PPT08版PKPM講義之設(shè)計(jì)規(guī)范要求在軟件中的實(shí)現(xiàn)及設(shè)計(jì)參數(shù)的確定01

設(shè)計(jì)規(guī)范要求求在軟件中的的實(shí)現(xiàn)及設(shè)計(jì)計(jì)參數(shù)的合理理確定內(nèi)容1、結(jié)構(gòu)整體性能能控制2、作用效應(yīng)的計(jì)計(jì)算與調(diào)整3、鋼筋混凝土構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)4、設(shè)計(jì)參數(shù)的的選取內(nèi)容1、層剛度比控制制2、周期比的控控制3、位移比的控控制4、剪重比的控控制5、結(jié)構(gòu)薄弱層層驗(yàn)算6、結(jié)構(gòu)的二階階效應(yīng)1、層剛度比控控制新抗震震規(guī)范范附錄錄E2.1規(guī)定，，筒體體結(jié)構(gòu)構(gòu)轉(zhuǎn)換換層上上下層層的側(cè)側(cè)向剛剛度比比不宜宜大于于2。新高規(guī)規(guī)的4.4.2條規(guī)定定，抗抗震設(shè)設(shè)計(jì)的的高層層建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)，其其樓層層側(cè)向向剛度度不宜宜小于于相臨臨上部部樓層層側(cè)向向剛度度的70%或其上上相臨臨三層層側(cè)向向剛度度平均均值的的80%。新高規(guī)規(guī)的5.3.7條規(guī)定定，高高層建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算中中，當(dāng)當(dāng)?shù)叵孪率业牡捻敯灏遄鳛闉樯喜坎拷Y(jié)構(gòu)構(gòu)嵌固固端時(shí)時(shí)，地地下室室結(jié)構(gòu)構(gòu)的樓樓層側(cè)側(cè)向剛剛度不不應(yīng)小小于相相鄰上上部結(jié)結(jié)構(gòu)樓樓層側(cè)側(cè)向剛剛度的的2倍。新高規(guī)規(guī)的10.2.3條規(guī)定定，底底部帶帶轉(zhuǎn)換換層的的高層層結(jié)構(gòu)構(gòu)，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換層層上部部結(jié)構(gòu)構(gòu)與下下部結(jié)結(jié)構(gòu)的的側(cè)向向剛度度，應(yīng)應(yīng)符合合高規(guī)規(guī)附錄錄E的規(guī)定定。E.0.1底部大大空間間為一一層的的部分分框支支剪力力墻結(jié)結(jié)構(gòu)，，可近近似采采用轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換層層上、、下層層結(jié)構(gòu)構(gòu)等效效剛度度比γ表示轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換層層上、、下層層結(jié)構(gòu)構(gòu)剛度度的變變化，，非抗抗震設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)γ不應(yīng)大大于3，抗震震設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)不不應(yīng)大大于2。E.0.2底部為多多于一層層大空間間的部分分框支剪剪力墻結(jié)結(jié)構(gòu)，其其等效側(cè)側(cè)向剛度度比γe宜接近1，非抗震震設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)不應(yīng)大大于2，抗震設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)不不應(yīng)大于于1.3。1.1層剛度比比計(jì)算方方法高規(guī)附錄錄E.0.1建議的方方法——剪切剛度度Ki=（CiGciAci+GwiAwi）/hi高規(guī)附錄錄E.0.2建議的方方法——剪彎剛度度Ki=Fi/Δi抗震規(guī)范范的3.4.2和3.4.3條文說明明中建議議的計(jì)算算方法：：Ki=Vi/Δui高位轉(zhuǎn)換換層剛度度比高位轉(zhuǎn)換換層剛度度比1.2層剛度比比算例比比較層號(hào)剪切剛度剪彎剛度剛度（E1）剛度（均布）剛度（集中）100.50.1560.3340.3020.46291.01.00.8300.7610.94381.01.00.9120.9040.95971.01.00.9520.9360.96461.01.00.9500.9370.95551.01.00.9330.9140.93141.01.00.8830.8570.87731.01.00.7660.7370.75721.01.00.4320.4150.42911.01.01.0001.0001.0001層剛度1.47E72.68E74.27E64.76E64.032E6剪切剛度度高規(guī)附錄錄E.0.1建議的方方法——剪切剛度度Ki=（CiGciAci+GwiAwi）/hi計(jì)算簡單單不能考慮慮有支撐撐的情況況不能考慮慮剪力墻墻動(dòng)口高高度的變變化剪彎剛度度產(chǎn)生單位位位移所所需要的的水平力力Ki=Fi/Δi計(jì)算較繁繁瑣適用于所所有情況況計(jì)算模型型值得商商討抗震規(guī)范范的3.4.2和3.4.3條文說明中建建議的計(jì)計(jì)算方法法層剪力與與層間位位移的比比值：Ki=Vi/ΔUi計(jì)算簡單單概念簡單單剪力和位位移的取取值得商商討ΔjVj1.3存在的問問題層抗側(cè)移移剛度的的基本概概念？層抗側(cè)移移剛度計(jì)計(jì)算的力力學(xué)模型型？層抗側(cè)移移剛度有有關(guān)的限限制指標(biāo)標(biāo)？算法一：：剪切剛剛度判斷地下下室嵌固固點(diǎn)一層轉(zhuǎn)換換結(jié)構(gòu)的的剛度比比上海地區(qū)區(qū)鋼筋混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)算法二：：剪彎剛剛度多層轉(zhuǎn)換換結(jié)構(gòu)的的剛度比比算法三：：抗震規(guī)規(guī)范算法法一般情況況層剛度比比控制——目前的應(yīng)應(yīng)用建議方法法2.周期比的的控制高層規(guī)程程第4.3.5條，要求求：結(jié)構(gòu)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為為主的第第一自振振周期Tt與平動(dòng)為為主的第第一自振振周期T1之比，A級高度高高層建筑筑不應(yīng)大大于0.9，B級高度高高層建筑筑、混合合結(jié)構(gòu)高高層建筑筑及本規(guī)規(guī)程第10章所指的的復(fù)雜高高層建筑筑不應(yīng)大大于0.85。2.1周期比的的驗(yàn)算驗(yàn)算周期期比的目目的，主主要為控控制結(jié)構(gòu)構(gòu)在大震震下的扭扭轉(zhuǎn)效應(yīng)應(yīng)。周期比，即即：第一扭扭轉(zhuǎn)周期與與第一平動(dòng)動(dòng)周期的比比值。程序計(jì)算出出每個(gè)振型型的側(cè)振成成份和扭振振成份，通通過平動(dòng)系系數(shù)和扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)系數(shù)可以以明確地區(qū)區(qū)分振型的的特征。周期最長的的基本扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)振型對應(yīng)應(yīng)的就是第第一扭振周周期Tt，周期最長的的基本平動(dòng)動(dòng)振型對應(yīng)應(yīng)的就是第第一側(cè)振周周期T1。知道了Tt和T1，即可驗(yàn)證其其比值是否否滿足規(guī)范范平動(dòng)因子與與扭轉(zhuǎn)因子子總振動(dòng)能量量平動(dòng)能量扭轉(zhuǎn)能量平動(dòng)因子扭轉(zhuǎn)因子考慮扭轉(zhuǎn)耦耦聯(lián)時(shí)的振振動(dòng)周期(秒)、X,Y方向的平動(dòng)動(dòng)系數(shù)、扭扭轉(zhuǎn)系數(shù)振型號(hào)周周期期轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角平平動(dòng)系數(shù)數(shù)(X+Y)扭轉(zhuǎn)系數(shù)11.574283.440.06(0.00+0.06)0.9421.452490.890.94(0.00+0.94)0.0631.26650.451.00(1.00+0.00)0.0040.530290.560.03(0.00+0.03)0.9750.4025103.180.97(0.05+0.92)0.0360.374814.351.00(0.94+0.05)0.0070.3631138.630.50(0.29+0.21)0.5080.308293.370.05(0.00+0.05)0.9590.212692.740.06(0.00+0.06)0.94第一振型為為扭轉(zhuǎn)平面規(guī)整的的剪力墻結(jié)結(jié)構(gòu)，但第第一振型為為扭轉(zhuǎn)平面規(guī)整的的框剪結(jié)構(gòu)構(gòu)，但第一一振型為扭扭轉(zhuǎn)15層狹長結(jié)構(gòu)構(gòu)周期比計(jì)算算原則樓板剛度假假定不符合剛性樓板假假定情況：：可以不采采用樓板剛剛度假定周期比控制制什么？周期比側(cè)重重控制的是是側(cè)向剛度度與扭轉(zhuǎn)剛剛度之間的的一種相對對關(guān)系，而而不是絕對對大小。目的是是使抗抗側(cè)力力構(gòu)件件的平平面布布置更更有效效、更更合理理，使使結(jié)構(gòu)構(gòu)不致致于出出現(xiàn)過過大（（相對對于側(cè)側(cè)移））的扭扭轉(zhuǎn)效效應(yīng)。。周期期比比不不滿滿足足要要求求，，如如何何調(diào)調(diào)整整？？一旦旦出出現(xiàn)現(xiàn)周周期期比比不不滿滿足足要要求求的的情情況況，，一一般般只只能能通通過過調(diào)調(diào)整整平平面面布布置置來來改改善善，，這這種種改改變變一一般般是是整整體體性性的的，，局局部部的的小小調(diào)調(diào)整整往往往往收收效效甚甚微微。。周期期比比不不滿滿足足要要求求，，說說明明結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)剛剛度度相相對對于于側(cè)側(cè)移移剛剛度度較較小小，，調(diào)調(diào)整整原原則則是是加加強(qiáng)強(qiáng)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)外外部部，，或或者者削削弱弱內(nèi)內(nèi)部部。。多塔塔結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)周周期期比比：：對于于多多塔塔樓樓結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，不不能能直直接接按按上上面面的的方方法法驗(yàn)驗(yàn)算算。。如如果果上上部部沒沒有有連連接接，，應(yīng)應(yīng)該該各各個(gè)個(gè)塔塔樓樓分分別別計(jì)計(jì)算算并并分分別別驗(yàn)驗(yàn)算算，，如如果果上上部部有有連連接接，，驗(yàn)驗(yàn)算算方方法法尚尚不不清清楚楚。。體育場館館、空曠曠結(jié)構(gòu)和和特殊的的工業(yè)建建筑，沒沒有特殊殊要求的的，一般般不需要要控制周周期比。。當(dāng)高層建建筑樓層層開洞口口較復(fù)雜雜，或?yàn)闉殄e(cuò)層結(jié)結(jié)構(gòu)時(shí)，，結(jié)構(gòu)往往往會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生局部部振動(dòng)，，此時(shí)可以選擇“強(qiáng)制剛剛性樓板假定定”來計(jì)算結(jié)結(jié)構(gòu)的周期比比。以過濾局局部振動(dòng)產(chǎn)生生的周期。2.2復(fù)雜結(jié)構(gòu)的周周期比控制多塔結(jié)構(gòu)的振振型12345高層結(jié)構(gòu)的局局部振動(dòng)調(diào)整前調(diào)整后扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的調(diào)調(diào)整調(diào)整前T1=1.4603，Tt=1.3568周期比Tt/T1=0.93調(diào)整后T1=1.4543，Tt=1.3108周期比Tt/T1=0.893.位移比控制新高規(guī)的4.3.5條規(guī)定，高層建筑的樓樓層豎向構(gòu)件最大水平位移移不宜大于該該樓層平均值值的1.2倍。層間位移角，，A級高度高層建建筑不應(yīng)大于于該樓層平均均值的1.5倍，B級高度高層建建筑、混合結(jié)結(jié)構(gòu)高層建筑筑，及復(fù)雜高高層建筑，不不應(yīng)大于該樓樓層平均值的的1.4倍。3.1最大位移和平平均位移計(jì)算最大位移：墻墻頂、柱頂頂節(jié)點(diǎn)的最大大位移；平均位移：墻頂、柱頂節(jié)節(jié)點(diǎn)的最大位位移與最小位位移之和除的的一半；最大層間位位移：墻、、柱層間位位移的最大大值；平均層間位位移：墻、柱層間間位移的最最大值與最最小值之和和的一半。。3.2位移比控制制原則計(jì)算規(guī)則1：偶然偏心心與雙向地地震作用高層結(jié)構(gòu)應(yīng)應(yīng)考慮偶然然偏心影響響（高規(guī)3.3.3條）；復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)應(yīng)考慮雙向向地震作用用（抗震5.1.1條）；偶然偏心和和雙向地震震作用分別別考慮，不不疊加。計(jì)算規(guī)則2：樓板剛度度假定抗震規(guī)范3.4.3條,凸凹不規(guī)則則或樓板局局部不連續(xù)續(xù)時(shí)，應(yīng)采采用符合樓樓板平面內(nèi)內(nèi)實(shí)際剛度度變化的計(jì)計(jì)算模型。。當(dāng)平面不對對稱時(shí)尚應(yīng)應(yīng)計(jì)及扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)影響。3.3復(fù)雜結(jié)構(gòu)的的位移控制制復(fù)雜結(jié)構(gòu)，，如坡屋頂頂層、體育育館、看臺(tái)臺(tái)、工業(yè)建建筑等，這這些結(jié)構(gòu)或或者柱、墻墻不在同一一標(biāo)高，或或者本層根根本沒有樓樓板，此時(shí)時(shí)如果采用用“強(qiáng)制剛剛性樓板假假定”，結(jié)結(jié)構(gòu)分析嚴(yán)嚴(yán)重失真，，位移比也也沒有意義義。所以這這類結(jié)構(gòu)可可以通過位位移的“詳詳細(xì)輸出””或觀察結(jié)結(jié)構(gòu)的變形形示意圖，，來考察結(jié)結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)效應(yīng)。對于錯(cuò)層結(jié)結(jié)構(gòu)或帶有有夾層的結(jié)結(jié)構(gòu)，這類類結(jié)構(gòu)總是是伴有大量量的越層柱柱，當(dāng)選擇擇“強(qiáng)制剛性樓樓板假定”后，越層層柱將受到到樓層的約約束，如果果越層柱很很多，計(jì)算算失真。帶有坡屋面面、不等高高柱的結(jié)構(gòu)構(gòu)——第3層結(jié)構(gòu)此時(shí)位移比比意義不大大——位移比異常常4.剪重比控制制抗震規(guī)范第第5.2.5條明確要求求了樓層剪剪重比?？刂萍糁乇缺?，是要求求結(jié)構(gòu)能過過承擔(dān)足夠夠的地震作作用，設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)不能小小于規(guī)范的的要求。若結(jié)構(gòu)的剪剪重比是小小于規(guī)范要要求，首先應(yīng)研究究設(shè)計(jì)方案案是否合理理，改進(jìn)結(jié)結(jié)構(gòu)布置、、增加結(jié)構(gòu)構(gòu)剛度，使使計(jì)算的剪剪重比能自自然滿足規(guī)規(guī)范要求。。其次才考慮慮調(diào)整地震震力，剪重比調(diào)整整系數(shù)將直直接乘在該該層構(gòu)件的的地震內(nèi)力力上。八層層鋼鋼框框架架：：存在在大大量量越越層層柱柱和和彈彈性性節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)，，這這種種情情況況往往往需需要要很很多多振振型型才才能能使使有有效效質(zhì)質(zhì)量量系系數(shù)數(shù)滿滿足足要要求求。。原因因：：振型整體性性差，局部部振動(dòng)明顯顯8層結(jié)構(gòu)：算算了30個(gè)振型有效效質(zhì)量系數(shù)數(shù)仍不夠算了60個(gè)振型有效效質(zhì)量系數(shù)數(shù)夠了輸出分塔的的剪重比5.結(jié)構(gòu)的薄弱弱層受剪承載力力突變高規(guī)的4.4.3、5.1.14條規(guī)定，A級高度高層層建筑的樓樓層層間抗抗側(cè)力結(jié)構(gòu)構(gòu)的受剪承承載力不宜宜小于其上上一層受剪剪承載力的的80%，不應(yīng)小于于其上一層層受剪承載載力的65%；B級高度高層層建筑的樓樓層層間抗抗側(cè)力結(jié)構(gòu)構(gòu)的受剪承承載力不應(yīng)應(yīng)小于其上上一層受剪剪承載力的的75%?？拐鹪O(shè)計(jì)計(jì)的高層建建筑結(jié)構(gòu)，，結(jié)構(gòu)樓層層層間抗側(cè)側(cè)力結(jié)構(gòu)的的承載力小小于其上一一層的80%，其薄弱層層對應(yīng)于地地震作用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值的地地震剪力應(yīng)應(yīng)乘以1.15的增大系數(shù)數(shù)。剛度突變高規(guī)的4.4.2、5.1.14條規(guī)定，抗抗震設(shè)計(jì)的的高層建筑筑結(jié)構(gòu)，其其樓層側(cè)向向剛度小于于其上一層層的70%或小于其上上相臨三層層側(cè)向剛度度平均值的的80%，或某樓層層豎向抗側(cè)側(cè)力構(gòu)件不不連續(xù)，其其薄弱層對對應(yīng)于地震震作用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值的地震震剪力應(yīng)乘乘以1.15的增大系數(shù)數(shù)。高規(guī)附錄E.0.2條規(guī)定，當(dāng)當(dāng)?shù)撞繋мD(zhuǎn)轉(zhuǎn)換層高層層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層層設(shè)置在3層及3層以上時(shí)，，其樓層側(cè)側(cè)向剛度尚尚不應(yīng)小于于相鄰上部部樓層側(cè)向向剛度的60%?？拐鹫鹨?guī)范范附錄錄E2.1規(guī)定，，筒體體結(jié)構(gòu)構(gòu)轉(zhuǎn)換換層上上下層層的側(cè)側(cè)向剛剛度比比不宜宜大于于2。按樓層層剛度度比判判斷薄薄弱層層按樓層層承載載力比比判斷斷薄弱弱層樓層層抗抗剪剪承承載載力力和和屈屈服服系系數(shù)數(shù)按樓樓層層承承載載力力比比判判斷斷薄薄弱弱層層樓層層彈彈塑塑性性層層間間位位移移角角按樓樓層層彈彈塑塑性性層層間間位位移移角角判判斷斷薄薄弱弱層層樓層層抗抗剪剪承承載載力力的的簡簡化化計(jì)計(jì)算算矩形形截截面面柱柱抗抗剪剪承承載載力力計(jì)計(jì)算算：：對其其它它截截面面柱柱，，都都簡簡化化成成矩矩形形截截面面來來計(jì)計(jì)算算其其抗抗剪剪承承載載能能力力。。剪力力墻墻對對每每段段墻墻肢肢，，按按矩矩形形截截面面計(jì)計(jì)算算其其抗抗剪剪承承載載能能力力鋼截截面面按按不不同同的的截截面面形形式式，，分分別別計(jì)計(jì)算算Mpc，即鋼鋼截截面面的的全全塑塑性性抵抵抗抗彎彎矩矩，，然然后后再再求求其其抗抗剪剪承承載載能能力力。?？辜艏舫谐休d載力力的的計(jì)計(jì)算算，，體體現(xiàn)現(xiàn)了了規(guī)規(guī)范范““強(qiáng)強(qiáng)剪剪弱弱彎彎””的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)思思想想，，即即構(gòu)構(gòu)件件應(yīng)應(yīng)首首先先彎彎曲曲屈屈服服、、破破壞壞，，而而不不能能剪剪切切破破壞壞。。剪剪切切破破壞壞屬屬于于脆脆性性破破壞壞，，應(yīng)應(yīng)避避免免。。結(jié)構(gòu)的極極限承載載能力，，對復(fù)雜雜工程、、重要工工程，應(yīng)應(yīng)進(jìn)行彈彈塑性分分析來全全面的評評估，如如：彈塑塑性靜力力分析、、彈塑性性動(dòng)力分分析等。。樓層抗剪承載載力的簡化計(jì)計(jì)算，只與豎豎向構(gòu)件的尺尺寸、配筋有有關(guān)，與它們們的連接關(guān)系系無關(guān)。目前軟件只是是采用了計(jì)算算配筋面積，，沒有采用實(shí)實(shí)際配筋面積積，這是有較較大出入的。。當(dāng)樓層承載力力的比值不滿滿足規(guī)范要求求時(shí)，應(yīng)強(qiáng)制制定義該層為為“薄弱層””，以提高設(shè)設(shè)計(jì)地震作用用。結(jié)構(gòu)二階效應(yīng)應(yīng)的基本定義義與特點(diǎn)重力二階效應(yīng)應(yīng)構(gòu)件撓曲二階階效應(yīng)重力二階效應(yīng)應(yīng)（效效應(yīng)）計(jì)計(jì)算構(gòu)件撓曲二階階效應(yīng)（效效應(yīng)應(yīng)）計(jì)算6、結(jié)構(gòu)的二階效效應(yīng)重力二階效應(yīng)應(yīng)：由于結(jié)構(gòu)的水水平變形而引引起的重力附附加效應(yīng)，結(jié)結(jié)構(gòu)在水平力力（風(fēng)荷載或或水平地震力力）作用下發(fā)發(fā)生水平變形形后，重力荷荷載因該水平平變形而引起起附加效應(yīng)，，結(jié)構(gòu)發(fā)生的的水平側(cè)移絕絕對值越大，，效應(yīng)越顯著著，若結(jié)構(gòu)的的水平變形過過大，可能因因重力二階效效應(yīng)而導(dǎo)致結(jié)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。構(gòu)件撓曲二階階效應(yīng)：由于構(gòu)件在軸軸向壓力作用用下，自身發(fā)發(fā)生撓曲引起起的附加效應(yīng)應(yīng)，通常指軸軸向壓力在產(chǎn)產(chǎn)生了撓曲變變形的構(gòu)件中中引起的附加加彎矩，附加加彎矩與構(gòu)件件的撓曲形態(tài)態(tài)有關(guān)，一般般中間大，兩兩端部小。6.1重力二階效應(yīng)應(yīng)和構(gòu)件撓曲曲二階效應(yīng)重力二階效應(yīng)應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)算嚴(yán)格的講，應(yīng)應(yīng)考慮材料的的非線性和裂裂縫、構(gòu)件的的曲率和層間間側(cè)移、荷載載的持續(xù)作用用、混凝土的的收縮和徐變變，以及與地地積基礎(chǔ)的相相互作用等因因素。近似計(jì)算等效幾何剛度度的有限元法法等效水平力的的有限元迭代代法折減彈性抗彎彎剛度的有限限元法結(jié)構(gòu)位移和構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力增大大系數(shù)法6.2重力二階效應(yīng)的計(jì)算(1)等效幾何剛度度的有限元法法結(jié)構(gòu)的初始平平衡方程增加了重力二二階效應(yīng)后的的結(jié)構(gòu)平衡方方程等效幾何剛度度矩陣考慮重力二階階效應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)平衡方程新規(guī)范版的SATWE、TAT、PMSAP等軟件都采采用了等效效幾何剛度度的有限元元法，目前前的ETABS軟件也提供供這種方法法。采用這種方方法考慮效效應(yīng)影響，，與不考慮慮效應(yīng)的分分析結(jié)果相相比，結(jié)構(gòu)構(gòu)的周期、、位移和構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力力都有所不不同。這是一種近近似方法，，沒有考慮慮在不同的的荷載組合合中取值不不同的差異異。軟件件的的實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)(2)等效效水水平平力力的的有有限限元元迭迭代代法法這種種方方法法的的基基本本思思路路是是：：根根據(jù)據(jù)樓樓層層重重力力荷荷載載，，以以及及樓樓層層在在水水平平荷荷載載作作用用下下產(chǎn)產(chǎn)生生的的層層間間位位移移，，計(jì)計(jì)算算出出考考慮慮效效應(yīng)應(yīng)的的近近似似等等效效水水平平荷荷載載向向量量，，然然后后，，對對結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的有有限限元元方方程程進(jìn)進(jìn)行行迭迭代代求求解解，，直直到到迭迭代代結(jié)結(jié)果果收收斂斂，，得得到到最最終終的的位位移移和和相相應(yīng)應(yīng)的的構(gòu)構(gòu)件件內(nèi)內(nèi)力力。。這種計(jì)計(jì)算方方法計(jì)計(jì)算效效率不不如等等效幾幾何剛剛度的的有限限元法法，因因?yàn)橐獙γ棵恳粋€(gè)個(gè)水平平荷載載作用用工況況（或或組合合）進(jìn)進(jìn)行迭迭代求求解。。89規(guī)范版版的SATWE、TAT軟件是是采用用這種種方法法考慮慮效應(yīng)應(yīng)影響響的，，新規(guī)規(guī)范版版軟件件已經(jīng)經(jīng)改用用等效效幾何何剛度度的有有限元元法；；目前前的ETABS軟件中中還提提供這這種方方法。。采用這這種方方法考考慮效效應(yīng)影影響，，與不不考慮慮效應(yīng)應(yīng)的分分析結(jié)結(jié)果相相比，，結(jié)構(gòu)構(gòu)的周周期不不變，，變化化的僅僅僅是是結(jié)構(gòu)構(gòu)的位位移和和構(gòu)件件的內(nèi)內(nèi)力。。(3)折減彈彈性抗抗彎剛剛度的的有限限元法法折減彈彈性抗抗彎剛剛度的的有限限元法法是近近年來來美國國、加加拿大大等國國設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范范推薦薦的一一種考考慮效效應(yīng)方方法。。這種分分析方方法的的基本本思想想是采采用折折減等等效剛剛度，，近似似地考考慮鋼鋼筋混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)中各各類構(gòu)構(gòu)件在在極限限狀態(tài)態(tài)時(shí)因因開裂裂而導(dǎo)導(dǎo)致剛剛度減減小現(xiàn)現(xiàn)象，，使分分析結(jié)結(jié)果與與設(shè)計(jì)計(jì)狀態(tài)態(tài)盡可可能一一致。。如何合合理地地確定定鋼筋筋混凝凝土構(gòu)構(gòu)件的的彈性性抗彎彎剛度度折減減系數(shù)數(shù)，成成了決決定這這種方方法精精度、、效率率和實(shí)實(shí)用性性的關(guān)關(guān)鍵。。從理論論上講講，彈彈性抗抗彎剛剛度折折減系系數(shù)的的確定定原則則應(yīng)該該使結(jié)結(jié)構(gòu)在在不同同的荷荷載組組合方方式下下，采采用折折減彈彈性抗抗彎剛剛度的的彈性性分析析結(jié)果果與按按非線線性有有限元元法所所得結(jié)結(jié)果相相當(dāng)。。美國規(guī)規(guī)范的的簡化化處理理由于鋼鋼筋混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)中各各構(gòu)件件承受受荷載載的差差異，，以及及構(gòu)件件各截截面開開裂不不同而而導(dǎo)致致剛度度變化化的復(fù)復(fù)雜性性，實(shí)實(shí)際上上很難難實(shí)現(xiàn)現(xiàn)上述述原則則的要要求。。為了使使用上上的方方便，，不得得不對對所有有的框框架梁梁（包包括剪剪力墻墻洞口口連梁梁）、、所有有的柱柱、所所有的的剪力力墻均均分別別取用用統(tǒng)一一的彈彈性抗抗彎剛剛度折折減系系數(shù)，，對其其初始始彈性性抗彎彎剛度度進(jìn)行行折減減。美國ACI318-99明確要要求在在結(jié)構(gòu)構(gòu)一階階彈性性分析析時(shí)考考慮彈彈性抗抗彎剛剛度折折減，，ACI318-99給出了了鋼筋筋混凝凝土構(gòu)構(gòu)件的的彈性性抗彎彎剛度度折減減系數(shù)數(shù)取值值建議議：梁梁取0.35；柱取取0.7；未開開裂剪剪力墻墻取0.7，已開開裂剪剪力墻墻取0.35。我國規(guī)規(guī)范的的簡化化處理理我國《混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范范》引進(jìn)了了該方方法。。第7.3.12條規(guī)定定，當(dāng)當(dāng)采用用考慮慮二階階效應(yīng)應(yīng)的彈彈性分分析方方法時(shí)時(shí)，宜宜在結(jié)結(jié)構(gòu)分分析中中對鋼鋼筋混混凝土土構(gòu)件件的彈彈性抗抗彎剛剛度EcI乘以下下列折折減系系數(shù)：：梁取0.4，柱取取0.6，對未未開裂裂的剪剪力墻墻和核核心筒筒壁取取0.7，對已已開裂裂的剪剪力墻墻和核核心筒筒壁取取0.45。這些折折減系系數(shù)是是參考考美國國規(guī)范范給出出的，，但與與美國國規(guī)范范建議議的取取值略略有不不同。。討論鋼筋混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)在彈彈塑性性階段段的剛剛度變變化十十分復(fù)復(fù)雜。。在極極限狀狀態(tài)下下，未未必所所有構(gòu)構(gòu)件都都同時(shí)時(shí)開裂裂，針針對某某一構(gòu)構(gòu)件而而言，，在某某一作作用組組合下下可能能開裂裂，而而在另另一些些作用用組合合下未未必一一定開開裂。。采用統(tǒng)統(tǒng)一的的剛度度折減減系數(shù)數(shù)，僅僅僅可可能近近似地地反映映在極極限狀狀態(tài)下下結(jié)構(gòu)構(gòu)整體體的、、宏觀觀的性性能，，但很很難真真實(shí)地地反應(yīng)應(yīng)結(jié)構(gòu)構(gòu)在極極限狀狀態(tài)下下的剛剛度變變化規(guī)規(guī)律，，特別別是內(nèi)內(nèi)力變變化規(guī)規(guī)律。。有些文文獻(xiàn)中中把這這種方方法稱稱為““是一一種精精度和和效率率較高高的考考慮二二階效效應(yīng)的的方法法”，，這種種提法法一定定不恰恰當(dāng)。。討論采用折折減彈彈性抗抗彎剛剛度的的有限限元法法進(jìn)行行結(jié)構(gòu)構(gòu)分析析，會(huì)會(huì)產(chǎn)生生一系系列新新的問問題。。如構(gòu)件件彈性性抗彎彎剛度度折減減后，，按照照目前前的《建筑抗抗震設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》規(guī)定的的反應(yīng)應(yīng)譜方方法計(jì)計(jì)算的的地震震力隨隨之減減小，，構(gòu)件件的內(nèi)內(nèi)力分分布規(guī)規(guī)律和和位移移沿高高度的的分布布規(guī)律律也會(huì)會(huì)發(fā)生生變化化，該該如何何考慮慮？《建筑抗抗震設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》規(guī)定的的最小小剪力力系數(shù)數(shù)是針針對這這樣分分析的的地震震力嗎嗎？這這樣分分析的的位移移是屬屬于彈彈性位位移還還是彈彈塑性性位移移，結(jié)結(jié)構(gòu)的的位移移該如如何控控制？？因?yàn)闉閺椥孕晕灰埔坪蛷棌椝苄孕晕灰埔瓶刂浦茥l件件相差差很大大。鑒于上上述原原因，，在目目前的的SATWE、TAT、PMSAP等軟件件中，，都未未提供供折減減彈性性抗彎彎剛度度的有有限元元法。。(4)結(jié)構(gòu)位位移和和構(gòu)件件內(nèi)力力增大大系數(shù)數(shù)法增大系系數(shù)法法是一一種簡簡單可可行的的考慮慮重力力二階階效應(yīng)應(yīng)的方方法。。這類類方法法是對對不考考慮重重力二二階效效應(yīng)的的分析析結(jié)果果（結(jié)結(jié)構(gòu)位位移、、構(gòu)件件彎矩矩和剪剪力）），乘乘以增增大系系數(shù)，，近似似考慮慮重力力二階階效應(yīng)應(yīng)的影影響。?！陡咭?guī)》第5.4.2條規(guī)定，，高層建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的重力力二階效效應(yīng)，可可采用彈彈性方法法進(jìn)行計(jì)計(jì)算，也也可采用用對未考考慮重力力二階效效應(yīng)的計(jì)計(jì)算結(jié)果果乘以增增大系數(shù)數(shù)的方法法近似考考慮。結(jié)結(jié)構(gòu)位移移增大系系數(shù)，以以及結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件彎彎矩和剪剪力增大大系數(shù)，，可分別別按下列列規(guī)定近近似計(jì)算算：(4)結(jié)構(gòu)位移移和構(gòu)件件內(nèi)力增增大系數(shù)數(shù)法《建筑抗震震設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》第3.6.3條的條文文說明中中給出了了以樓層層穩(wěn)定系系數(shù)表達(dá)達(dá)的內(nèi)力力增大系系數(shù)計(jì)算算公式。。在彈性性分析時(shí)時(shí)，作為為簡化方方法，重重力二階階效應(yīng)的的內(nèi)力增增大系數(shù)數(shù)可近似似取為：：目前的SATWE、TAT等軟件中中，都未未提供樓樓層內(nèi)力力和位移移增大系系數(shù)法。。多層框架架整體穩(wěn)穩(wěn)定的驗(yàn)驗(yàn)算框架為剪剪切型變變形，按按每層的的剛重比比驗(yàn)算結(jié)結(jié)構(gòu)的整整體穩(wěn)定定超高層建建筑整體體穩(wěn)定的的驗(yàn)算剪力墻為為彎曲型型變形，，按整體體的剛重重比驗(yàn)算算結(jié)構(gòu)的的整體穩(wěn)穩(wěn)定P-Δ效應(yīng)的計(jì)計(jì)算選擇擇多層框架架結(jié)構(gòu)的的對比周期對比比——變化不大大不考慮P-Δ效應(yīng)考慮P-Δ效應(yīng)位移對比比——變化不大大不考慮P-Δ效應(yīng)考慮P-Δ效應(yīng)58層超高層層結(jié)構(gòu)的的對比第1層平面第15層平面周期對比比不考慮P-Δ效應(yīng)考慮P-Δ效應(yīng)位移對比不考慮P-Δ效應(yīng)考慮P-Δ效應(yīng)內(nèi)力對比——底層變化不不大不考慮P-Δ效應(yīng)考慮P-Δ效應(yīng)柱內(nèi)力對比比——15層變化較大大，不能忽忽略不考慮P-Δ效應(yīng)考慮P-Δ效應(yīng)梁內(nèi)力對比比——不考慮P-Δ效應(yīng)考慮P-Δ效應(yīng)6.3構(gòu)件的撓曲曲二階效應(yīng)應(yīng)結(jié)構(gòu)“有側(cè)側(cè)移”和““無側(cè)移””的判斷標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)柱計(jì)算長度度系數(shù)的計(jì)計(jì)算因構(gòu)件撓曲曲引起的附附加彎矩的的計(jì)算(1)結(jié)構(gòu)“有側(cè)側(cè)移”和““無側(cè)移””的判斷標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)上將結(jié)結(jié)構(gòu)分為無無側(cè)移和有有側(cè)移兩類類。若結(jié)構(gòu)自身身的側(cè)向剛剛度很大，，在水平荷荷載作用下下的側(cè)移很很小，或在在其豎向平平面內(nèi)具有有特殊支撐撐，可認(rèn)為為這類結(jié)構(gòu)構(gòu)是無側(cè)移移結(jié)構(gòu)；否否則，為有有側(cè)移結(jié)構(gòu)構(gòu)。在計(jì)算偏心心受壓構(gòu)件件的效應(yīng)時(shí)時(shí)，框架是是屬于無側(cè)側(cè)移還是有有側(cè)移，這這是一個(gè)重重要因素。。無側(cè)移框架架中細(xì)長柱柱與有側(cè)移移框架中細(xì)細(xì)長柱的性性能存在著著重要差異異。定義嚴(yán)格地講，，有側(cè)移或或無側(cè)移是是指在某種種荷載組合合作用下，，結(jié)構(gòu)的某某一樓層的的側(cè)移情況況。一個(gè)結(jié)構(gòu)可可能同時(shí)包包含有側(cè)移移樓層和無無側(cè)移樓層層，某一結(jié)結(jié)構(gòu)中的同同一樓層在在某一種荷荷載組合作作用下可能能為無側(cè)移移，而在另另一種或幾幾種荷載組組合作用下下就可能為為有側(cè)移，，上述定義義的原則性性很強(qiáng)，但但可操作性性差。在實(shí)際工程程中，框架架很少是完完全有支撐撐或完全無無支撐的。。對于一個(gè)個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)結(jié)構(gòu)的某一一樓層，具具體如何界界定，需要要有具體的的定量指標(biāo)標(biāo)。判斷指標(biāo)對確定受壓壓構(gòu)件和樓樓層是屬于于無側(cè)移還還是有側(cè)移移情況，美美國規(guī)范ACI318-99給出了兩個(gè)個(gè)可共選擇擇的定量準(zhǔn)準(zhǔn)則。準(zhǔn)則之一是是：在某種種荷載組合合作用下，，當(dāng)由效應(yīng)應(yīng)引起的重重力附加彎彎矩不超過過一階彈性性彎矩的5%時(shí)，就可以將將該樓層作為為無側(cè)移樓層層。重力附加彎矩矩是指任意樓樓層以上全部部重力荷載與與該樓層水平平荷載作用產(chǎn)產(chǎn)生的層間位位移的乘積，，即所謂的重重力二階彎矩矩；一階彈性性彎矩是指該該樓層水平剪剪力與樓層層層高的乘積，，即所謂的初初始彎矩。準(zhǔn)則之二是采采用樓層穩(wěn)定定系數(shù)作為判判斷的定量指指標(biāo)，在某種種荷載組合作作用下，當(dāng)樓樓層穩(wěn)定系數(shù)數(shù)不超過0.05時(shí)，則可以把把該樓層看作作是無側(cè)移的的。與荷載組合的的關(guān)系在不同的荷載載組合作用下下，水平荷載載在第i層產(chǎn)生的樓層層剪力和相應(yīng)應(yīng)的不同，計(jì)計(jì)算的樓層穩(wěn)穩(wěn)定系數(shù)也可可能各有差異異。對于我國一般般的房屋建筑筑結(jié)構(gòu)，在線線彈性分析與與設(shè)計(jì)階段，，其荷載組合合可以分為四四類：（A）恒載＋樓面面屋面活荷載載（B）恒載＋樓面面屋面活荷載載＋風(fēng)荷載（C）恒載＋樓面面屋面活荷載載＋多遇地震震作用（D）恒載＋樓面面屋面活荷載載＋風(fēng)荷載＋＋多遇地震作作用按照美美國規(guī)規(guī)范建建議的的原則則，一一般的的房屋屋建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)在(A)類組合合作用用下，，都可可認(rèn)為為是無無側(cè)移移的，，而在在（B）、（（C）、(D)類組合合作用用下，，可能能是有有側(cè)移移的，，也可可能是是無側(cè)側(cè)移的的。(2)柱計(jì)算算長度度系數(shù)數(shù)的計(jì)計(jì)算英國規(guī)規(guī)范BS8110的計(jì)算算方法法美國規(guī)規(guī)范ACI318-99的計(jì)算算方法法我國規(guī)規(guī)范GB50010-2002的計(jì)算算方法法各國規(guī)規(guī)范計(jì)計(jì)算方方法的的對比比分析析SATWE軟件的的程序序?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)英國規(guī)規(guī)范BS8110的計(jì)算算方法法對于無無側(cè)移移的框框架柱柱，計(jì)計(jì)算長長度系系數(shù)可可按下下列兩兩公式式計(jì)算算，并并取其其中的的較小小值：：對于有有側(cè)移移的框框架柱柱，計(jì)計(jì)算長長度系系數(shù)可可按下下列兩兩公式式計(jì)算算，并并取其其中的的較小小值：：美國規(guī)規(guī)范ACI318-99的計(jì)算算方法法對于無無側(cè)移移的框框架柱柱，計(jì)計(jì)算長長度系系數(shù)可可按下下列兩兩公式式計(jì)算算，并并取其其中的的較小小值：：對于有側(cè)移的的框架柱，計(jì)計(jì)算長度系數(shù)數(shù)可按表查取取，冶可按近近似公式計(jì)算算，但其近似似公式精度差差。若若一端鉸接接我國規(guī)范GB50010-2002的計(jì)算方法法我國全部部按有側(cè)側(cè)移情況況考慮，，偏于保保守。第7.3.11條規(guī)定，，一般多多層房屋屋中梁柱柱為剛接接的框架架結(jié)構(gòu)，，各層柱柱的計(jì)算算長度系系數(shù)可按按表7.3.11-2取用。樓蓋類型柱的類別計(jì)算長度系數(shù)現(xiàn)澆樓蓋底層柱1.0其余各層柱1.25裝配式樓蓋底層柱1.25其余各層柱1.5當(dāng)水平荷荷載產(chǎn)生生的彎矩矩設(shè)計(jì)值值占總彎彎矩設(shè)計(jì)計(jì)值的75%以上時(shí)，，框架柱柱的計(jì)算算長度系系數(shù)可按按下列兩兩公式計(jì)計(jì)算，并并取其中中的較小小值：各國規(guī)范范計(jì)算方方法的對對比分析析對于無側(cè)側(cè)移框架架，美國國規(guī)范與與英國規(guī)規(guī)范給出出的計(jì)算算公式形形式上完完全相同同，但梁梁柱線剛剛度比計(jì)計(jì)算原則則不同，，英國規(guī)規(guī)范計(jì)算算的是彈彈性線剛剛度比，，而美國國規(guī)范要要求采用用考慮二二階效應(yīng)應(yīng)的線剛剛度比，，即按折折減剛度度計(jì)算線線剛度比比。所以以計(jì)算結(jié)結(jié)果差異異較大。。對于于有有側(cè)側(cè)移移框框架架，，英英國國規(guī)規(guī)范范給給出出的的計(jì)計(jì)算算公公式式比比較較合合理理，，美美國國規(guī)規(guī)范范給給出出的的公公式式計(jì)計(jì)算算結(jié)結(jié)果果與與查查表表結(jié)結(jié)果果差差異異較較大大，，實(shí)實(shí)用用價(jià)價(jià)值值有有限限。。例例如如，，同同樣樣是是一一端端嵌嵌固固的的細(xì)細(xì)長長柱柱，，若若上上端端為為鉸鉸接接，，按按公公式式計(jì)計(jì)算算與與查查表表結(jié)結(jié)果果基基本本一一致致，，；；而而若若上上端端的的約約束束很很弱弱，，取取，，按按公公式式計(jì)計(jì)算算與與查查表表結(jié)結(jié)果果差差異異很很大大，，查查表表結(jié)結(jié)果果，，而而按按公公式式計(jì)計(jì)算算結(jié)結(jié)果果，，自自相相矛矛盾盾。。各國規(guī)規(guī)范計(jì)計(jì)算方方法的的對比比分析析我國規(guī)規(guī)范GB50010-2002中，當(dāng)當(dāng)水平平荷載載產(chǎn)生生的彎彎矩設(shè)設(shè)計(jì)值值占總總彎矩矩設(shè)計(jì)計(jì)值的的75%以上時(shí)時(shí)，框框架柱柱的計(jì)計(jì)算長長度系系數(shù)計(jì)計(jì)算公公式與與英國國規(guī)范范BS8110有側(cè)移移結(jié)構(gòu)構(gòu)框架架柱計(jì)計(jì)算長長度系系數(shù)公公式十十分相相似，，應(yīng)該該基于于相同同的基基本假假定，，但系系數(shù)略略有差差異。。SATWE軟件的的程序序?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)SATWE軟件分分中國國規(guī)范范版、、英國國規(guī)范范版和和美國國規(guī)范范版，，在上上述版版本中中，分分別實(shí)實(shí)現(xiàn)了了三本本規(guī)范范各自自給出出的柱柱計(jì)算算長度度系數(shù)數(shù)計(jì)算算公式式。。在柱的的計(jì)算算長度度系數(shù)數(shù)計(jì)算算中，，考慮慮了柱柱兩個(gè)個(gè)主軸軸方向向計(jì)算算長度度系數(shù)數(shù)可能能不同同的情情況。。柱兩兩個(gè)主主軸方方向的的計(jì)算算長度度系數(shù)數(shù)是分分別計(jì)計(jì)算的的，如如對于于一根根柱，，若某某個(gè)主主軸方方向既既不與與梁連連接，，又不不與樓樓板連連接，，則柱柱的該該方向向和越越層情情況相相類似似，程程序會(huì)會(huì)自動(dòng)動(dòng)按越越層情情況對對該方方向的的計(jì)算算長度度系數(shù)數(shù)進(jìn)行行搜索索計(jì)算算。短柱