PKPM計算分析高級篇(上)(結構師必備技能，果斷分享)

更新時間：2019-01-24 13:27:54 來源：環(huán)球網校

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摘要作為一個高級的結構師，應該掌握復雜結構的PKPM計算分析，這里面有很多的規(guī)范條文和參數需要理解，需要較長的實踐積累，但是計算分析中有7個比值，幾乎控制了結構的方方面面，深入的理解并完整掌握這7個比值的應用，是一個結構師從初級到高級的必經之路。

今天小編給大家整理下7個比值的知識。

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軸壓比

定義

柱(墻)軸壓比N/(fcA) 指柱(墻)軸壓力設計值與柱(墻)的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設計值乘積之比。

作用

影響墻柱抗震性能的主要因素之一，為了使墻柱具有很好的延性和耗能能力，規(guī)范采取的措施之一就是限制軸壓比。

規(guī)范

規(guī)范對墻肢和柱均有相應限值要求，見10 版高規(guī) 6.4.2 和7.2.13 。

軸壓比不滿足情況下的簡便調整方法

1、程序調整

SATWE程序不能實現。

2、人工調整

增大該墻、柱截面或提高該樓層墻、柱混凝土強度。

電算結果的判別與調整具體要點

1)抗震等級越高的建筑結構，其延性要求也越高，因此對軸壓比的限制也越嚴格。對于框支柱、一字形剪力墻等情況而言，則要求更嚴格?？拐鸬燃壍突蚍强拐饡r可適當放松，但任何情況下不得小于1.05。

2)限制墻柱的軸壓比，通常取底截面(最大軸力處)進行驗算，若截面尺寸或混凝土強度等級變化時,還驗算該位置的軸壓比。SATWE驗算結果，當計算結果與規(guī)范不符時，軸壓比數值會自動以紅色字符顯示。

3)對于墻肢軸壓比的計算時，規(guī)范取用重力荷載代表值作用下產生的軸壓力設計值(即恒載分項系數取1.2,活載分項系數取1.4)來計算其名義軸壓比,是為了保證地震作用下的墻肢具有足夠的延性,避免受壓區(qū)過大而出現小偏壓的情況，而對于截面復雜的墻肢來說,計算受壓區(qū)高度非常困難，故作以上簡化計算。

4)試驗證明，混凝土強度等級，箍筋配置的形式與數量，均與柱的軸壓比有密切的關系，因此，規(guī)范針對情況的不同，對柱的軸壓比限值作了適當的調整。

5)當墻肢的軸壓比雖未超過上表中限值，但又數值較大時，可在墻肢邊緣應力較大的部位設置邊緣構件，以提高墻肢端部混凝土極限壓應變，改善剪力墻的延

當為一級抗震(9度)時的墻肢軸壓比大于0.3，一級(8度)大于0.2,二級大于0.1時,應設置約束邊緣構件,否則可設置構造邊緣構件,程序對底部加強部位及其上一層所有墻肢端部均按約束邊緣構件考慮。

剪重比

定義

剪重比：即最小地震剪力系數λ。

作用

主要是控制各樓層最小地震剪力，尤其是對于基本周期大于3.5S 的結構,以及存在薄弱層的結構。

規(guī)范

出于對結構安全的考慮，規(guī)范增加了對剪重比的要求主要為控制各樓層最小地震剪力，確保結構安全性，見高規(guī)10版高規(guī)4.3.12。

軸壓比不滿足情況下的簡便調整方法

1、程序調整

在SATWE的“調整信息”中勾選“按抗震規(guī)范5.2.5調整各樓層地震內力”后，SATWE按10抗規(guī)5.2.5自動將樓層最小地震剪力系數直接乘以該層及以上重力荷載代表值之和，用以調整該樓層地震剪力，以滿足剪重比要求。

2、人工調整

a)當地震剪力偏小而層間側移角又偏大時，說明結構過柔，宜適當加大墻、柱截面，提高剛度;

b)當地震剪力偏大而層間側移角又偏小時，說明結構過剛，宜適當減小墻、柱截面，降低剛度以取得合適的經濟技術指標;

c)當地震剪力偏小而層間側移角又恰當時，可在SATWE的“調整信息”中的“全樓地震作用放大系數”中輸入大于1的系數增大地震作用，以滿足剪重比要求。

電算結果的判別與調整具體要點

1)對于豎向不規(guī)則結構的薄弱層的水平地震剪力應增大1.15 倍，即上表中樓層最小剪力系數λ應乘以1.15 倍。當周期介于3.5S 和5.0S 之間時，可對于上表采用插入法求值。

2)對于一般高層建筑而言，結構剪重比底層為最小,頂層最大，故實際工程中,結構剪重比由底層控制,由下到上,哪層的地震剪力不夠，就放大哪層的設計地震內力。

3)結構各層剪重比及各樓層地震剪力調整系數自動計算取值,結果詳SATWE 周期、地震力與振型輸出文件。

4)各層地震內力自動放大與否在調整信息欄設開關;如果用戶考慮自動放大，SATWE 將在WZQ.OUT 中輸出程序內部采用的放大系數。

5)六度區(qū)剪重比可在0.7%～1%取。若剪重比過小，均為構造配筋,說明底部剪力過小，要對構件截面大小、周期折減等進行檢查;若剪重比過大，說明底部剪力很大，也應檢查結構模型，參數設置是否正確或結構布置是否太剛。

剛度比

定義

指結構豎向不同樓層的側向剛度的比值(也稱層剛度比)。

作用

主要為了控制高層結構的豎向規(guī)則性，以免豎向剛度突變，形成薄弱層。對于地下室結構頂板能否作為嵌固端，轉換層上、下結構剛度能否滿足要求，及薄弱層的判斷，均以層剛度比作為依據。

規(guī)范

[抗規(guī)]與[高規(guī)]提供有三種方法計算層剛度，即剪切剛度(Ki=GiAi/hi)、剪彎剛度(Ki=Vi/Δi)、地震剪力與地震層間位移的比值(Ki=Qi/Δui)。見10抗規(guī)3.4.2，10版高規(guī)3.5.2與5.3.7與10.2.3;對于形成的薄弱層則按10版高規(guī)3.5.8予以加強。

軸壓比不滿足情況下的簡便調整方法