pkpm錯層建模問題

1、一、 建模時遇到的問題二、1.帶錯層的結(jié)構(gòu)三、（對框架結(jié)構(gòu)）在PKPMK所謂錯層是指上下樓板之間的距離 超過一個梁高（一般是）400mm,否則程序認定兩塊樓板位于 同一層高。在程序中，正確的設定錯層的方法是，把有錯層的 樓板分兩個層定義，每一層中無樓板的地方設置成全房間洞。需要注意的是在PMB二項輸入次梁樓板中有樓板錯層、梁錯層 的按鈕，這兩個按鈕只影響出圖的效果，對計算沒有任何影響。（當高層建筑樓層開洞口較復雜，或為錯層結(jié)構(gòu)時，結(jié)構(gòu)往往 會產(chǎn)生局部振動，此時應選擇“強制剛性樓板假定”來計算結(jié) 構(gòu)的周期比。以過濾局部振動產(chǎn)生的周期。）四、五、對于砌體結(jié)構(gòu)，應盡量避免錯層，如果無法避免錯層，則應

2、當 在錯層處設縫，然后分別計算。六、2.帶有溫度縫、沉降縫、抗震縫的結(jié)構(gòu)七、 對于框架結(jié)構(gòu)可以整體計算。八、對于砌體結(jié)構(gòu)，應按照縫的位置把結(jié)構(gòu)分成幾個部分，因為 PKPMfc進行抗震驗算時無法對錯層進行整體剛度計算，所以計 算結(jié)果沒有參考價值。獨立計算每一部分的結(jié)構(gòu)，整體計算對 抗震無意義。九、 二、在使用SATW時算時應注意的問題十、1.計算時應在特殊構(gòu)件里定義角柱，并選取雙偏壓復合角柱。H-一、2.P- 效應十二、對于多層結(jié)構(gòu)P- 效應影響很小。十三、對于大多數(shù)高層結(jié)構(gòu)，P- 效應影響將在5%- 10燒間。十四、對于超高層結(jié)構(gòu)，P- 效應影響將在10必上。十五、所以在分析超高層結(jié)構(gòu)時，應該

3、考慮 P- 效應影響。十六、 （P- 效應對高層建筑結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律：中間大兩端小）三、對于框架結(jié)構(gòu)：1 .兩個相鄰樓層錯層小于500按一個樓層輸入，大于500也按一 個樓層輸入，把其中一層的梁節(jié)點標高全部降（升）上去，相交的地方 按層間梁方法再輸入一根梁，這樣計算書不會出問題.若按兩層輸入 計算書會出現(xiàn)樓層受剪承載力不能作為計算依據(jù)，只能作為參考（只能手工驗算了）的問題。剪力墻結(jié)構(gòu)可按兩層輸。2 .如果錯層梁按層間梁建模，在畫結(jié)構(gòu)平面圖時沒有樓板錯層梁 實際上還是樓層梁，要參與剛度計算；而層間梁不屬于樓層不參與剛 度計算3 .我們設計院的總工是這么給我說的， 框架的話，不超過3倍梁 高就當一個

4、標準層，剪力墻就應該當兩個層來做4 .錯層梁在500以內(nèi)按一層來處理，錯層部位的柱要加強四、 1,如果錯層高度不大于框架梁高，可近似歸并為同一樓層計算2,錯層結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)：1）網(wǎng)格生成中定義上節(jié)點高，指相對標準層高的高差，定義之后，該節(jié)點處的柱、梁均與之同高。此方法較方便。2）主梁布置時利用梁頂標高1, 2來實現(xiàn)，1指左（下），2指右（上）， 此方法不能改變柱的標高3）也可在本層修改中用錯層斜梁實現(xiàn)基本上就這三種，可以選擇適合你的一種。五、下面結(jié)合PKPM軟件談談錯層結(jié)構(gòu)設計分析中應注意的問題,1錯層結(jié)構(gòu) 的建模方式1.1 錯層框架結(jié)構(gòu)建模1.2 改梁標高方式該方式適用于僅有個別樓層的個別房間錯

5、層的情況.PMCAD提供了【上節(jié) 點高】，【錯層斜梁】及單擊鼠標右鍵的快捷構(gòu)件修改方式，來指定或修改梁兩端 的標高，使部分房間周邊的梁與同樓層其他梁標高不同.根據(jù)PKPM軟件自動生 成樓板，且樓板標高總與周邊梁標高對齊的規(guī)律，使得這部分房間樓板標高也與該 樓層其他樓板標高不同，從而實現(xiàn)了錯層設計.1.3 加標準層方式 該方式適用于很多樓層大量房間錯層的情況.如果仍然 使用修改梁標高的方式，雖然可行，但手工計算錯層標高繁冗易出錯，修改的工作 量太大.在PMCAD模型輸入時，結(jié)構(gòu)層的劃分原則是以樓板為界，通過增加標準 層，將錯層部分的樓板人為地分開，實現(xiàn)相同樓層梁板標高不同的目的.該方式在 工程中

6、廣泛應用，下面舉例說明該類錯層結(jié)構(gòu)的建模過程.某框架錯層結(jié)構(gòu)（圖1）,平面可均勻地劃分為左，中，右三部分.左邊1層，層高 5m;中間2層，層高4m;右邊2層，層高3m.該錯層結(jié)才由于有5個不同標高的樓 板,通過增加標準層后按5個標準層建立模型，樓層的層高取各樓板的高差，建模 時僅復制軸網(wǎng)，梁和柱的布置范圍按表1操作.模型各樓層數(shù)據(jù) 表1樓層號 層 高（m）柱布置范圍 梁布置范圍 層1 3全部 右邊 層2 1全部 中間 層3 1全部 左邊層4 1中間和右邊右邊層5 2中問中問1.4 錯層剪力墻結(jié)構(gòu)建模錯層剪力墻結(jié)構(gòu)也采用增加標準層的方式，但由 于結(jié)構(gòu)中沒有梁，不能以梁確定樓板的標高；同時因為墻在

7、立面上是連續(xù)的，也不 能以墻確定樓板的標高.樓層標高應通過【樓層組裝】命令在樓層表中設定 ，程序 自動在指定標高處布置整層樓板，而錯層結(jié)構(gòu)中沒有樓板的部分，可以用【樓板開 洞/全房間洞】命令將其設置為洞口 ，或用【修改板厚】命令將板厚設定為 0.這兩 條命令在開洞效果方面完全一致，不同之處僅在于前者在開洞處沒有板荷載，而后 者保留了開洞處的荷載，設計人員可以靈活選用.1.5 錯層框剪結(jié)構(gòu)建模可綜合采用錯層框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的方法.1.6 錯層砌體結(jié)構(gòu)建模單從建模角度看，錯層砌體結(jié)構(gòu)可以采用錯層混凝 土剪力墻的建模方式；但從設計角度看，由于砌體結(jié)構(gòu)按規(guī)范要求應采用基底剪力 法作分析，而基底剪力

8、法僅適用于平面規(guī)則對稱的結(jié)構(gòu)，不適用于錯層結(jié)構(gòu)分析. 因此在抗震設防烈度較高的地區(qū)，不宜設計帶錯層的砌體結(jié)構(gòu).如樓板高差小于 500mm,砌體結(jié)構(gòu)可按沒有錯層設計；如樓板高差大于 500mm，可通過設縫將錯 層砌體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為不帶錯層的結(jié)構(gòu).1.7 錯層多塔結(jié)構(gòu)建模錯層多塔結(jié)構(gòu)建模時，可以先用PMCAD按相同的 樓層標高建立多塔模型，再利用SATWE前處理"多塔結(jié)構(gòu)補充定義”中的【多塔立 面/修改參數(shù)】命令，將各塔樓的相關塔段設定為不同的層高.1.8 建模注意事項（1）PM1中的【布層問梁】命令不是用來做錯層結(jié)構(gòu)的， 其僅用于布置樓層之間的梁（如工業(yè)廠房的圈梁），該梁上不生成樓板.（2

9、）PM2中 的【樓板錯層】命令主要用于設定部分房間樓板不同于本層標高 ，且高差較小的 情況（如衛(wèi)生間），而不能改變梁的標高，且僅對施工圖有效，對計算沒有影響，不能 用于建立錯層模型.2錯層結(jié)構(gòu)的計算分析2.1錯層對結(jié)構(gòu)抗震性能的不利影響1）錯層結(jié)構(gòu)的樓板不連續(xù)，在沒有樓板的區(qū)域，存在躍層構(gòu)件和不受樓板和梁約束的自由節(jié)點 ，使內(nèi)力計算十分復雜.2） 錯層結(jié)構(gòu)的各層樓板布置不均勻，不對稱，質(zhì)心和剛心嚴重偏置，在水平地震作用 或風荷載下會發(fā)生較大的扭轉(zhuǎn)效應.3）錯層結(jié)構(gòu)引起樓層概念模糊，如例題本來是2層的框架結(jié)構(gòu)，由于建模和 計算的需要，人為地變成了 5層,使以層模型為基礎的計算分析與實際不符.4）

10、錯層結(jié)構(gòu)的層高不一致，容易造成延性較差的短柱和矮墻，對結(jié)構(gòu)抗震很不利.2.2錯 層結(jié)構(gòu)計算分析中應注意的問題（1）根據(jù)規(guī)范精神，錯層結(jié)構(gòu)中，錯開的樓層應各自參加結(jié)構(gòu)整體計算，不應歸并為一層計算.但各自獨立計算的錯層樓板不宜簡單 地按“剛性樓板”假定計算，特別是樓板被洞口切分成狹長板帶時，應考慮樓板面內(nèi) 剛度消弱的影響.建議將這些樓板設定為“彈性膜",用SATWE計算時選擇"總剛分 析方法"，將按兩種模型定義的樓板的計算結(jié)果進行分析對比.（2）在沒有樓板的區(qū) 域可能存在大量的躍層豎向構(gòu)件和不受梁板約束的自由節(jié)點，因此"計算振型個數(shù)”需要增多，以保證有效質(zhì)量

11、系數(shù)大于0.9. （3）錯層結(jié)構(gòu)屬于復雜多高層結(jié)構(gòu)，抗 震計算時應選擇"考慮雙向地震作用"；如是高層錯層結(jié)構(gòu)，還應選擇"考慮偶然偏 心”.新版SATWE程序允許同時選擇以上兩項，程序分別計算，取不利情況.（4）錯 層結(jié)構(gòu)層高不一致，使有關樓層間的控制參數(shù)，如層間位移比，層間剛度比，層間受 剪承載力比等計算失真，因此不宜機械地直接采用這些數(shù)值，而應加以分析判斷和 手工校核調(diào)整，確定其是否合理.（5）SATWE可自動搜索錯層結(jié)構(gòu)中的躍層柱及 正確設定其計算長度系數(shù)，但內(nèi)力和配筋只能按樓層分段描述，設計人員可取各段 配筋中的最大值出圖.（6）目前SATWE沒有自動搜索分

12、析短柱和矮墻的功能，需 要設計人員手工對這些容易發(fā)生脆性破壞的構(gòu)件采取特別的加強措施.（7）考慮到錯層結(jié)構(gòu)計算分析的復雜性和不確定性，除了用SATWE等軟件進行常遇地震 下的彈性計算以外，必要時還應采用EPDA程序進行彈塑性動力時程分析和Pushover彈塑性靜力分析，以便對比驗算及找出需要加強的薄弱部位.（8）帶轉(zhuǎn)換 層,加強層，連體，多塔等情況，或建筑各部分層數(shù)，結(jié)構(gòu)布置或剛度等有較大不同的 錯層高層結(jié)構(gòu)，即屬于明顯不規(guī)則的復雜高層建筑，根據(jù)建設部令第111號的精神, 應進行專項審查，這是保證錯層結(jié)構(gòu)設計質(zhì)量的重要措施.3錯層結(jié)構(gòu)的方案選 擇和抗震構(gòu)造措施由于錯層結(jié)構(gòu)在很大程度上違反了計算

13、分析程序的基本假定 使有限元計算未必能得到與實際工程相符的合理結(jié)果.如能回避，應盡量采用沒有 錯層結(jié)構(gòu)的設計方案.如不能回避，對錯層結(jié)構(gòu)更應當強調(diào)概念設計，方案選擇和 抗震措施的重要性.3.1盡可能選擇沒有錯層的設計方案 高規(guī) （JGJ3-2002）10.4.1條規(guī)定，抗震設計時，高層建筑宜避免錯層，可以參考以下辦 法:1）如結(jié)構(gòu)的錯層樓板高差不大于梁高（或不大于500mm）時，可忽略樓板的高差 按沒有錯層計算.2）當結(jié)構(gòu)僅有錯層梁而沒有錯層樓板時，可以在PKPM中用布置層問梁的方式建模，按非錯層結(jié)構(gòu)進行計算.3）當房屋不同部位因功能不同使樓層 錯層時，宜采用防震縫劃分為獨立的結(jié)構(gòu)單元，分別按

14、非錯層結(jié)構(gòu)計算.4）多塔結(jié) 構(gòu)各塔層高不一致時，由于SATWE程序可以分別定義各塔層高及整體計算分塔 輸出結(jié)果，使這類錯層多塔結(jié)構(gòu)的建模和計算變得相對方便.3.2優(yōu)化錯層結(jié)構(gòu)設計方案1）在有可能的情況下，盡量減少錯層的范圍和錯層的樓層數(shù).2）錯層兩 側(cè)宜采用結(jié)構(gòu)布置和側(cè)向剛度相近的結(jié)構(gòu)體系.3）錯層建筑應盡可能采用抗震性能好的混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，而不宜采用框架結(jié)構(gòu)（例題僅為說明錯層的建模方式， 沒有推薦之意）.4）錯層處宜設置通高核心筒，其余部位布置帶翼緣的剪力墻，錯層 處的剪力墻應少開洞，并布置邊框柱和邊框梁.5）錯層樓板應盡量避免“一錯到頂”, 可以每隔幾個錯層布置整層貫通樓板，板厚不小于150mm,雙層雙向配筋，每層每 方向鋼筋網(wǎng)的配筋率不宜小于 0.25%. 3.3強化錯層結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施（1）高