PKPM电算结果分析

PKPM电算结果分析

二 振型曲线的评定

结构基本自振周期的计算方法有三种：能量法，等效质量法，顶点位移法。但是有钢筋混凝土框架的经验公式值：第一振型T1=(0.12-0.15)n，第二振型T2=(1/3-1/5) T1，第三振型T3=(1/5-1/7) T1。详见《高层建筑混凝土结构技术规程》4.2.3，调入PKPM电算结果： 考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、X,Y 方向的平动系数、扭转系数

振型号 周 期 转 角 平动系数 (X+Y) 扭转系数 1 0.6323 92.50 0.88 ( 0.00+0.87 ) 0.12 2 0.6194 29.58 0.41 ( 0.31+0.10 ) 0.59 3 0.6159 168.83 0.72 ( 0.69+0.03 ) 0.28 4 0.2030 93.38 0.87 ( 0.00+0.87 ) 0.13 5 0.1996 12.68 0.85 ( 0.81+0.04 ) 0.15 6 0.1983 145.53 0.28 ( 0.19+0.09 ) 0.72 7 0.1144 100.79 0.86 ( 0.03+0.83 ) 0.14 8 0.1137 12.64 0.99 ( 0.95+0.05 ) 0.01 9 0.1119 113.59 0.15 ( 0.02+0.12 ) 0.85 10 0.0783 101.70 0.90 ( 0.04+0.86 ) 0.10 11 0.0780 12.72 1.00 ( 0.95+0.05 ) 0.00 12 0.0763 111.88 0.10 ( 0.01+0.09 ) 0.90 13 0.0605 104.63 0.93 ( 0.06+0.87 ) 0.07 14 0.0603 15.07 1.00 ( 0.93+0.07 ) 0.00 15 0.0587 110.72 0.07 ( 0.01+0.06 ) 0.93 地震作用最大的方向 = -89.783 (度)

仅考虑 X 向地震作用时的地震力 Floor : 层号 Tower : 塔号

F-x-x : X 方向的耦联地震力在 X 方向的分量 F-x-y : X 方向的耦联地震力在 Y 方向的分量 F-x-t : X 方向的耦联地震力的扭矩 二

振型曲线的评定

振型 1 的地震力

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Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN) (kN) (kN-m) 6 1 0.75 -17.49 94.38 5 1 0.68 -15.52 82.73 4 1 0.58 -13.23 70.73 3 1 0.45 -10.18 54.50

2 1 0.29 -6.57 35.18 1 1 0.10 -2.29 12.26

振型 2 的地震力

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Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN) (kN) (kN-m) 6 1 142.02 81.74 2858.14 5 1 127.30 72.41 2505.30 4 1 109.62 61.74 2141.82 3 1 85.09 47.49 1650.44 2 1 55.40 30.65 1065.41 1 1 19.43 10.72 371.25

振型 3 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN) (kN) (kN-m) 6 1 320.73 -64.25 -2969.61 5 1 287.41 -56.89 -2602.94 4 1 247.50 -48.51 -2225.23 3 1 192.15 -37.31 -1714.68 2 1 125.12 -24.08 -1106.86 1 1 43.96 -8.43 -385.70

三 地震力的评定

各层 X 方向的作用力(CQC) Floor : 层号 Tower : 塔号

Fx : X 向地震作用下结构的地震反应力 Vx : X 向地震作用下结构的楼层剪力 Mx : X 向地震作用下结构的弯矩 Static Fx: 底部剪力法 X 向的地震力

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Floor Tower Fx Vx (分塔剪重比) (整层剪重比) Static Fx

(kN) (kN) (kN)

(注意:下面分塔输出的剪重比不适合于上连多塔结构)

6 1 586.52 586.52( 8.52%) ( 8.52%) Mx (kN-m) 2111.49

645.61

5 1 457.13 987.36( 7.29%) ( 7.29%) 5610.46 370.20

4 1 429.11 1282.39( 6.35%) ( 6.35%) 10063.75 296.16

3 1 431.30 1521.80( 5.67%) ( 5.67%) 15239.86 222.12

2 1 412.49 1722.40( 5.14%) ( 5.14%) 21013.55 148.08

1 1 243.75 1822.43( 4.67%) ( 4.67%) 61.69

抗震规范(5.2.5)条要求的X向楼层最小剪重比 = 2.40%

X 方向的有效质量系数: 99.58% 各层 Y 方向的作用力(CQC) Floor : 层号 Tower : 塔号

Fy : Y 向地震作用下结构的地震反应力 Vy : Y 向地震作用下结构的楼层剪力 My : Y 向地震作用下结构的弯矩 Static Fy: 底部剪力法 Y 向的地震力

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Floor Tower Fy Vy (分塔剪重比) (整层剪重比) Static Fy

(kN) (kN) (kN)

(注意:下面分塔输出的剪重比不适合于上连多塔结构)

6 1 585.10 585.10( 8.50%) ( 8.50%) 631.55

5 1 447.24 974.08( 7.19%) ( 7.19%) 360.99

4 1 421.46 1253.05( 6.21%) ( 6.21%) 288.80

3 1 430.99 1480.42( 5.51%) ( 5.51%) 216.60

2 1 415.22 1676.57( 5.00%) ( 5.00%) 144.40

1 1 244.68 1776.43( 4.55%) ( 4.55%) 60.15

27180.54 My (kN-m) 2106.35 5556.49 9896.85 14902.85 20477.65 26448.71

抗震规范(5.2.5)条要求的Y向楼层最小剪重比 = 2.40%

Y 方向的有效质量系数: 99.57%

四 水平位移的特征

所有位移的单位为毫米

Floor : 层号 Tower : 塔号

Jmax : 最大位移对应的节点号

JmaxD : 最大层间位移对应的节点号 Max-(Z) : 节点的最大竖向位移 h : 层高

Max-(X)，Max-(Y) : X,Y方向的节点最大位移 Ave-(X)，Ave-(Y) : X,Y方向的层平均位移

Max-Dx ，Max-Dy : X,Y方向的最大层间位移 Ave-Dx ，Ave-Dy : X,Y方向的平均层间位移 Ratio-(X),Ratio-(Y): 最大位移与层平均位移的比值

Ratio-Dx,Ratio-Dy : 最大层间位移与平均层间位移的比值 Max-Dx/h，Max-Dy/h : X,Y方向的最大层间位移角

DxR/Dx,DyR/Dy : X,Y方向的有害位移角占总位移角的百分比例

Ratio_AX,Ratio_AY : 本层位移角与上层位移角的1.3倍及上三层平均位移角的1.2倍的比值的大者

X-Disp，Y-Disp，Z-Disp:节点X,Y,Z方向的位移

=== 工况 1 === X 方向地震作用下的楼层最大位移

X方向最大层间位移角: 1/2345.(第 2层第 1塔)

=== 工况 2 === Y 方向地震作用下的楼层最大位移

Y方向最大层间位移角: 1/2255.(第 2层第 1塔)

=== 工况 3 === X 方向风荷载作用下的楼层最大位移

X方向最大层间位移角: 1/9999.(第 6层第 1塔) X方向最大位移与层平均位移的比值: 1.00(第 6层第 1塔) X方向最大层间位移与平均层间位移的比值: 1.00(第 6层第 1塔)

=== 工况 4 === Y 方向风荷载作用下的楼层最大位移

Y方向最大层间位移角: 1/9999.(第 6层第 1塔)

Y方向最大位移与层平均位移的比值: 1.00(第 2层第 1塔) Y方向最大层间位移与平均层间位移的比值: 1.00(第 6层第 1塔)

=== 工况 5 === 竖向恒载作用下的楼层最大位移

=== 工况 6 === 竖向活载作用下的楼层最大位移

=== 工况 7 === X 方向地震作用规定水平力下的楼层最大位移

X方向最大位移与层平均位移的比值: 1.00(第 6层第 1塔) X方向最大层间位移与平均层间位移的比值: 1.00(第 6层第 1塔)

=== 工况 8 === Y 方向地震作用规定水平力下的楼层最大位移 === 工况 8 === Y 方向地震作用规定水平力下的楼层最大位移

Floor Tower Jmax Max-(Y) Ave-(Y) Ratio-(Y) h JmaxD Max-Dy Ave-Dy Ratio-Dy

6 1 198 7.20 7.04 1.02 3600. 198 0.67 0.66 1.02

5 1 165 6.53 6.39 1.02 3600. 168 1.03 1.01 1.02

4 1 132 5.50 5.38 1.02 3600. 132 1.29 1.26 1.02

3 1 99 4.21 4.12 1.02 3600. 99 1.48 1.45 1.02

2 1 66 2.73 2.67 1.02 3600. 66 1.58 1.55 1.02

1 1 33 1.15 1.13 1.02 3600. 33 1.15 1.13 1.02

Y方向最大位移与层平均位移的比值: 1.02(第 3层第 1塔) Y方向最大层间位移与平均层间位移的比值: 1.02(第 2层第 1塔)

五 几个重要的比值

1 轴压比

虑地震作用组合的框架柱和框支柱的轴压比指柱考虑地震作用组合的轴压力设计值与柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值。主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，详见抗规6.3.7和6.4.6。规范规定框架结构抗震等级一级轴压比0.7，

抗震等级二级轴压比为0.8，抗震等级三级轴压比为0.9。在电算的结果中最大的轴压比为0.76没有超过0.9。所以所算结果合理。

2 位移比

(1)位移比:楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。 (2)层间位移比:楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。 其中：

最大水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移。

平均水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。 层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。 最大层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值。

平均层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。下面导入PKPM的电算结果：

位移比: X方向1.05；Y方向1.36

=== 工况 4 === X+5% 偶然偏心地震力作用下的楼层最大位移:1.05 === 工况 7 === Y-5% 偶然偏心地震力作用下的楼层最大位移:1.36 位移角: X方向1/ 837；Y方向1/ 702。

按《建筑抗震设计规范》5.5.1，钢筋混凝土框架结构弹性层间位移角限值1/550，知所算的结果满足规范

3 周期比

周期比即结构扭转为主的第一自振周期（也称第一扭振周期）Tt与平动为主的第一自振周期（也称第一侧振周期）T1的比值。主要为控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，要求见《高规》4.3.5。结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，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本规程第10章所指的复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.4倍。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。

电算结果结果周期比:0.807227382618654=0.6344/0.7859，满足规范要求。

4 刚度比

指结构竖向不同楼层的侧向刚度的比值（也称层刚度比），主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层，详见抗规3.4.2。电算结果如下：

刚度比:Raty1=1.25; Ratx1=1.25; Raty=1; Ratx=1 1层 Ratx1= 1.6012 Raty1= 1.4978 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 2层 Ratx1= 1.4447 Raty1= 1.4191 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 3层 Ratx1= 1.4908 Raty1= 1.4872 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 4层 Ratx1= 1.5911 Raty1= 1.5617 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 5层 Ratx1= 1.2500 Raty1= 1.2500 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00

刚度比满足规范要求。

5 剪重比

剪重比即最小地震剪力系数λ，主要是控制各楼层最小地震剪力，尤其是对于基本周期大于3.5S的结构,以及存在薄弱层的结构,出于对结构安全的考虑,规范增加了对剪重比的要求。见抗规5.2.5条与高规3.3.13。导入电算结果： 剪重比 X方向：5.83%; Y方向：6.02%

层号

Vx剪重比

Vy剪重比

。

5 9.71% 9.74% 4 8.62% 8.78% 3 7.70% 7.89%

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/t57a.html