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PKPM结构设计参数详解之风荷载与地震作用

1. 风荷载

PKPM 结构设计参数详解之风荷载与地震作用风压标准值计算公式为:WK=βzμsμZW。其中:βz=1+ξυφz/μz 在新规范中, 基本风压 Wo 略有提高, 而建筑的风压高度变化系数 μE、脉动增大系数 ξ、脉动影响系数 υ 都存在减小的情况。所以, 按新规范计算的风压标准值可能比 89 规范大, 也可能比 89 规范小。具体的变化包括下面几条:

1)、基本风压::新的荷载规范将风荷载基本值的重现期由原来的 30 年一遇改为 50 年一遇: 新高规 3.2.2 条规定: 对于 B 级高度的高层建筑或特别重要的高层建筑, 应按 100 年一遇的风压值采用。

2)、地面粗糙度类别:由原来的 A、B、C 类, 改为 A、B、C、D 类。C 类是指有密集建筑群的城市市区;D 类为有密集建筑群, 且房屋较高的城市市区。

3)、凤压高度变化系数:A、B、C 类对应的风压高度变化系数略有调整。新增加的 D 类对应的风压高度变化系数最, 比 C 类小 20% 到 50%。

4)、脉动增大系数:A、B、C 类对应的脉动增大系数略有调整。新增加的 D 类对应脉动增大系数比 89 规范小, 约 5% 到 10%。与结构的材料和形式有关。

5)、脉动影晌系数:在 89 高规中, 脉动影响系数仅与地面粗糙度类别有关, 对应 A、B、C 类的脉动影响系数分别为,0.48、0.53 和 0.63。在新规范中, 脉动影响系数不仅与地面粗糙度类别有关, 而且还与建筑的高宽比和总高度有关, 其数值都小于 89 高规。如 C 类、高度为 5Om、高宽比为 3 的建筑,υ=0.46, 比 89 高规小 28%, 若为 D 类, 则小 37%。

6)、结构的基本周期:脉动增大系数 ξ 与结构的基本周期有关(WoT12)。结构的基本周期可采用结构力学方法计算, 对于比较规则的结构, 也可以采用近似方法计算: 框架结构 T =(0.08-1.00)N: 框剪结构、框筒结构 T =(0.06-0.08)N: 剪力墙结构、筒中筒结构 T =(0.05-0.06)N。其中 N 为结构层数。

2. 地震作用

PKPM 结构设计参数详解之风荷载与地震作用

1)、抗震设防烈度:: 新规范改变了抗震设防烈度与设计基本地震加速度值的对应关系, 增加了 7 度 (0.15g〉和 8 度(0.30g) 两种情况(见新抗震规范表 3.2.2)。

2)、设计地震分组:新规范把直接影响建筑的设计特征周期 Tg 的设计近震、远震改为设计地震分组, 分别为设计地震第一组、第二组和第三组。

3)、特征周期值:比 89 规范增加了 0.05s 以上, 这在一定程度上提高了地震作用。

4)、地震影响系数曲线:新规范 5.1.5 条, 设计反应谱范围由原来的 3s 延伸到 6s, 分上升段、平台段、指数下降段和倾斜下降段四个区段。在 5Tg 以内与 89 规范相同, 从 5Tg 起改为倾斜下降段, 斜率为 0.02。对于阻尼比不等于 0.05 的结构, 设计反应谱在阻尼比 ζ 等于 0.05 的基础上调整。

5)、扭转耦连:新高规 3.3 条规定, 质量、刚度不对称、不均匀的结构, 以及高度超过 100m 的高层建筑结构应采用考虑扭转稿连振动影响的振型分解反应谱法。

6)、双向地震作用:新抗震规范 5.1.1 条规定,质量和刚度分布明显不对称的结构,应计入双向地震作用下的扭转影响。

7)、偶然偏心:新高规 3.3.3 条规定, 计算地震作用时,应考虑偶然偏心的影响, 附加偏心距可取与地震作用方向垂直的建筑物边长的 5%。

8)、竖向地震作用:新规范 5.3.1 条规定, 对于 9 度的高层建筑, 其竖向地震作用标准值应按

公式 (5.3.1-1) 和〈5.3.14〉计算, 并宜乘以 1.5 的放大系数。相当于重力荷载代表值的 33.4%: 新规范 5.3.3 条规定, 长悬臂和其它大跨度结构竖向地震作用标准值,8 度、8.5 度和 9 度时分别取重力荷载代表值的 10%、15% 和 20%: 新高规 10.2.3 条规定, 带转换层的高层建筑结构,8 度抗震设计时转换构件应考虑竖向地震影响。

3. 地震作用调整

PKPM 结构设计参数详解之风荷载与地震作用

1)、最小地震剪力调整:: 新规范 5.2.5 条规定, 抗震验算时, 结构任一楼层的水平地震的剪重比不应小于表 5.2.5 给出的最小地震剪力系数 λ。对于竖向不规则结构的薄弱层, 尚应乘以 1.15 的增大系数。

2)、0.2Q0 调整:新规范 6.2.13 条规定, 侧向刚度沿竖向分布基本均匀的框一剪结构, 任一层框架部分的地震剪力, 不应小于结构底部总地震剪力的 20% 和按框 - 剪结构分析的框架部分各楼层地震剪力中最大值 1.5 倍二者的较小值。

3)、边榀地震作用效应调整:新规范 5.2.3 条规定, 规则结构不进行扭转祸连计算时, 平行于地震作用方向的两个边桶, 其地震作用效应应乘增大系数。一般情况下, 短边可按 1.15 采用, 长边可按 1.05 采用: 当扭转刚度较小时, 宜按不小于 1.3 采用。软件未执行这一条。

4)、竖向不规则结构地震作用效应调整:新规范 3.4.3 条规定, 竖向不规则的建筑结构, 其薄弱层的地震剪力应乘以 1.15 的增大系数: 新高规 5.1.14 条规定, 楼层侧向刚度小于上层的 70% 或其正二层平均值的 80% 时, 该楼层地震剪力应乘 1.15 增大系数; 新规范 3.4.3 条规定, 坚向不规则的建筑结构, 竖向抗侧力构件不连续时, 该构件传递给水平转换构件的地震内力应乘以 1.25-1.5 的增大系数。

5〉、转换梁地震作用下的内力调整:新高规 10.2.23 条规定, 转换梁在特一级和一、二级抗震设计时, 其地震作用下的内力分别放大 1.8、1.5、1.25 倍。

6)、框支柱地震作用下的内力调整:新高规 10.2.7 条规定, 框支柱数目不多于 10 根时: 当框支层为 1 一 2 层时各层每根柱所受的剪力应至少取基底剪力的 2% 当框支层为 3 层及 3 层以上时, 各层每根柱所受的剪力应至少取基底剪力的 3%: 框支柱数目多于 10 根时, 当框支层为 1 一 2 层时每层框支柱所承受剪力之和应取基底剪力 20%, 当框支层为 3 层及 3 层以上时, 每层框支柱所承受剪力之和应取基底剪力 3。她框支柱剪力调整后, 应相应调整框支柱的弯矩及柱端梁的剪力、弯矩, 框支柱的轴力可不调整。

正文完
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kdmin
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