关于SATWE中剪弯刚度RJX3/H的错误并正确处理法
ljw结构
ljw结构 Lv.5
2015年04月23日 18:09:08
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关于 SATWE 中剪弯刚度 RJX3/H 的错误并正确处理法 1. 在PKPM用户手册第六章第二节第5小节中说明:“高规附录E.0.2建议的方法-剪弯曲刚度:Ki=Fi/Δi”,剪弯刚度应该是剪力v除以角度θ,如果是剪力v除以Δi,应该是剪切刚度才是。 2. 转角θ=Δ/h 3. 用一个框剪模型来说明satwe错误的地方 模型层高信息如下: “层号(

关于 SATWE 中剪弯刚度 RJX3/H 的错误并正确处理法
1. 在PKPM用户手册第六章第二节第5小节中说明:“高规附录E.0.2建议的方法-剪弯曲刚度:Ki=Fi/Δi”,剪弯刚度应该是剪力v除以角度θ,如果是剪力v除以Δi,应该是剪切刚度才是。
2. 转角θ=Δ/h
3. 用一个框剪模型来说明satwe错误的地方
模型层高信息如下:
“层号( 标准层号) 塔号 梁元数 柱元数 墙元数 层高 累计高度
( 混凝土/ 主筋) ( 混凝土/ 主筋) ( 混凝土/ 主筋) (m) (m)
1( 1) 1 271(30/ 360) 26(45/ 360) 44(45/ 360) 5.500 5.500
2( 2) 1 331(30/ 360) 26(45/ 360) 36(45/ 360) 5.500 11.000
3( 2) 1 331(30/ 360) 26(45/ 360) 36(45/ 360) 4.100 15.100”
计算结果如下:
Ratx Raty : X Y 方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值( 剪切刚度)
Ratx1 Raty1 : X Y 方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70% 的比值
或上三层平均侧移刚度80% 的比值中之较小者
Ratx2 Raty2 : X Y 方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度90% 110% 或者150% 比值
110% 指当本层层高大于相邻上层层高1.5 倍时,150% 指嵌固层
RJX1 RJY1 RJZ1: 结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度( 剪切刚度)
RJX3 RJY3 RJZ3: 结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度( 地震剪力与地震层间位移的比)
===========================================================================
FloorNo. 1 Tower No. 1
Xstif= 68.3900(m) Ystif= 26.6207(m) Alf = -5.0431(Degree)
Xmass= 64.5785(m) Ymass= 31.2183(m) Gmass( 活荷折减)= 2206.4409( 1733.4723)(t)
Eex = 0.2165 Eey = 0.1695
Ratx = 1.0000 Raty = 1.0000
Ratx1= 11.8095 Raty1= 4.5841
Ratx2= 9.5834 Raty2= 3.6269
薄弱层地震剪力放大系数= 1.00
RJX1 = 5.5125E+07(kN/m) RJY1 =2.9777E+07(kN/m) RJZ1 = 0.0000E+00(kN/m)
RJX3 = 1.4657E+07(kN/m) RJY3 =7.0353E+06(kN/m) RJZ3 = 0.0000E+00(kN/m)
RJX3/H = 2.6649E+06(kN/m) RJY3/H= 1.2791E+06(kN/m) RJZ3/H =0.0000E+00(kN/m)
---------------------------------------------------------------------------
Floor No. 2 Tower No. 1
Xstif= 60.6299(m) Ystif= 33.0685(m) Alf = -28.6369(Degree)
Xmass= 64.1993(m) Ymass= 32.0740(m) Gmass( 活荷折减)= 1998.4863( 1525.5165)(t)
Eex = 0.1323 Eey = 0.0348
Ratx = 0.3761 Raty = 0.8209
Ratx1= 1.5069 Raty1= 1.5265
Ratx2= 1.5881 Raty2= 1.5927
薄弱层地震剪力放大系数= 1.00
RJX1 = 2.0733E+07(kN/m) RJY1 =2.4444E+07(kN/m) RJZ1 = 0.0000E+00(kN/m)
RJX3 = 1.6994E+06(kN/m) RJY3 =2.1553E+06(kN/m) RJZ3 = 0.0000E+00(kN/m)
RJX3/H = 3.0897E+05(kN/m) RJY3/H= 3.9187E+05(kN/m) RJZ3/H =0.0000E+00(kN/m)
---------------------------------------------------------------------------
Floor No. 3 Tower No. 1
Xstif= 65.5824(m) Ystif= 34.2164(m) Alf = -26.7477(Degree)
Xmass= 64.2990(m) Ymass= 32.0401(m) Gmass( 活荷折减)= 1892.5590( 1419.5892)(t)
Eex = 0.0510 Eey = 0.0787
Ratx = 1.3415 Raty = 1.3414
Ratx1= 1.4865 Raty1= 1.7107
Ratx2= 1.3031 Raty2= 1.4158
薄弱层地震剪力放大系数= 1.00
RJX1 = 2.7812E+07(kN/m) RJY1 =3.2789E+07(kN/m) RJZ1 = 0.0000E+00(kN/m)
RJX3 = 1.5949E+06(kN/m) RJY3 =2.0170E+06(kN/m) RJZ3 = 0.0000E+00(kN/m)
RJX3/H = 3.8900E+05(kN/m) RJY3/H= 4.9194E+05(kN/m) RJZ3/H = 0.0000E+00(kN/m)”
疑惑解答:
1. 根据规范
1. 对框架结构的变形为剪切变形故剪力vi除以Δi应该是剪切刚度。
2. 对公式(3.5.2-2)可换算为(Vi/Δi)*hi除以(Vi+1/Δi+1)*hi+1,其中(Vi/Δi)*hi又等于(Vi/(Δi/hi))等于(Vi/θ),(Vi/θ)应当是真正剪弯刚度的概念,因为剪力墙是弯曲变形,在结构中参入剪力墙自然考虑的是剪弯刚度,在这里规范是正确无误的,而PKPM用户手册中“高规附录E.0.2建议的方法-剪弯曲刚度:Ki=Fi/Δi”应该描述不正确,“Δi” 改为“θ”就可正确解释satwe的计算结果,否则冲突让人误解云里雾里。
3. 回头来看这个框剪结构的计算结果:
第一层(层高5.5 ):
Ratx2= 9.5834 Raty2= 3.6269
RJX3 = 1.4657E+07(kN/m) RJY3 = 7.0353E+06(kN/m) RJZ3 = 0.0000E+00(kN/m)
RJX3/H = 2.6649E+06(kN/m) RJY3/H = 1.2791E+06(kN/m) RJZ3/H = 0.0000E+00(kN/m)
第二层(层高5.5 ):
Ratx2= 1.5881 Raty2= 1.5927
RJX3 = 1.6994E+06(kN/m) RJY3 = 2.1553E+06(kN/m) RJZ3 = 0.0000E+00(kN/m)
RJX3/H = 3.0897E+05(kN/m) RJY3/H = 3.9187E+05(kN/m) RJZ3/H = 0.0000E+00(kN/m)
第三层(层高4.1 ):
Ratx2= 1.3031 Raty2= 1.4158
RJX3 = 1.5949E+06(kN/m) RJY3 = 2.0170E+06(kN/m) RJZ3 = 0.0000E+00(kN/m)
RJX3/H = 3.8900E+05(kN/m) RJY3/H = 4.9194E+05(kN/m) RJZ3/H = 0.0000E+00(kN/m)”
本文精华的地方来了,根据satwe 规定可知
第一层Ratx2= 9.5834 RJX3/H = 2.6649E+06(kN/m) 除以RJX3/H = 3.0897E+05(kN/m) 而得的,按计算器(2.6649/0.30897/0.9 )结果确实如此。
第二层Ratx2= 1.5881 (应当)是 RJX3/H = 3.0897E+05(kN/m) 除以RJX3/H = 3.8900E+05(kN/m) 而得的,按计算器( 3.0897/3.8900/0.9 =0.88251 竟然是 0.88251, 十分震惊竟然不对,怎么会这样? 回头看规范公式公式(3.5.2-2 )换算为(Vi/Δi /hi+1 除以(Vi+1/Δi+1 /hi 后可知,在这里是本层剪切刚度除以上层的层高,而不是本层的层高,因此在这里给出的RJX3/H 是无意义的,根本不能用,这里Ratx2 必须自己手算复核,而不能采用RJX3/H 的值直接复核,现在我们来验算一下,刚才第二层的Ratx2 ,第二层的RJX3 = 1.6994E+06(kN/m) ,用其除以第三层层高4.1 0.414487 ,用第三层RJX3 = 1.5949E+06(kN/m) 除以第二层层高5.5 0.289981 ,于是0.414487/ 0.289981*0.9 =1.5881 完全合得上,在这里应该是satwe 失误的地方,公式换算搞错,层高搞错,才会出现此让人难以理解的问题,satwe 需纠正过来,RJX3/H 才能符合实际需要。
(另外附加说明个问题,在高规5.3.7 条的条文说明里指出地下室满足刚度比的计算公式按附录E.0.1 计算,为等效剪切刚度GA/H ,由此可知判断地下室刚度是否满足时应当看的是等效剪切刚度,而不是V/Δ ,估计是地下室位移很小的原因,用V/Δ 很容易就能满足刚度比了,故规范要求按等效剪切刚度来看)

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light88
2015年04月24日 09:14:18
2楼
太感谢了,你解决了我的疑惑。:lol
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light88
2015年04月24日 09:15:32
3楼
楼主的精神让人佩服,好帖必须再顶一次
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o如梦无痕o
2015年04月24日 12:18:37
4楼
本帖最后由 如梦无痕…… 于 2015-4-24 12:44 编辑

真正搞错的是楼主
剪力墙结构和框剪结构 STAWE输出的是
RJX/H 目的是根据高规3.5.2.2 的考虑层高修正的侧向刚度比 所以是除以本层层高。
而不是输出的剪弯刚度
而一般框剪 剪力墙结构 是不用剪弯刚度的
结构类别: 剪力墙结构
RJX3/H = 1.1135E+06(kN/m) RJY3/H = 1.0239E+06(kN/m) RJZ3/H = 0.0000E+00(kN/m)

只有部分框支剪力墙 这个时候是乘以本层层高。
STAWE输出的是
结构类别: 部分框支剪力墙结构
RJX3*H = 2.3408E+07(kN) RJY3*H = 3.0200E+07(kN) RJZ3*H = 0.0000E+00(kN)
你用这个就对了 。楼主还是好好搞清楚基本概念 在做出结论。
虽然PKPM很烂 但是不至于犯这样白痴的错误。

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ljw结构
2015年04月24日 14:33:22
5楼
如梦无痕…… 发表于 2015-4-24 12:18 真正搞错的是楼主 剪力墙结构和框剪结构 STAWE输出的是RJX/H 目的是根据高规3.5.2.2 的考虑层高修正的侧 …关键是这条,公式(3.5.2-2)可换算为(Vi/Δi)*hi除以(Vi+1/Δi+1)*hi+1,乘以hi才是考虑层高的修正,在这里,老庄结构院好像是认可的,而其中(Vi/Δi)*hi又等于(Vi/(Δi/hi))等于(Vi/θ),(Vi/θ)应当是真正剪弯刚度的概念,而且有个问题,不知道兄弟用的哪个版本的PKPM,我用的2010,即使是部分框支剪力墙输出的仍然是RJX3/H,小弟不才,肯定有理解不对的地方,望赐教!
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ljw结构
2015年04月24日 14:36:21
6楼
如梦无痕…… 发表于 2015-4-24 12:18 真正搞错的是楼主 剪力墙结构和框剪结构 STAWE输出的是RJX/H 目的是根据高规3.5.2.2 的考虑层高修正的侧 …还有兄弟所说的除以本层层高才是修正,那么直接用其生成出的RJX3/H的值来进行刚度比,根本用不了,而且高规3.5.2.2 的公式明显是除以上层层高
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lkxniat
2015年04月24日 15:48:01
7楼
lighth715 发表于 2015-4-24 09:14 太感谢了,你解决了我的疑惑。太感谢楼主了
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light88
2015年04月24日 17:28:14
8楼
本帖最后由 lighth715 于 2015-4-24 17:33 编辑 如梦无痕…… 发表于 2015-4-24 12:18 真正搞错的是楼主 剪力墙结构和框剪结构 STAWE输出的是RJX/H 目的是根据高规3.5.2.2 的考虑层高修正的侧 …根据胡克定律 F = K·ΔX , 刚度 K = F/ΔX(侧向刚度)而高规3.5.2.2对框架剪力墙结构、剪力墙结构等的侧向刚度比加了层高修正5115136考虑框架剪力墙结构、剪力墙结构等的结构受力特性应该把ΔX改为Δθ将PKPM中RJX3带入上式5115137所以只有当本层与上层层高一样时才能用PKPM的本层RJX3除以上层RJX3的90%PKPM中的Ratx2计算结果是正确的!但是他的RJX3/H个人觉得没啥意义,因为如果要算本层的弯曲刚度应该是RJX3乘以本层H
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ljw结构
2015年04月26日 16:42:00
9楼
lighth715 发表于 2015-4-24 17:28 根据胡克定律 F = K·ΔX , 刚度 K = F/ΔX(侧向刚度)而高规3.5.2.2对框架剪力墙结构、剪力墙结构等的 …弄了半天,似乎我们的观点是一样的
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o如梦无痕o
2015年04月27日 11:30:50
10楼
本帖最后由 如梦无痕…… 于 2015-4-27 12:21 编辑

RJX3/h 就是考虑层高修正的本层刚度 输出了这个值 拿本层刚度可以和上一层刚度比 也可以和下一层刚度比。
高规3.5.2说的很清楚。侧向刚度比的计算和θ 没有任何关系,也不需要考虑剪弯刚度
只有地震剪力标准值和层间位移 没有侧向变形角。层高是不能被换算掉的。

剪切刚度 于 地震剪力与地震层间位移的比 也并不是一个概念。

你们错误的根源是
普通框剪结构刚度比是剪弯刚度算侧向刚度比
地震剪力与地震层间位移的比 是剪切刚度
然后换算一下把层高给换算掉了。

而实际的剪切刚度是高规附录里面的 只和抗侧力构件的截面特性 以及层高有关。和地震剪力无关。
PKPM已经明确说了 RJX3是(地震剪力与地震层间位移的比),高规上也说了 只要考虑地震剪力与地震层间位移的比。
考虑层高修正 是除以本层的高度。然后上下层刚度相除的时候,就会换算成高规3.5.2.2的公式
我就不具体推导了。
高规附录 也说了剪弯刚度只适用于部分框支剪力墙 转换层在2层以上时 采用。
你们很多概念可能还停留在新版高规之前。以前的各种刚度比计算方法规范没有统一规定。
所以各种说法都有。现在规范已经写明了。那就按规范来,而不是还是按以前的思路来。

部分框支剪力墙 用PKPMv2.2版 ,转换层填2层以上 就会输出剪弯刚度。
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结构生活
2015年04月27日 15:05:48
11楼
厉害,两位都很厉害,这种精神值得我学习
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