第4讲结构四轮计算法ppt课件.ppt

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1、PKPM软件四轮结构计算法理解PKPM软件的四轮结构计算法一、前言：设计软件的合理选取PMCADPKTATSATWEPMSAP不同的软件,有不同的功能和适用范围。PKPM软件系列结构设计程序PMCAD：主要用于建模，其中第八项可作砖混结构和底框-抗震墙结构中砖混部分的抗震分析和计算。砖混结构的强度、构造也在这里计算。PK：适用于二维框、排架结构计算，尤其适用于带重型吊车的工业厂房设计。TAT：采用薄壁杆件原理的空间分析软件，适用于一般多、高层建筑结构设计。SATWE：基于壳元理论的空间有限元分析软件，适用于复杂多、高层建筑结构设计。PMSAP：

2、核心是通用有限元程序，适用于任意空间结构及复杂多、高层建筑结构设计。由于各个软件计算模型存在的差异,即是是同一个工程,如果用不同的软件计算,其计算结果也不可能完全相同,有时会差异很大。设计人员首要任务是在是在充分了解各软件计算原理的前提下，根据工程的实际情况，选择适合本工程力学特征的计算软件。如果选择了不合理的计算软件，不仅浪费了时间和精力，而且错误的计算结果有可能导致工程隐患。结论第一轮计算：完成整体参数的正确设置第二轮计算：确定整体结构的合理性第三轮计算：对单构件作优化设计第四轮计算：满足施工图构造要求二、四轮结构计算步骤(以SATW

3、E为例)计算确定三个主要参数1.振型组合数2.最大地震作用方向3.结构基本周期第一轮计算目标：完成整体参数的正确设置实施：确定三参数1.振型组合数：[耦联]取3的倍数且≤3倍层数，[非耦联]≤层数；高规5.1.13-2条：B级高度和复杂高层建筑结构平扭耦连不小于15,有塔建筑塔数的9倍,参于质量不小总质的于90%,在SATWE-WZQ.OUT文件里查看：X方向的有效质量系数:97.05%Y方向的有效质量系数:94.07%2.最大地震力作用方向:经过运算程序会给出一个方向角，当和设定方向相差>15度,输入方向角重算。在SATWE-WZQ.OUT文

4、件里查看：地震作用最大的方向=2.766(度)3.结构基本周期:可先按缺省算,得出计算值，输入后再算一次。在SATWE-WZQ.OUT文件里查看。振型号周期11.7287第二轮计算目标：确定整体结构的合理性。实施：将七个比值控制在规范规定的范围内（周期比、位移比、层刚度比要求强制刚性楼板）七个比值周期比位移比刚度比层间受剪承载力比刚重比剪重比有效质量比2.1周期比的控制高层规程第4.3.5条，要求：结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比，A级高度高层建筑不应大于0.9，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

5、大于0.85。验算周期比的目的，主要为控制结构在大震下的扭转效应。周期比，即：第一扭转周期与第一平动周期的比值。程序计算出每个振型的侧振成份和扭振成份，通过平动系数和扭转系数可以明确地区分振型的特征。周期最长的基本扭转振型对应的就是第一扭振周期Tt，周期最长的基本平动振型对应的就是第一侧振周期T1。知道了Tt和T1，即可验证其比值是否满足规范2.1周期比的控制平动因子与扭转因子总振动能量平动能量扭转能量平动因子扭转因子2.1周期比的控制Wzq.out考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、X,Y方向的平动、扭转系数振型号周期转角平动系数(X+Y)扭转系

6、数11.574283.440.06(0.00+0.06)0.9421.452490.890.94(0.00+0.94)0.0631.26650.451.00(1.00+0.00)0.0040.530290.560.03(0.00+0.03)0.9750.4025103.180.97(0.05+0.92)0.0360.374814.351.00(0.94+0.05)0.0070.3631138.630.50(0.29+0.21)0.5080.308293.370.05(0.00+0.05)0.9590.212692.740.06(0.00+0.0

7、6)0.94第一振型为扭转2.1周期比的控制平面规整的剪力墙结构，但第一振型为扭转平面规整的框剪结构，但第一振型为扭转15层狭长结构周期比计算原则楼板刚度假定：不符合刚性楼板假定情况,可以不采用楼板刚性假定2.1周期比的控制周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系，而不是绝对大小。目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理，使结构不致于出现过大（相对于侧移）的扭转效应。周期比控制什么？2.1周期比的控制一旦出现周期比不满足要求的情况，一般只能通过调整平面布置来改善，这种改变一般是整体性的，局部的小调整往往收效甚微。周期比不满足要求

8、，说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小，调整原则是加强结构外部，或者削弱内部。周期比不满足要求，如何调整？2.1周期比的控制多塔结构周期比：对于多塔楼