5。剛度越大，周期越短。
抗側(cè)力構(gòu)件對結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)剛度的貢獻(xiàn)與結(jié)構(gòu)剛度中心的距離成正比。
結(jié)構(gòu)的******模態(tài)和第二模態(tài)應(yīng)為平移模態(tài)，扭轉(zhuǎn)周期應(yīng)出現(xiàn)在第三模態(tài)及以后。
當(dāng)******模態(tài)為扭轉(zhuǎn)模態(tài)時，表明結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對于兩主軸的橫向剛度過小。此時，應(yīng)沿兩主軸適當(dāng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)外剛度，或沿兩主軸適當(dāng)削弱結(jié)構(gòu)內(nèi)剛度。
當(dāng)?shù)诙€模式是相反的，沿著兩個主軸結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度差別較大，結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度的相對于主軸(******振型角方向)的橫向剛度是合理的，但對于另一邊的主軸為小(第三角方向振動模式)，此時應(yīng)適當(dāng)削弱內(nèi)角方向沿第三模態(tài)剛度或適當(dāng)加強(qiáng)外圍結(jié)構(gòu)(主要沿******模態(tài)轉(zhuǎn)角方向)的剛度。
不滿足循環(huán)比時的調(diào)整方法:
通過人工調(diào)整和改變結(jié)構(gòu)布置，提高了結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度。一般的調(diào)整原則是加強(qiáng)外墻、柱或梁的剛度，削弱中墻和柱的剛度。利用結(jié)構(gòu)剛度與周期的反比，合理布置抗側(cè)力構(gòu)件。加固時應(yīng)降低周期方向剛度(包括平移方向和扭轉(zhuǎn)方向)，或增加周期方向剛度。
3.位移比/位移角
位移比為剛性樓板假定下端部更大位移(層間位移)與端部位移(層間位移)的均值之比。位移比反映了結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，與周期比的概念一樣，是控制建筑物扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的控制參數(shù)。參見反規(guī)3.4.3，高度規(guī)4.3.5。
當(dāng)位移比不滿足時，只能手動調(diào)整結(jié)構(gòu)平面布置，以減小剛性中心與質(zhì)心之間的偏心。調(diào)整方法如下:
(1)改變結(jié)構(gòu)平面布置，減小剛性中心與質(zhì)心之間的偏心。
(2)在編號示意圖中找出位移更大的節(jié)點，加強(qiáng)節(jié)點剛度，減小位移較小的節(jié)點剛度。
位移角:主要是指結(jié)構(gòu)在正常使用時的極限。在水平荷載作用下，水平位移過大，會引起不適。見gau 3.7的相關(guān)要求。
當(dāng)位移角不滿足要求時，采用平差法
1、增加整棟建筑的剛度，增加截面柱；
2、提高柱混凝土強(qiáng)度等級；
4.剪切重量比；
剪力比要求結(jié)構(gòu)具有足夠的抗震作用，設(shè)計要求不小于規(guī)范要求。有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱反規(guī)5.2.5和高規(guī)3.3.13。
其前提是當(dāng)“有效質(zhì)量系數(shù)”大于90%時，研究結(jié)構(gòu)的剪力比是否合適。有效質(zhì)量系數(shù)與振型數(shù)有關(guān)。如果有效質(zhì)量系數(shù)不滿足90%，可以通過增加模態(tài)數(shù)來滿足。
不滿足剪重比時的調(diào)整方法:
1.計劃調(diào)整。在SATWE的“平差信息2”中，檢查“根據(jù)抗震規(guī)范5.2.5調(diào)整各層的地震內(nèi)力”。
2.手動調(diào)整。如果需要人工干預(yù)，可以根據(jù)以下三種情況停止調(diào)整:
(1)當(dāng)外部地震剪力相對較小，樓層間橫向位移角相對較大時，說明結(jié)構(gòu)過于軟弱，宜增加墻柱截面，提高剛度。
(2)外部地震剪力較大和地板之間的側(cè)向位移角相對較小,表明結(jié)構(gòu)過于僵硬,所以適當(dāng)?shù)臏p少部分墻和柱的剛度降低,從而達(dá)到適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)和技術(shù)的目的。
(3)外部地震剪力相對較小，層間橫向位移角提前。在SATWE的“平差信息2”中，可以輸入大于1的系數(shù)來提高地震效果，從而滿足剪重比的要求。
5.剛度重量比
剛重比主要控制結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以避免結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載或地震作用下的整體失穩(wěn)。詳見高度計5.4.1和5.4.4。
剛重比不滿足要求，說明結(jié)構(gòu)剛度相對于重力荷載過小。但若剛體重量比過大，則表明該結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)較差，宜適當(dāng)減少墻體、立柱等豎向構(gòu)件的截面積。
6.剛度比
剛度比主要用于控制結(jié)構(gòu)的豎向規(guī)律性，以避免豎向剛度的突變和軟弱層的形成。詳見反規(guī)3.4.3、高規(guī)4.4.2。形成的薄弱層，按高度3.5.8進(jìn)行加固。
剛度比不滿足時的調(diào)整方法:
1.計劃調(diào)整。假設(shè)某一樓層剛度比計算結(jié)果不滿足要求，SATWE自動將該樓層定義為軟弱樓層，并根據(jù)高度計3.5.8將該樓層地震剪力放大1.25倍。
2.手動調(diào)整。如需人工干預(yù)，可調(diào)整如下:
(1)適當(dāng)降低該層的高度，或者適當(dāng)提高上部相關(guān)樓層的高度。
(2)適當(dāng)提高本層墻體、柱、梁的剛度，或者適當(dāng)削弱上層墻體、柱、梁的剛度。
7.層間剪切能力比
主要是限制結(jié)構(gòu)豎向布置的不規(guī)則性，避免樓板抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的剪力承載力沿豎向方向破壞，形成軟弱層。見反規(guī)3.4.3、高規(guī)3.5.3及相應(yīng)規(guī)定。對于已形成的軟弱底板，應(yīng)按高程3.5.8將底板地震剪力放大1.25倍。
不滿足層間剪切能力比時的調(diào)整方法:
1.程序調(diào)整:在SATWE的“調(diào)整信息2”中填寫指定的薄弱層數(shù)，并將樓層定義為薄弱層。SATWE將根據(jù)高度計3.5.8將底板地震剪力放大1.25倍。
2.手動調(diào)整。假設(shè)也需要手動干預(yù)，成員的力量在這地板上可適當(dāng)增加(比如增加柱箍筋和墻水平傳播酒吧、提高混凝土強(qiáng)度或增加部分)，提高抗剪承載力抗側(cè)力的成員例如墻壁和列在這一層，或適當(dāng)降低抗側(cè)力的抗剪承載力成員如墻壁和列上地板。 
