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PKPM刚度比、位移比、周期比详细讲解
周期比
规范条文:,结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1 之比,;B级高度高层建筑、。(用来控制扭转刚度不至于太小)
对于通常的规则单塔楼结构,如下验算周期比:
1),,区分出各振型是扭转振型还是平动振型
2)通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期Tt,周期最长的平动振型对应的就是第一平动周期T1
3)对照“结构整体空间振动简图”,考察第一扭转/平动周期是否引起整体振动,如果仅
使结构不致于出现过大(相对于侧移)的扭转效应。一句话,周期比控制不是在要求结构足够结实,而是在要求结构承载布局的合理性
周期比不满足要求,如何调整?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一状况,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,总的调整原则是加强结构外圈刚度,削弱结构内筒刚度。
F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。
F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。
F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。 F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。
位移比
规范条文: ,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、混合结构高层建筑及复杂高层建筑,。
程序处理:针对此条,程序中对每一层都计算并输出最大水平位移、最大层间位移角、平均水平位移、平均层间位移角及相应的比值,用户可以一目了然地判断是否满足规范。
位移比的限值:是根据刚性楼板假定的条件下确定的,其平均位移的计算方法,也基于“刚性楼板假定”。
F控制位移比的计算模型: 按照规范要求的定义,位移比表示为“最大位移/平均位移”,而平均位移表示为“(最大位移+最小位移)/2”,其中的关键是“最小位移”,当楼层中产生0位移节点,则最小位移一定为
0,从而造成平均位移为最大位移的一半,位移比为2。则失去了位移比这个结构特征参数的参考意义,所以计算位移比时,如果楼层中产生“弹性节点”,应选择“强制刚性楼板假定”。
规范要求:,应在质量偶然偏心的条件下,考察结构楼层位移比的情况。层间位移角:程序采用“最大柱(墙)间位移角”作为楼层的层间位移角,此时可以“不考虑偶然偏心”的计算条件。
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。(刚性楼板的设置应根据楼板,梁柱框架的规整度来考虑,以防止结果严重失真)
刚度比
%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。
,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(上不结构的抗侧计算从地下室地板起算),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。
,底部大空间剪力墙结构,转换层上部结构与下部结构的侧向刚度,应符合高规附录D的规定。
,可近似采用转换层上、下层结构等效刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化,非抗震设计时γ不应大于3,抗震设计时不应大于2。
~5层大空间的部分框支剪力墙结构,其转换层下部框架-剪力墙结构的等效侧向刚度与相同或相近高度的上部剪力墙结构的等效侧向刚度比γe宜接近1,非抗震设计时不应大于2,。
层刚度比的计算方法