SETWE输出结果检查.ppt

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1、SETWE输出结果检查,SETWE需要控制的5+1大比值,1、周期比 2、位移比 3、层刚比 4、剪重比 5、刚重比结构整体稳定性控制 6、结构薄弱层的验算和控制 :,微观控制的6大比值,1、轴压比 2、剪压比 3、剪跨比 4、跨高比 5、高厚比(剪力墙) 6、长细比(柱),1. 周期比的控制,控制意义： 验算周期比的目的，主要为控制结构在罕遇大震下的扭转效应。,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本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85。,周期比侧重控制的是侧

2、向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系，而非其绝对大小，它的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,2.1 周期比的验算,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,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,如何检查周期比呢？,考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、X,Y 方向的平动系数、

3、扭转系数 振型号 周 期 转 角 平动系数 (X+Y) 扭转系数 1 1.5742 83.44 0.06 ( 0.00+0.06 ) 0.94 2 1.4524 90.89 0.94 ( 0.00+0.94 ) 0.06 3 1.2665 0.45 1.00 ( 1.00+0.00 ) 0.00 4 0.5302 90.56 0.03 ( 0.00+0.03 ) 0.97 5 0.4025 103.18 0.97 ( 0.05+0.92 ) 0.03 6 0.3748 14.35 1.00 ( 0.94+0.05 ) 0.00 7 0.3631 138.63 0.50 ( 0.29+0.21

4、) 0.50 8 0.3082 93.37 0.05 ( 0.00+0.05 ) 0.95 9 0.2126 92.74 0.06 ( 0.00+0.06 ) 0.94,第一振型为扭转,第2振型为平动,有的资料说同一周期含有平动和扭转为不纯周期。不纯周期无大于80的也需要调整结构布置。,周期比计算原则,楼板刚度假定 不符合刚性楼板假定情况：可以不采用楼板刚度假定,周期比控制什么？ 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。 周期比不满足要求，如何调整？ 一旦出现周期比不满足

5、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，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。,多塔结构周期比：对于多塔楼结构，不能直接按上面的方法验算。如果上部没有连接，应该各个塔楼分别计算并分别验算，如果上部有连接，验算方法尚不清楚。 体育场馆、空旷结构和特殊的工业建筑，没有特殊要求的，一般不需要控制周期比。 当高层建筑楼层开洞口较复杂，或为错层结构时，结构往往会产生局部振动，此时可以选择“强制刚性楼板假定”来计算结构的周期比。以过滤局部振动产生的周期。,2.2 复杂结构的周期比控制,D 注意事

6、项,复杂结构的周期比控制 多塔结构周期比：对于多塔楼结构，不能直接按上面的方法验算。如果上部没有连接，应该各个塔楼分别计算并分别验算，如果上部有连接，验算方法尚不清楚。 体育场馆、空旷结构和特殊的工业建筑，没有特殊要求的，一般不需要控制周期比。 当高层建筑楼层开洞口较复杂，或为错层结构时，结构往往会产生局部振动，此时应选择“强制刚性楼板假定”来计算结构的周期比。以过滤局部振动产生的周期,2. 位移比控制,控制意义： 位移比-是指楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角与本楼层平均值的比。 位移比的大小反映了结构的扭转效应，同周期比的概念一样都是为了控制建筑的扭转效应提出的控制参数。,抗规第3.4

7、.3.1条规定：平面不规则而竖向规则的建筑结构，应采用空间结构计算模型，并应符合下列要求：1)扭转不规则时，应计及扭转影响，且楼层竖向构件最大的弹性水平位移和层间位移分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.5倍,新高规的4.3.5条规定，高层建筑的楼层竖向构件最大水平位移不宜大于该楼层平均值的1.2倍。 层间位移角，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1.4倍。,2.1 最大位移和平均位移计算,最大位移： 墙顶、柱顶节点的最大位移； 平均位移： 墙顶、柱顶节点的最大位移与最小位移之和除的一半；

8、最大层间位移：墙、柱层间位移的最大值； 平均层间位移：墙、柱层间位移的最大值与最小值之和的一半。,3.2 位移比控制原则,计算规则 1：偶然偏心与双向地震作用 高层结构应考虑偶然偏心影响（高规3.3.3条）； 复杂结构应考虑双向地震作用（抗震5.1.1条）； 偶然偏心和双向地震作用分别考虑，不叠加。 计算规则 2：楼板刚度假定 抗震规范3.4.3条,凸凹不规则或楼板局部不连续时，应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型。 当平面不对称时尚应计及扭转影响。,如何检查位移比呢？,此时位移比意义不大位移比异常,该层该塔X方向平均位移、位移差,该层该塔X方向最大位移、位移差,层高和最大层间位移角,D

9、 注意事项,复杂结构的位移控制 复杂结构，如坡屋顶层、体育馆、看台、工业建筑等，这些结构或者柱、墙不在同一标高，或者本层根本没有楼板，此时如果采用“强制刚性楼板假定”，结构分析严重失真，位移比也没有意义。所以这类结构可以通过位移的“详细输出”或观察结构的变形示意图，来考察结构的扭转效应。 对于错层结构或带有夹层的结构，这类结构总是伴有大量的越层柱，当选择“强制刚性楼板假定”后，越层柱将受到楼层的约束，如果越层柱很多，计算失真。 总之，结构位移特征的计算模型之合理性，应根据结构的实际出发，对复杂结构应采用多种手段 。,3、层刚度比控制,层刚度比的概念用来体现结构整体的上下匀称度.,抗震规范附录E

10、2.1规定，筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2。 高规的4.4.2条规定，抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相临上部楼层侧向刚度的70%或其上相临三层侧向刚度平均值的80%。 高规的5.3.7条规定，高层建筑结构计算中，当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。,新高规的10.2.3条规定，底部带转换层的高层结构，转换层上部结构与下部结构的侧向刚度，应符合高规附录E的规定。 E.0.1底部大空间为一层的部分框支剪力墙结构，可近似采用转换层上、下层结构等效刚度比表示转换层上、下层结构刚度的变化，非抗震设计时不应大于3，

11、抗震设计时不应大于2。 E.0.2底部为多于一层大空间的部分框支剪力墙结构，其等效侧向刚度比e宜接近1，非抗震设计时不应大于2，抗震设计时不应大于1.3。,如何检查层刚比呢？,与下一层的层刚比 0.7则不行,与上一层的,1则不行,D 注意事项:,转换层结构按照“高规”要求计算转换层上下几层的层刚度比，一般取转换层上下等高的层数计算。 层刚度作为该层是否为薄弱层的重要指标之一，对结构的薄弱层，规范要求其地震剪力放大1.15，这里程序将由用户自行控制。 当采用第3种层刚度的计算方式时，如果结构平面中的洞口较多，这样会造成楼层平均位移的计算误差增加，此时应选择“强制刚性楼板假定”来计算层刚度。选择剪

12、切、剪弯层刚度时，程序默认楼层为刚性楼板,4. 剪重比控制,控制意义： 控制剪重比，是要求结构承担足够的地震作用，设计时不能小于规范的要求。 剪重比与地震影响系数由内在联系:=0.2max,C 计算方法及程序实现 剪重比首先可以由“有效质量系数”来控制，当“有效质量系数”大于90%时，可以认为地震作用满足规范要求，此时，再考察结构的剪重比是否合适，否则应修改结构布置、增加结构刚度，使计算的剪重比能自然满足规范要求。 “有效质量系数”与“振型数”有关，如果“有效质量系数”不满足90%，则可以通过增加振型数来满足。,楼层剪力控制,抗震规范第5.2.5条明确要求了楼层剪重比。 控制剪重比，是要求结构

13、能过承担足够的地震作用，设计时不能小于规范的要求。 若结构的剪重比是小于规范要求， 首先应研究设计方案是否合理，改进结构布置、增加结构刚度，使计算的剪重比能自然满足规范要求。 其次才考虑调整地震力，剪重比调整系数将直接乘在该层构件的地震内力上。,如何检查剪重比呢？,规范：高规（5.1.13）规定对B级高度高层建筑及复杂高层建筑有效质量系数不小于0.9；抗规(5.2.2)条文说明建议有效质量系数可取为0.9,8层结构：算了30个振型有效质量系数仍不够,算了60个振型有效质量系数够了,5、刚重比结构稳定性的验算与控制,A 控制意义： 对结构稳定性的控制,避免建筑在地震时发生倾覆. 当高层、超高层建

14、筑高宽比较大，水平风、地震作用较大，地基刚度较弱时，结构整体倾覆验算很重要，它直接关系到结构安全度的控制。,刚重比为结构的侧向刚度与重力荷载之比但更确切的说应该是：对以剪切变形为主的框架结构，其含义是层等效剪切刚度与单位楼层高度重力荷载设计值之比；对呈弯剪形的剪力墙结构及框一剪、框筒结构其含义是指结构等效弯曲刚度与总重力荷载设计值之比。,它主要用于从宏观上来控制高层结构的整体稳定，也是判别是否需要考虑重力二阶效应的一个参数。 因为当重力荷载较大，刚度又偏小时，会产生较大侧向位移，这时不可忽略重力产生的弯矩作用。,高规第541条规定了可不考虑重力二阶效应的条件。 第544条中规定了其必须满足的结

15、构整体稳定条件。,高规第12.1.6条，高宽比大于4的高层建筑，基础底面不宜出现零应力区；高宽比不大于4的高层建筑，基础底面与地基之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。计算时，质量偏心较大的裙楼与主楼可分开考虑。,具体电算操作时，应打开计算P一效应开关，程序即会自动考虑，对刚性楼板和弹性楼板假定时，操作相同。结果在输出文本中可查。,多层框架整体稳定的验算,框架为剪切型变形，按每层的刚重比验算结构的整体稳定,超高层建筑整体稳定的验算,剪力墙为弯曲型变形，按整体的刚重比验算结构的整体稳定,对于多层结构 P-效应影响很小。 对于大多数高层结构， P-效应影响将在5%10%之间。 对于超高层结

16、构， P-效应影响将在10%以上。 所以在分析超高层结构时，应该考虑 P-效应影响。 (P-效应对高层建筑结构的影响规律:中间大两端小),框架为剪切型变形：按每层的刚重比验算结构的整体稳定 剪力墙为弯曲型变形：按整体的刚重比验算结构的整体稳定 整体抗倾覆的控制：基础底部零应力区控制,6 结构薄弱层的验算和控制,A 控制意义： 避免薄弱层的轻易出现,若不可避免要采取相应措施予以加强,B 规范条文,高规的4.4.2、5.1.14条规定，抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度小于其上一层的70%或小于其上相临三层侧向刚度平均值的80%，或某楼层竖向抗侧力构件不连续，其薄弱层对应于地震作用标准值的地震

17、剪力应乘以1.15的增大系数。 高规的4.4.3、5.1.14条规定，A级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的80%，不应小于其上一层受剪承载力的65%；B级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不应小于其上一层受剪承载力的75%。抗震设计的高层建筑结构，结构楼层层间抗侧力结构的承载力小于其上一层的80%，其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪力应乘以1.15的增大系数。,C 计算方法及程序实现,薄弱层方法之一：按层刚度比来判断 薄弱层方法之二：按楼层承载力比来判断 薄弱层方法之三：按楼层弹塑性层间位移角来判断,按楼层承载力比判断薄弱层,按层刚度比来判断

18、,按楼层承载力比来判断,按楼层承载力比判断薄弱层,按楼层承载力比来判断,程序将薄弱层地震作用标准值乘以1.15的增大系数。 选择剪力位移比方法计算层刚度时，一般要采用“刚性楼板假定”的条件。对于有弹性板或板厚为零的工程，应计算两次。在刚性楼板假定条件下计算层刚度并找出薄弱层。再在真实条件下计算，并且检查原找出的薄弱层是否得到确认，完成其它计算,按楼层承载力比来判断,按楼层承载力比来判断转换层是楼层竖向抗侧力构件不连续的薄弱层。不管该层程序判断是否满足刚度比要求，用户都应强制该层为“薄弱层”。对于错层、刚度削弱层，以及承载力比值不满足规范的楼层，也应采用“强制薄弱层”来特别指定。 由楼层承载力产

19、生的薄弱层，只能通过调整配筋来解决。如提高“超配系数”等。,按楼层弹塑性层间位移角判断薄弱层,按楼层弹塑性层间位移角来判断,按楼层弹塑性层间位移角来判断,结构弹塑性变形验算，指罕遇地震下结构层间位移不超过弹塑性层间位移角，属变形能力极限状态验算。 规范：罕遇地震影响系数最大值的取值，7度max为0.50或0.72；8度max为0.9或1.2；9度max 为 1.4。 计算方法：简化方法，适用于不超过12层，且层侧向刚度无突变的框架结构；弹塑性静力分析方法；弹塑性动力分析方法。,微观控制的6大比值,1、轴压比 2、剪压比 3、剪跨比 4、跨高比 5、高厚比(剪力墙) 6、长细比(柱),1、轴压比

20、,2、剪压比,剪压比（梁柱截面上的名义剪应力（V/bh0）与混凝土轴心抗压强度设计值的比值）：梁塑性铰区的截面剪压比对梁的延性、耗能能力及保持梁的强度、刚度有明显的影响，当剪压比大于0.15的时候，梁的强度和刚度有明显的退化现象，此时再增加箍筋用量，也不能发挥作用，因此对梁柱的截面尺寸有所要求。 剪切面上的剪应力均匀分布V/bh0 ，即为名义剪应力。,剪压比一般不独立考察，而是考察综合指标剪重比,目前SETWE没有此项输出,3、剪跨比 =M/(Q*h0) 高规6.2.6 抗规6.3.1规定：柱剪跨比宜大于2； 抗规6.3.4规定：框架梁剪跨比不宜大于2,抗规、高规,4、跨高比,混凝土规范：考虑到净跨与梁高的比值小于 4 的梁，适应较大塑性变形的能力较差，因此，对框架梁的跨高比作了限制。,6、长细比,高规：,