多塔结构计算
对于多塔结构，之前因为计算容量所限，常常只能把它拆分成一个个独立的单塔计算，不能进行合塔整体模型的计算，这种计算方式不能满足规范对多塔结构的设计要求。
一、规范关于多塔结构计算的相关规定
《高规》5.1.14 条：“对多塔楼结构，宜按整体模型和各塔楼分开的模型分别计算，并采用较不利的结果进行结构设计。当塔楼的裙房结构超过两跨时，分塔楼模型宜至少附带两跨的裙房结构。”
《广高规》11.6.3-4条：“大底盘多塔结构，宜按整体模型和各塔楼分开的模型分别计算，整体建模主要计算多塔楼对大底盘部分的影响，分塔楼计算主要验算各塔楼扭转位移比。”
二、多塔定义的必要性
对于合塔的整体模型，是否一定要进行多塔划分才能进行计算呢？
多塔结构的各个塔在结构上互相分开，即便不在前处理定义为多塔结构，结构有限元计算是完全按照实际各塔分离的模型计算的，仅从周期、位移、恒活内力等方面，是否定义多塔其结果是相同的。但是从规范要求的指标计算、风荷载计算等方面要求是需要定义多塔结构的。
多塔定义就把多塔结构的分开的部分明确划分出一个个塔，并顺序编号，在计算与设计时将区分各塔的属性特征进行。
多塔结构在整体计算时，必须首先进行多塔定义的操作。这是因为，对于多塔结构风荷载的自动计算、分塔考虑地震作用的偶然偏心等都必须在多塔定义后才能正确进行。另外，各种计算统计指标是需要按照分塔输出的。
当各塔楼是在同一层中布置的，即共用标准层建模方式建立的多塔结构时，多塔不划分与划分的差别主要有：
1、风荷载
不划分多塔时把全层范围当做迎风面计算风荷载计算。软件把两个塔中间的分离空间也当做了迎风面，造成风荷载计算偏大；但是当两个塔排列的方向和风荷载相同时，只能计算其中一个塔的迎风面，又造成计算的风力偏小。
划分多塔后各塔分别作为迎风面计算风荷载。另外，有伸缩缝结构需要作风荷载的遮挡计算，遮挡计算只有在多塔划分后才能进行。
2、强制刚性板假定下的处理不同
如果不做多塔划分，则同一层中的多个塔楼被按照同一个刚性板计算；如果进行了多塔划分，则对各个塔楼分别采用刚性楼板假定计算。
3、地震力偶然偏心的计算，划分后软件分别对各分塔做偶然偏心计算
4、层统计参数的分塔分层输出，定义多塔以后，分塔分层输出的层统计参数有：
（1）位移比和位移角；
（2）剪重比；
（3）刚重比；
（4）层刚度比；
（5）楼层抗剪承载力比；
（6）塔楼为框剪结构时，框架部分柱剪力、框架柱部分的倾覆弯矩所占比例（依据该输出结果按《抗震规范》6.1.3条第1款确定框架部分的抗震等级）；
（7）当结构中存在短肢剪力墙时，每塔楼内柱及短肢墙所承受的倾覆弯矩百分比。
5、软件可自动实现按整体模型和各塔楼分开的模型分别计算
用户可将全部多塔连在一起整体建模，软件可自动实现按整体模型和各塔楼分开的模型分别计算，并采用较不利的结果进行结构设计。这步工作的前提是要完成多塔定义。
软件可对其中的每个塔按照规范的要求自动切分成单个塔，每个分塔各包含底部模型，切分底部模型的范围是裙房下45°范围。然后连续地分别进行各塔的单塔计算和全部多塔连在一起的整体计算，最终对各个单塔配筋设计时采用整体计算和各单塔计算的较大值。
对于自动拆分出来的单塔，用户可以在前处理的【计算简图】-【自动分塔示意】中查看拆分后的单塔模型。如果计算模型不合理，可以在【多塔定义】中通过【划分拆分范围】、【删除拆分范围】交互修改。
三、哪些计算内容应在合塔的整体模型中得出
（1）裙房和大底盘部分
裙房和大底盘部分的设计结果应在合塔的整体模型中得出，正如《广高规》11.6.3-4的说明：大底盘多塔结构，。。。整体建模主要计算多塔楼对大底盘部分的影响；
（2）基础设计应在合塔的整体模型下进行；
（3）对合塔模型必须进行多塔划分的计算内容，如上节所述。
四、哪些计算内容应在分塔的模型中得出
周期比应在各个单塔的计算模型中得出。
《高规》10.6.3-4：“大底盘多塔结构，可按本规程5.1.14条规定的整体和分塔楼计算模型分别验算整体结构和各塔楼结构扭转为主的第一周期与平动为主的第一周期的比值，并应符合本规程第3.4.5条的有关要求。”
《广东高规》11.6.3-4：“大底盘多塔结构，宜按整体模型和各塔楼分开模型分别计算，整体模型主要计算多塔楼对大底盘结构的影响，分塔楼计算主要验算各塔楼的扭转位移比，并应符合本规程第3.4.5条的有关要求。”
从目前合塔的整体模型中，很难计算出各个单塔各自的扭转为主的第一周期与平动为主的第一周期，因此各塔楼的周期比只能在各分塔计算中得出。
五、多塔整体和分塔二者取大的要求是针对塔楼部分的
《高规》5.1.14 ：“对多塔楼结构，宜按整体模型和各塔楼分开的模型分别计算，并采用较不利的结果进行结构设计。”
《广东高规》取消了《高规》这里的“并采用较不利的结果进行结构设计”的提法，《广东高规》改为：“多塔楼结构宜按整体模型和各塔楼分开的模型分别计算。当塔楼周边的裙楼超过两跨时，分塔楼模型宜至少附带两跨的裙楼结构。裙楼屋面宜考虑与塔楼相互作用的影响并采取适当的加强措施。”
对于多塔结构的裙楼和大底盘部分，合塔整体模型的计算结果完全可以直接使用，没有必要再与分塔模型比较取大。因此，即便对于《高规》要求的“整体模型和各塔楼分开的模型分别计算，并采用较不利的结果进行结构设计”，也应针对裙楼以上的塔楼进行。
多塔包络取大参数设置如图3.5.1，用户在YJK中设置了对多塔结构的自动包络设计时，软件仅对地下室以上的塔楼部分进行包络设计，而对裙楼（不包含塔楼部分）和地下室部分不进行包络设计。
图3.5.1 多塔自动包络取大参数
有的用户使用YJK对多塔结构的自动包络设计后，在查看各个分塔结果时，常发现分塔的裙楼或裙楼以下部分有的杆件结果异常，导致这种异常的原因是自动分塔的模型存在缺陷，这种缺陷可由人工对自动划分的分塔模型编辑修正。
六、自动定义多塔的原理和参数控制
对于独立多塔和设缝多塔的上部结构，每层的各塔是一个平面多边形，在塔和塔之间完全分开。每个塔的多边形外围由梁或墙围成，而各塔之间没有墙或梁相连。利用这个特点，软件根据各层梁、墙的布置状况，可以自动搜索出由梁、墙组成的各个塔单元的最外围轮廓，这个轮廓线就是各个塔的边界线。为了能够将轮廓线上的杆件明确地包含到塔内，软件将轮廓线进行了适当的外扩，目前外扩了100mm。通过这种机制就实现了多塔的快速自动划分。
由于在一个塔平面内，可能包含着另外一个或多个与周围杆件不相连的闭合多边形区域，如回字形的平面。对于这种情况，在多塔自动生成时将忽略掉内部闭合多边形，并且将这些内部的封闭区域划分到包含它的区域中，整体作为一个塔。
多塔自动生成时，对于延伸出多塔平面的孤立的墙、梁，只要这些墙、梁与某个塔直接或间接相连，就将它们归入相应的塔内。
平面上常存在未与梁相连，又没有被任何封闭区域包围的孤立柱或孤立的墙，这样的孤立柱或孤立墙通常是结构中的越层构件。软件可根据与之相临的上下层的杆件信息，找出它们应归属的塔号。
无论是多塔自动生成还是人工定义，都需要注意：软件通过围区的方法定义每个塔的范围，构件属于某个塔是以其定位节点为准的，所有定位节点都必须属于某一个塔，即不能存在孤立的不属于任何塔的节点，并且每一个节点不能同时属于多个塔，否则，计算会出错。当结构平面构件布置复杂时，可以使用软件提供的【多塔定义】-【立面显示】功能对定义
的多塔进行检查，以确保多塔定义准确性。如果模型进行了修改，多塔生成必须重新执行，否则会导致多塔信息错误。
多塔自动定义是根据平面上分离的多边形的数量。实际工程中常见某个塔的上部楼层又分离出2个或多个多边形，如顶部设置了多个分离的水箱间、电梯间等。这样的情况不宜再按照多塔结构计算。为此，软件设置了“可确定最多塔数的参考层号”参数，如图3.5.2，
隐含取裙房或者地下室的上一层为自动确定最多塔数的参考层号，该层号可由用户修改。软件以该层自动划分的塔数作为该结构最终划分的塔数。如果该层以上的某层中又出现了某个塔分离成多个塔的情况，软件仍将这些分离部分当做一个塔来对待。
图3.5.2 可确定最多塔数的参考层号
上面所讲的多塔定义多针对多塔结构按共用标准层方式建模情形。对于按照广义层方式建模的多塔结构，软件会自动进行多塔的划分，但是计算要简单得多。软件中也支持同时存在广义层多塔和普通多塔混合建模的形式，但建模时仍需注意，在楼层组装中每个塔的各层应从低至高连续组装。
七、YJK在多塔自动划分中的常见问题
1、各分塔的结构体系、体型不同时的处理
对于已经分好塔的多塔模型，软件支持为每个分塔指定不同的计算参数，包括结构体系、风荷载计算的周期和体型系数、0.2V0调整系数等，如图3.5.3所示。
图3.5.3 分塔参数
另外，软件也可对细分的每个塔的楼层单独指定材料、抗震等级、钢筋类别等信息，该功能可打开【楼层属性】-【材料表】进行指定，也可以通过“构件混凝土等级”系列命令单独在三维模型上进行修改，如图3.5.4所示：
图3.5.4 材料表
2、存在不想单独分塔的突出结构时的处理
例如当多塔裙房顶部存在电梯机房等小的结构，不想独立分塔计算时，可通过【修改塔号】菜单，将其指定为想归入的附近塔楼的塔号，则软件会自动实现塔楼的合并，如图3.5.5所示；或者可以通过【围区增加】菜单，将其直接框入附近塔楼，也可实现同样的效果。
图3.5.5 修改塔号
3、多塔自动生成时提示“某层存在未正确分塔构件…”时的处理
对于平面中存在一些不在封闭的梁墙范围内的墙、柱、斜杆等独立构件，若属于越层的情况，软件会根据该构件在上下楼层中的情况进行一定程度的自动识别；但对于确实完全独立的竖向构件，则软件不会自动判断其塔号，此时在自动生成多塔的过程中，将出现如图3.5.6所示的提示：
图3.5.6 未正确划分多塔时的提示
对于此类情况，一般可先选择“否”，让程序继续划分多塔，并记住提示有问题的层号，等自动生成完成后，用【多塔平面】查看相应的楼层，找到标注塔号为0的节点，用【围区增加】菜单将其框选，即可归入附近的塔中，如图3.5.7所示。
图3.5.7 围区增加
4、多塔连接关系判断不正确时的处理
多塔生成后，建议使用【多塔立面】查看多塔的连接关系是否正确，也可以通过【三维显示】查看各塔的颜色区分是否正常。如图3.5.8所示情况，即表示多塔的连接关系判断可能存在问题，此时对于后续的楼层指标统计，包括风荷载和地震剪力、刚度比、受剪承载力比值等均会造成影响。
图3.5.8 多塔立面
对于多塔连接关系识别不正确，一般情况有：
（1）在楼层组装表中，某塔的各楼层之间标高不连续，即上一层的层底标高≠下层底标高+下层层高，如图3.5.9所示，某些底盘带错层的情况可能存在这种建模方式。底盘局部抬高或降低后，在组装上方塔楼时直接将塔底标高抬高或降低。此时虽然模型中构件可正常
连接，但组装表的标高并不连续。该情况宜将组装表设置为连续，上部塔楼的构件底部通过修改底标高的方式与下层衔接。
图3.5.9 楼层组装底标高不连续
（2）塔楼平面形状比较特殊，如凹字形、类似体育场馆的环形、外轮廓挑出的梁墙较多的情况，该类复杂情况下，若软件的自动生成无法适应，可用【数据清空】删除程序自动生成的数据，使用【多塔指定】完全手工指定生成，手工指定的轮廓线尽量不要超出塔楼外轮廓太多，以便程序正确识别。
5、多塔按整体和分塔包络设计时，分塔模型自动划分不合理的处理
当在自动分塔参数中勾选了选项时，软件会自动按45°扩散角生成各个分塔模型在裙房部分的“相关范围”。但当遇到平面复杂、构件斜交较多、塔楼斜置等复杂情况时，软件自动划分的裙房相关范围不一定合理，从而可能出现整体计算可以通过，但单塔楼计算不能通过的问题。如图3.5.10中，出现了分塔模型中2层局部结构悬挑的问题。
图3.5.10 自动分塔模型不合理
凡是该类情况，均可以用多塔菜单下的【划分拆分范围】解决。该功能相当于直接指定裙房的“相关范围”，只要指定对应的上塔塔号后，在裙房部分勾勒出相关范围的围区形状即可，如图3.5.11所示。
除了上述的应用外，对于连体结构，也可以使用该功能，实现有连体多塔的分塔整体包络设计功能。在连体及其上部所有楼层，均围出主塔部分范围（忽略连体部分），即可实现此效果。
图3.5.11 划分拆分范围
6、连体结构的分塔方法
对于连体结构，推荐的建模方式是将连体部位相关的两塔与连体建为同一楼层，相应的在多塔划分时连体及相关两塔为同一塔号，一般软件自动划分的效果如图3.5.12所示，连体部位塔号均为1号塔。
图3.5.12 多塔划分
当软件自动划分的塔号如图3.5.12存在不连续的情况时，可以通过【修改塔号】稍作修改即可。如将原先连体上方右侧塔楼改为2塔，再将原先3塔改为1塔即可。
实际上，无论塔号是否修改为上下一致，只要【立面显示】菜单中多塔的连接关系正常，没有脱开、交错等情况，则对于剪力、剪重比、受剪承载力比、刚度比等楼层指标的统计均能正确进行。但是对于连体模型需要考虑自动进行分塔和整体的包络设计时，则宜尽量确保塔号的一致，并且必须使用前一条目中的【划分拆分范围】功能，在连体及其上部所有楼层围出主塔部分范围，如图3.5.13所示。
图3.5.13 修改后的多塔划分
1、分类 （1）一般多塔：裙房上多栋塔楼；地上应有裙房（如地上无裙房，仅地下室连为一体，不是严格意义上的多塔，可参照多塔结构的计算分析方法）；裙房应较大，将各塔楼连为一体。（2）带缝多塔 （3）复杂多塔：如带转换层，加强层，连体，错层等 2、设计要求 （1）多塔结构振型复杂，且高振型影响较大。因此各塔楼的楼层数、平面布局、竖向刚度及结构类型宜接近。 （2）塔楼对底盘宜对称布置，塔楼群体质心宜接近大底盘的质心，塔楼的综合质心与底盘质心的距离不宜大于底盘相应边长的20％，以减少塔楼偏置对底盘的扭转效应。 （3）抗震设计时，转换层宜设置在底盘楼层范围内，不宜设置在底盘以上的塔楼内，以避免高位转换形成的结构薄弱部位。 （4）为保证底盘与塔楼的整体工作，底盘屋面板应加厚，不宜小于150，板面负钢筋宜贯通并应加强配筋构造措施；底盘上下一层的楼板也应加强构造措施。 （5）抗震设计时，与主楼相连的裙房的抗震等级除符合自身设计要求外，不应低于主楼的抗震等级。 （6）抗震设计时，多塔楼之间的裙房连接体的屋面粱应予加强，各塔楼中与裙房连接部位的外围柱、剪力墙，从固定端至裙房屋面上一层的高度范围内应特别加强，即柱的最小配筋率宜适当提高，柱箍筋在裙房屋面上下层范围内全高加密，剪力墙宜按规范的有关规定设置约束边缘构件。 （7）多塔结构的基础设计，可通过计算确定是否需要沉降缝和后浇带，或采用变刚度调平技术，减少差异沉降。 3、计算分析 （1）多塔结构的突出特点： a当多栋塔楼相邻较近时，宜考虑风力相互干扰的群体效应 b塔楼高度、刚度相差较大，且塔楼布局不合理，各塔楼通过底盘的间接影响很大时，相互作用不能忽略。 （2）计算模型 a离散模型，切分大底盘，分层独立的单塔 b整体模型， SATWE中位移比（层间位移比）、层间刚度比、层间受剪承载力比、剪重比已能分塔输出。但周期比在整体模型中不能直接完成，宜采用离散模型分析。 （3）多塔大底盘结构的切分方法
结构设计常见的5个施工问题 从结构设计到施工落实,钢筋翻样起到了衔接的作用.而在这一过程中,往往会发现结构设计中的许多错误,有的是很明显的错误,而有的是规范性错误,也有一些不合理的设计,还有地区及绘图中出现的问题. 明显错误 ●部分梁许多原位标注数字不一致,如20D258/8/2,让人无所适从,到底是按前面的数字,还是按后面分解的数字？ ●墙柱平面图上的柱形状、尺寸与柱详图中同编号柱不同,如平面图上GBZ31是一字形的,而详图中却是L形的. ●柱纵筋注写的楼量与图上的纵筋根数不符. 规范性错误 ●梁集中标注中无梁截面尺寸,而根据11G101-1规定,集中标注中梁截面为必注项,非注不可.而有的设计梁集中标注处均无梁截面尺寸,可能是两组设计人员分别计算截面和配筋,然后,把两份图合成.还有画蛇添足,梁上部某跨有不同于集中标注上部通长筋时,通长钢筋用括号表示,导致钢筋软件不能识别. ●连梁与框架梁混淆,连梁箍筋分加密区和非加密区,配置支座负筋,侧面钢筋分构造与抗扭,完全是框架梁的配筋形式.设计时,高度大于700mm的连梁,侧面钢筋没有给出,而墙的水平钢筋为8@250,不满足规范要求.有的把跨高
比大于5的梁设计成连梁等. ●现浇板配筋率不满足纵向受力钢筋的最小配筋率0.2%和45F t/F y较大值. ●框架梁支座负钢筋配筋率超过2.5%. ●高层一、二级抗震剪力墙(尤其是一字形短肢墙)墙厚不满足要求,未作墙肢稳定验算. ●形状复杂的短肢剪力墙,两处方向的受弯钢筋未按规定全部配在端部墙柱处. ●剪力墙约束边缘构件LC范围内的体积含箍率小于1.06%. ●全长加密箍筋的柱,箍筋未全长加. 本地化问题 北京、上海、江苏等地都有自己的地方性规范,这些规范和规定是国家规范的一种补充和加强,一般说来,地方性规范的标准要高于国家规范,要求更严格,否则,没必要出地方性规范.所以,外来设计单位和设计师应熟悉和了解当地的地方性规范和做法,这个很有必要. 不合理问题 ●有些梁支座负筋配置成15124/4/4/3,钢筋直径过小导致钢筋排数过多,影响其受力,可适当增大钢筋直径减小钢筋排数.并且,设计也没交代梁支座负筋第三排第三四排伸入梁内的长度,这个长度应由设计给出.
大底盘多塔楼高层建筑、地下商场、地下车库建筑以及大跨空间、多层地下结构的出现，在目前住宅小区建设以及大型公建项目中都占有非常重要的地位，其面积可达总竣工建筑面积的10%。大底盘高层建筑由于上部结构塔楼相对大底盘地下结构刚度大，荷载不均匀，基底反力不均匀，基础底板的均匀变形，设计不当会引起基础开裂。除此，之外，大底盘高层建筑地下室结构还有一些关键设计需要重点关注。 一、大底盘高层建筑地下室结构类型及设计要点说明 根据地下室层数及地下室与主楼连接方式通常可分为5种结构类型，我们以地下车库结构为例说明，即与主楼断开单层地下车库、与主楼断开双层地下车库、与主楼相连单层地下车库、与主楼相连双层地下车库、地上一层、地下一层大平台式车库五种。 （1）与主楼断开单层车库 一种是车库与主楼完全脱开，仅以通道相连。另一种是车库和主楼各为单体，结构计算相对简单。设计时应注意车库埋深大于主楼基础埋深时，应尽量使主楼外墙与车库外墙净距增加。如无条件时，车库与主楼间应设有效支护，并交代先施工车库后施工主楼，车库基坑开挖时不应使主楼基底土受到扰动。【7度设防】车库一般为丙类建筑，抗震等级为四级[1]。 7度Ⅰ、Ⅱ类场地丙类建筑不需进行地震作用计算。中柱最小总配筋率应增加 0.2%。 （2）与主楼断开双层车库 一种是车库与主楼完全脱开，仅以通道相连。另一种车库和主楼各位单体，结构计算相对简单。车库自重远不足以抗浮，车库底板配筋基本由水浮力控制。设计时应注意在设计前摸清主楼边界与车库边界关系。确定主楼基础埋深时，应考虑主楼与车库边界距离，保证施工的可行性。注明基础施工顺序： 先车库后主楼。
（3）与主楼相连单层车库 车库与多栋主楼相连形成大底盘。设计时应注意嵌固部位设在主楼地下室顶板时，应注意主楼顶板与车库顶板高差不能太大（最好≤ 0.8m）。嵌固部位设在基底时，上部结构应按多塔模型复核构件配筋。车库柱配筋应考虑 0.2Q0剪力调整。主楼顶板与车库顶板间应设加腋，便于传递地震力。主楼相关范围内抗震等级应同主楼抗震等级。 （4）与主楼相连双层车库 双层车库与多栋主楼相连形成大底盘。 （5）地上一层、地下一层大平台式车库 主要特点： 车库分地下一层，地上一层。地上车库周边一般设置沿街商铺。小区景观设在地上车库顶板上。主楼范围在地下、地上一层、大平台均有入口大堂。主楼范围在大平台处底部架空。设计时为避免地面二层以上形成多塔结构，大平台层应合理分缝，避开景观水池、避开小区变用户变、防止塔楼偏置。主楼剪力墙布置应充分考虑架空层及大堂的效果。±0.0处楼板无覆土且不设缝形成超长结构，应采取防裂措施。 二、大底盘多塔结构地下室设计要点 1、嵌固部位的位置与地下室抗震等级的关联 主楼± 0.0结构板作为嵌固部位时，主楼地下一层相关范围的抗震等级应按上部结构采用，地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级，但不应低于四级；地下室中超出上部主楼相关范围且无上部结构的部分，其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。具体条文参见《高层建筑混凝土结构技术规程》第
模块三钢筋混凝土受弯构件计算能力训练（课题1-7）习题答案二、计算题 1．已知梁的截面尺寸为b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C25,fc =mm2，, 钢筋采用HRB335，截面弯矩设计值M=。环境类别为一类。求：受拉钢筋截面面积。 解：采用单排布筋 将已知数值代入公式及 得 16510= 两式联立得：x=186mm A= 验算 x=186mm<= 所以选用325 A=1473mm2 2．已知一单跨简支板，计算跨度l=，承受均布荷载q k=3KN/m2（不包括板的自重），如图所示；混凝土等级C30，；钢筋等级采用HPB235钢筋，即Ⅰ级钢筋，。可变荷载分项系数γQ=，永久荷载分项系数γG=，环境类别为一级，钢筋混凝土重度为25KN/m3。 求：板厚及受拉钢筋截面面积As 解：取板宽b=1000mm的板条作为计算单元；设板厚为80mm，则板自重g k=25×=m2,跨中处最大弯矩设计值： 第2题图1 由表知，环境类别为一级，混凝土强度C30时，板的混凝土保护层最小厚度为15mm，故设=20mm，故h0=80-20=60mm ,fc=，ft=，
fy=210，= 查表知， 第2题图2 选用φ8@140，As=359mm2（实际配筋与计算配筋相差小于5%），排列见图，垂直于受力钢筋放置φ6@250的分布钢筋。 验算适用条件： ⑴ ⑵ 3．已知梁的截面尺寸为b×h=250mm×450mm;受拉钢筋为4根直径为16mm的HRB335钢筋，即Ⅱ级钢筋，，As=804mm2；混凝土强度等级为C40，；承受的弯矩M=。环境类别为一类。 验算此梁截面是否安全。 解：fc=mm2，ft= N/mm2，fy=300 N/mm2。由表知，环境类别为一类的混凝土保护层最小厚度为25mm，故设a=35mm，h0=450-35=415mm 则 4．已知梁的截面尺寸为b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C40，，钢筋采用HRB335，即Ⅱ级钢筋，，截面弯矩设计值M=。环境类别为一类。 求：所需受压和受拉钢筋截面面积 解：fc=mm2，fy’=fy=300N/mm2，α1=，β1=。假定受拉钢筋放两排，设a=60mm，则h0=h-a=500-60=440mm 这就说明，如果设计成单筋矩形截面，将会出现超筋情况。若不能加大截面尺寸，又不能提高混凝土等级，则应设计成双筋矩形截面。 取
施工组织设计 一、容完整性和编制水平 二、施工方案与技术措施 三、质量管理体系与措施 四、安全管理体系与措施 五、环境保护管理体系与措施 六、工程进度计划与措施 七、资源配备计划 八、成品及半成品保护措施 九、文明施工管理体系与措施 十、确保报价完成工程建设的技术和管理措施 十一、施工总进度表或施工网络图和施工总平面图 十二、先进的工艺、设备和技术应用 附表一拟投入本项目的主要施工设备表 附表二拟配备本项目的试验和检测仪器设备表 附表三劳动力计划表 附表四计划开、竣工日期和施工进度网络图 附表五施工总平面图 附表六临时用地表
一、容完整性和编制水平 一、编制依据 （1）建筑工程有关技术规、规程和相关文件。 （2）依据我公司现有的技术施工能力、施工机械设备、以往的施工经验以及现场勘察实际情况。 二、编制原则 （1）严格遵守招标文件的各项规定及要求，根据工程的特点组织施工；主体工程与附属、辅助工程施工相结合，在确保工程质量的前提下尽量缩短工期。 （2）合理安排施工顺序，做到布局合理，重点突出；科学组织，平行作业；全面展开，均衡生产。各工序紧密衔接，避免不必要的重复工作及窝工、待工现象，确保施工连续、均衡、有序的进行。 （3）贯彻多层次技术结构和技术措施，在施工组织中，利用先进技术和施工手段促进技术进步。 （4）严格施工管理，开展创卫生产，从施工方法及施工技术方面入手，采取措施保护环境，减少污染。慎重考虑主要项目的施工方法与施工顺序，创标准化施工现场。 （5）因地制宜，积极采用新技术、新材料、新设备、新工艺。 三、编制目的 为本工程的实施性施工组织设计提供完整的纲领性文件，用以指导本工程的施工管理，并确保能够优质、高效、安全、文明地完成本工程施工任务。 四、质量控制目标 本工程质量目标：，合格，达到国家最新验收规标准。 五、建设工期目标 我公司经过精心组织、合理调配，确定本工程工期为70日历天。
第一部分建筑设计说明 1.1.总平面设计 本设计为一幢7层宾馆，首层层高为 4.5m，二至七层层高均为3.6m,考虑通风和采光要求，采用了南北朝向。设计室内外高差为 0.45m，设置了3级台阶作为室内外的连接。 1.2.平面设计 本宾馆由客房及其他辅助用房组成。设计时力求功能分区明确，布局合理，联系紧密，尽量做到符合现代化宾馆的要求。 （1）使用部分设计 1.客房：客房是本设计的主体，占据了本设计绝大部分的建筑面积。考虑到保证有足够的采光和较好的通风要求，故将宾馆南北朝向，东西布置。 2.门厅：门厅是建筑物主要出入口的内外过渡，人流分散的交通枢纽，对于宾馆而言，门厅要给人一种开阔的感觉，给人舒适的第一感觉，因此，门厅设计的好坏关系到整幢建筑的形象。 （2）交通联系部分设计 走廊连接各个客房、楼梯和门厅各部分，以解决房屋中水平联系和疏散问题。过道的宽度应符合人流畅通和建筑防火的要求，本设计中走廊宽度为2.4m。 楼梯是建筑中各层间的垂直联系部分，是楼层人流疏散必经通道。本方案中设有三部双跑楼梯以满足需求。 为满足疏散和防火要求，本宾馆设置了两部电梯。 （3）平面组合设计 该宾馆采用内廊式，由于本建筑的特殊功能，各个客房与服务台都需要有必要的联系。 1.3.立面设计 本方案立面设计充分考虑了宾馆对采光的要求，立面布置了很多
推拉式玻璃窗，样式新颖。通彻的玻璃窗给人一种清晰明快的感觉。 在装饰方面采用乳白色的外墙，窗框为银白色铝合金，色彩搭配和谐，给人一种亲切和谐放松自由的感觉，一改过去的沉闷和死板，使旅客可以轻松自在的在宾馆休息与生活。 1.4.剖面设计 根据采光和通风要求，各房间均采用自然光，并满足窗地比的要求，窗台高900mm。 屋面排水采用有组织内排水，排水坡度为2%，结构找坡。 为了符合规范要求，本设计中采用了两部电梯，满足各分区消防和交通联系的要求。 1.5.建筑设计的体会 本建筑在设计的过程中注意到总平面布置的合理性、交通联系的方便，达到人流疏散和防火的要求，对房间的布置及使用面积的确定，达到舒适、方便。立面的造型及周围的环境做到相互协调；整个建筑满足各方面的需求。使人，建筑和环境进行完美的结合。 本次建筑设计使我们把所学到的知识运用到其中，并通过翻阅大量的资料及在老师的指导下，设计中所遇到的问题得到一一解决。这次设计让我受益匪浅，既巩固了我们的专业知识，又积累了很多的经验。
多塔结构计算 对于多塔结构，之前因为计算容量所限，常常只能把它拆分成一个个独立的单塔计算，不能进行合塔整体模型的计算，这种计算方式不能满足规范对多塔结构的设计要求。 一、规范关于多塔结构计算的相关规定 《高规》5.1.14 条：“对多塔楼结构，宜按整体模型和各塔楼分开的模型分别计算，并采用较不利的结果进行结构设计。当塔楼的裙房结构超过两跨时，分塔楼模型宜至少附带两跨的裙房结构。” 《广高规》11.6.3-4条：“大底盘多塔结构，宜按整体模型和各塔楼分开的模型分别计算，整体建模主要计算多塔楼对大底盘部分的影响，分塔楼计算主要验算各塔楼扭转位移比。” 二、多塔定义的必要性 对于合塔的整体模型，是否一定要进行多塔划分才能进行计算呢？ 多塔结构的各个塔在结构上互相分开，即便不在前处理定义为多塔结构，结构有限元计算是完全按照实际各塔分离的模型计算的，仅从周期、位移、恒活内力等方面，是否定义多塔其结果是相同的。但是从规范要求的指标计算、风荷载计算等方面要求是需要定义多塔结构的。 多塔定义就把多塔结构的分开的部分明确划分出一个个塔，并顺序编号，在计算与设计时将区分各塔的属性特征进行。 多塔结构在整体计算时，必须首先进行多塔定义的操作。这是因为，对于多塔结构风荷载的自动计算、分塔考虑地震作用的偶然偏心等都必须在多塔定义后才能正确进行。另外，各种计算统计指标是需要按照分塔输出的。 当各塔楼是在同一层中布置的，即共用标准层建模方式建立的多塔结构时，多塔不划分与划分的差别主要有： 1、风荷载 不划分多塔时把全层范围当做迎风面计算风荷载计算。软件把两个塔中间的分离空间也当做了迎风面，造成风荷载计算偏大；但是当两个塔排列的方向和风荷载相同时，只能计算其中一个塔的迎风面，又造成计算的风力偏小。 划分多塔后各塔分别作为迎风面计算风荷载。另外，有伸缩缝结构需要作风荷载的遮挡计算，遮挡计算只有在多塔划分后才能进行。 2、强制刚性板假定下的处理不同 如果不做多塔划分，则同一层中的多个塔楼被按照同一个刚性板计算；如果进行了多塔划分，则对各个塔楼分别采用刚性楼板假定计算。 3、地震力偶然偏心的计算，划分后软件分别对各分塔做偶然偏心计算 4、层统计参数的分塔分层输出，定义多塔以后，分塔分层输出的层统计参数有： （1）位移比和位移角； （2）剪重比； （3）刚重比； （4）层刚度比； （5）楼层抗剪承载力比； （6）塔楼为框剪结构时，框架部分柱剪力、框架柱部分的倾覆弯矩所占比例（依据该输出结果按《抗震规范》6.1.3条第1款确定框架部分的抗震等级）；
超静定结构计算——力法 一、判断题: 1、判断下列结构的超静定次数。 (1、 (2、 (a (b (3、 (4、 (5、 (6、 (7、 (a(b 2、力法典型方程的实质是超静定结构的平衡条件。 3、超静定结构在荷载作用下的反力和内力,只与各杆件刚度的相对数值有关。 4、在温度变化、支座移动因素作用下,静定与超静定结构都有内力。 5、图a 结构,取图b 为力法基本结构,则其力法方程为δ111X c =。 (a(bX 1
c 6、图a 结构,取图b 为力法基本结构,h 为截面高度,α为线膨胀系数,典型方程中?12122t a t t l h =--(/(。 t 2 1 t l A h (a(bX 1 7、图a 所示结构,取图b 为力法基本体系,其力法方程为。 (a(bP k P X 1 二、计算题: 8、用力法作图示结构的M 图。 B EI 3m 4kN A 283 kN 3m EI
/m C 9、用力法作图示排架的M 图。已知 A = 0.2m 2,I = 0.05m 4 ,弹性模量为E 0。 q 8m =2kN/m 6m I I A 10、用力法计算并作图示结构M 图。EI =常数。 M a a a a 11、用力法计算并作图示结构的M图。 q l l ql/2 2 EI EI EI 12、用力法计算并作图示结构的M图。
q= 2 kN/m 3 m 4 m 4 m A EI C EI B 13、用力法计算图示结构并作出M图。E I 常数。(采用右图基本结构。P l2/3l/3l/3 l2/3 P l/3 X 1 X 2 14、用力法计算图示结构并作M图。EI =常数。 3m 6m
目录 设计资料 (1) 楼盖平面布置 (2) 板的设计 (3) 次梁的设计 (6) 主梁的设计 (9) 楼梯设计 (15) 雨篷设计 (19)
设计资料 1．建设地点：烟台市区 2．楼面做法：水磨石地面、钢筋混凝土现浇板，20mm 石灰砂浆抹底。 3．层高：4.5m ；门：宽×高＝3300mm ×3000mm ；楼梯位置见图，楼梯尺寸自定。 4．墙体为370mm 砖砌体,柱截面尺寸为400mm ×400mm 5．雨棚悬挑长度为1200。 6．使用用途为书库。 活荷载：板/次梁/主梁 5.0/5.0/5.0 L1×L2=7200mm ×6900mm 混凝土强度等级C30 钢筋品种：板，HPB300;梁，HRB500。 7200720072007200 72006900 69006900 楼盖的结构平面布置 主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度为6.9m ，次梁的跨度为7.2m ，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.3m ，L02/L01=7.2/2.3=3.13>3,因此按单
向板设计。 (1)按高跨比条件，要求板厚h ≥2300/40=57.5,对民用建筑的楼盖板要求h ≥60取h=80mm 。 (2)次梁截面高度应满mm l l h )600~400(12/7200~18/720012/~18/00===。考虑到楼面可变荷载比较大，取mm h 500=。截面宽度满足b=h/3～h/2=500/3～500/2=167～250,则取为mm b 200=。 (3)主梁的截面高度应mm l l h )690~460(10/6900~15/690010/~15/00===，取 mm h 600=。截面宽度取)(mm h h b 300~2002600~36002/~3===，则取为250b mm =。 板的设计 荷载 板的永久荷载标准值： 水磨石面层 2/65.0m KN mm 80钢筋混凝土板 2/22508.0m KN =?
试析我国多塔大底盘建筑的结构设计摘要：高层建筑是随着经济的发展和建筑用地要求应运而生的，考虑到实用性和安全角度，多塔大底盘建筑结构成为了主要的建筑方向，简单来说是大底盘框支剪力墙结构。满足了最大限度的合理用地要求，但在防震、安全系数角度存有缺陷。本文就结构设计中的因素进行探讨。 关键词：高层建筑；多塔结构；结构设计 abstract: high-rise building is with the development of economy and construction land demand emerge as the times require, considering the practicality and safety point of view, with big chassis structure has become the major direction of the building, it is the large chassis frame supported shear wall structure. this paper discussed the factors in the structure design. key words: high-rise building; multi-tower structure; structure design中图分类号：tu318文献标识码： a 文章编号：2095-2104（2012）03-0020-02 经济的发展是我国近年来最显著的时代特征，随之而来就是房地产行业的大热，建筑用地面积的缩小，要求通过楼层高度提升实现更大的经济效益。高层建筑设计要求建筑师在考虑性能和外观的之上，更加注意安全性能。多塔楼大底盘的建筑结构又称为多塔结构，在现今的住宅区中频繁涌现，并且出现了塔楼层数升高、地盘面积增大的趋势。出现的原因在于：作为住宅配套的社区设置，地
YJK对多塔结构自动进行整体和各分塔分别计算并取大值的过程 《高规》5.1.14条规定：“对多塔楼结构，宜按整体模型和各塔楼分开的模型分别计算，并采用较不利的结果进行结构设计。” 我们将各塔楼离散开、分别计算称之为“分塔模型”计算。将各个塔楼连同底盘建模成一个整体模型计算称之为“整体模型”计算。这两种计算方式都要采用，缺一不可，因为分塔模型与整体模型有着不同的计算目标或内容，且它们之间互相补充。 对于各个塔的周期比、位移比、剪重比、层间刚度比、层抗剪承载力比等采用分塔模型计算的结果； 对于处于底盘的地下室、裙房部分应采用整体模型的计算结果； 对于各个塔楼的构件配筋设计，应采用整体模型和分塔模型两者中较大的结果进行设计。 一、程序自动进行整体计算和分塔计算 用户可将全部多塔连在一起整体建模，程序可自动实现按整体模型和各塔楼分开的模型分别计算，并采用较不利的结果进行结构设计。程序可对其中的每个塔按照规范的要求自动切分成单个塔，然后连续地分别进行各塔的单塔计算和全部多塔连在一起的整体计算，最终对各个单塔配筋设计时采用整体计算和个单塔计算的较大值。 具体操作步骤如下： 1、在计算参数中作如下选择 选择自动划分多塔，划分多塔即定义多塔，这是分塔计算的前提。 选择自动划分多塔后应继续填写参数“自动划分多塔的起算层号”。程序隐含取裙房或者地下室的上一层为自动划分多塔的起算层号，该层号可由用户修改。程序以该层自动划分的塔数作为该结构最终划分的塔数。如果该层以上的某层中又出现了某个塔分离成多个塔的情况，程序仍将这些分离部分当做一个塔来对待。 选择“各分塔与整体分别计算，配筋取各分塔与整体计算结果较大值”。这样程序将进行各个塔的离散化处理，程序可对其中的每个塔按照规范的要求自动切分成单个塔，每个分塔各包含底部模型，切分底部模型的范围是塔下45度范围。 图4.7.2 分塔与整体分别计算选项 如果不选择该项，则程序只进行整体模型的计算，不作各塔的拆分，也不做各分塔的分别计算。 2、在计算简图菜单下查看各个分拆的塔模型 如果在计算参数中选择了“各分塔与整体分别计算，配筋取各分塔与整体计算结果较大值”，则在生成计算数据后，可在计算简图菜单下点取“自动分塔示意”，查看各个自动分拆后的单塔模型。 选择菜单中的某个塔号，软件在多塔的三维线框模型中将加亮该塔，其余部分用暗线
新的建筑结构设计规范在结构可靠度、设计计算、配筋构造方面均有重大更新和补充，特别是对抗震及结构的整体性，规则性作出了更高的要求，使结构设计不可能一次完成。如何正确运用设计软件进行结构设计计算，以满足新规范的要求，是每个设计人员都非常关心的问题。以SATW软件为例，进行结构设计计算步骤的讨论，对一个典型工程而言，使用结构软件进行结构计算分四步较为科学。 1．完成整体参数的正确设定 计算开始以前，设计人员首先要根据新规范的具体规定和软件手册对参数意义的描述，以及工程的实际情况，对软件初始参数和特殊构件进行正确设置。但有几个参数是关系到整体计算结果的，必须首先确定其合理取值，才能保证后续计算结果的正确性。这些参数包括振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等，在计算前很难估计，需要经过试算才能得到。 （1）振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。该值取值太小不能正确 反映模型应当考虑的振型数量，使计算结果失真；取值太大，不仅浪费时间，还可能使计算结果发生畸变。《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13-2 条规定，抗震计算时，宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应，振型数不宜小于15，对多塔结构的振型数不应小于塔楼的9 倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90％。一般而言，振型数的多少于结构层数及结构自由度有关，当结构层数较多或结构层刚度突变较大时，振型数应当取得多些，如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。振型组合数是否取值合理，可以看软件计算书中的x， y 向的有效质量系数是否大于0.9 。具体操作是，首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于0.9 ，若小于0.9 ，可逐步加大振型个数，直到x,y 两个方向的有效质量系数都大于0.9 为止。必须指出的是，结构的振型组合数并不是越大越好，其最大值不能超过结构得总自由度数。例如对采用刚性板假定得单塔结构，考虑扭转藕联作用时，其振型不得超过结构层数的3 倍。如果选取的振型组合数已经增加到结构层数的3倍，其有效质量系数仍不能满足要求，也不能再增加振型数，而应认真分析原因，考虑结构方案是否合理。 （2）最大地震力作用方向是指地震沿着不同方向作用，结构地震反映的大小也各不相同，那么必然存在某各角度使得结构地震反应值最大的最不利地震作用方向。设计软件可以自动计算出最大地震力作用方向并在计算书中输出，设计人员如发祥该角度绝对值大于15 度，应将该数值回填到软件的“水平力与整体坐标夹角”选项里并重新计算，以体现最不利地震作用方向的影响。 （3）结构基本周期是计算风荷载的重要指标。设计人员如果不能事先知道其准确值，可以保留软件的缺省值，待计算后从计算书中读取其值，填入软件的“结构基本周期”选项，重新计算即可。 上述的计算目的是将这些对全局有控制作用的整体参数先行计算出来，正确设置，否则其后的计算结果与实际差别很大。 2. 确定整体结构的合理性 整体结构的科学性和合理性是新规范特别强调内容。新规范用于控制结构整体性的
某大底盘裙房地下室多塔结构设计体会 邬险峰 （中国煤炭科工集团重庆设计研究院重庆400016） 【摘要】带裙房及地下室大底盘多塔结构设计中，主要注意计算模型的选择和计算程序参数定义和多塔定义，并且对计算输出结果需要认真分析和比较。本文 以某多塔大底盘结构设计为实例，通过整体计算及分塔计算结果的数据比较，提 出了大底盘多塔结构设计方法及注意事项。 【关键词】多塔结构大底盘裙房地下室 中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号： 大底盘裙房及地下室主要用于商业用房和地下停车库，多塔高层主要用于住宅或办公用房。该建筑形式已越被来越多的建筑方案设计者采用。但其结构形式应属于复杂高层，在设计上应引起一定的重视。本文将以某大底盘多塔结构住宅小区对结构设计中的应注意问题作以分析和探讨。 本工程位于重庆市北碚区，抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，场地类别为II类，由大底盘地下室、局部裙房及7栋单体小高层组成，整体结构计算模型中共有13层结构层，地下室及裙房为框架结构，上部住宅结构形剪力墙结构，整体属于复杂高层结构体系，在SATWE总信息结构体系中必须选择复杂高层结构，对多塔楼结构的振型数不应小于塔楼数的9倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%（有效质量系数）②。 一、地下室及裙房的结构设计 大底盘地下室作为上部多塔的结合部，将上部结构与地下室作为一个整体考虑，地下室顶部覆土1.8米，地下室层高4.8米，在计算中采用了弹簧刚度法。因地下室上一层的侧向刚度有剧烈变化，上部结构突然收进，属于竖向不规则结构，塔楼与地下室结合部位为结构薄弱部位，应加强抗震构造措施。且对地下室顶板的厚度及配筋均应加厚加强（本工程顶板厚度取值160mm），板钢筋双层双向拉通，对车库坡道入口等大开洞边楼板应进行弹性板定义计算。
1 ： 图 a 桁 架, 力 法 基 本 结 构 如 图 b ，力 法 典 型 方 程 中 的 系 数 为 ：( ) 3. 2：图示结构用力矩分配法计算时，结点A 的约束力矩（不平衡 力矩）为（以顺时针转为正） ( ) 4.3Pl/16 3：图示桁架1,2杆内力为： 4. 4：连续梁和 M 图如图所示，则支座B 的竖向反力 F By 是：
4.17.07(↑) 5：用常应变三角形单元分析平面问题时，单元之间（）。 3.应变、位移均不连续； 6：图示体系的几何组成为 1.几何不变,无多余联系； 7：超静定结构在荷载作用下的内力和位移计算中，各杆的刚度为（） 4.内力计算可用相对值，位移计算须用绝对值 8：图示结构用力矩分配法计算时，结点A之杆AB的分配系数
μAB 为（各杆 EI= 常数）( ) 4.1/7 9：有限元分析中的应力矩阵是两组量之间的变换矩阵，这两组量是（ ）。 4.单元结点位移与单元应力 10：图示结构用位移法计算时，其基本未知量数目为( ) 4.角位移=3，线位移=2 11：图示结构，各柱EI=常数，用位移法计算时，基本未知量数 目是（ ） 3.6 12：图示结构两杆长均为d,EI=常数。则A 点的垂直位移为（ ） 4.qd 4/6EI （↓） 13：图示桁架,各杆EA 为常数,除支座链杆外,零杆数为：
1.四 根 ； 14：图示结构，各杆线刚度均为i,用力矩分配法计算时，分配 系数μAB 为（ ） 2. 15：在位移法中，将铰接端的角位移，滑动支撑端的线位移作为基本未知量： 3.可以，但不必； 1：用图乘法求位移的必要条件之一是：( ) 2.结构可分为等截面直杆段； 2：由于静定结构内力仅由平衡条件决定,故在温度改变作用下静定结构将（ ） 2.不产生内力 3：图示结构，各杆EI=常数，欲使结点B 的转角为零，比值P1/P2应 为（ ） 2.1
（2）多塔结构的定义：对与大底盘多塔结构、巨型框架结构，如果把裙房部分按塔的形式切开计算，则裙房部分误差较大，且各塔的相互影响无法考虑。因此，程序采用了分块平面内无限刚的假定以减少自由度，且同时考虑塔与塔的相互影响。对于多塔结构，各刚性楼板的信息程序自动定义。但其包含区域需由用户定义。 （3）分缝结构：在一个大的建筑体部里，因设伸缩缝、沉降缝、抗震缝，分成了若干小的建筑体部，叫分缝结构。分缝结构与多塔结构区别是四边中有的边不是迎风面。 （4）对分缝结构各块要分开计算。 （5）多塔结构新规范条文注意事项：第一扭转周期与第一平动周期的比值限值、最大位移平动位移的比值限值，对多塔结构特别注意，目前程序是不对的，不能直接采用，必须将多塔结构分搭计算，方可判断两者的比值。 多塔结构的计算 （一）带变形缝结构的计算 ⑴带变形缝结构的特点： ①通过变形缝将结构分成几块独立的结构。 ②若忽略基础变形的影响，各单元之间完全独立。 ③缝隙面不是迎风面。 ⑵计算方法： ①整体计算的注意事项： a）在SATWE软件中将结构定义为多塔结构； b）所给振型数要足够多，以保证有效质量系数＞90％； c）定义为多塔后，对于老版本软件，程序将对每一个缝隙面都计算迎风面，因此风荷载计算偏大；新版本软件增加了一项新的功能。即可以人为定义遮挡面。从而有效地解决了这一问题。 d）周期比计算有待商讨。 ②分开计算的注意事项： a）旧版软件除风荷载计算有些偏大外，其余结果都没问题，新版软件定义遮挡面后，风荷载计算也没有问题了。 b）一般而言，对于基础连在一起的带变形缝结构，由于基础对上部结构整体的协调能力
有限，所以建议采用分开计算。 （二）大底盘多塔结构的计算 ⑴大底盘多塔结构的特点： ①各塔楼拥有独立的迎风面。 ②各塔楼之间的变形没有直接影响，但都通过大底盘间接影响其他塔楼。 ③塔楼与刚性板之间没有—一对应关系，一个塔楼可能只有一块刚性板，也可能有几块刚性板。 ④大底盘顶板应有足够的刚度以协调各塔楼之间的内力、变形和位移。 ⑵计算方法： ①在SATWE软件中将结构定义为多塔结构；②位移比、大底盘以上的各塔楼的刚度比均正确；③周期比、转换部位的刚度比计算有待商讨。 ⑶大底盘多塔结构刚度比的计算方法：大底盘多塔结构在大底盘与各主体之间的刚度比如何计算规范并没有说明，但也没有说不要求。SATWE软件仅仅输出1号塔的主体与大底盘相比较的结果，其它塔与大底盘相比的结果则用“＊”号表示。 ①大底盘多塔结构刚度比的整体计算：根据龚思礼先生主编的《建筑抗震设计手册》提供的方法：要求在计算大底盘多塔结构的地下室楼层剪切刚度比时，大底盘地下室的整体刚度与所有塔楼的总体刚度比不应小于2，每栋塔楼范围内的地下室剪切刚度与相邻上部塔楼的剪切刚度比不宜小于. ②大底盘多塔结构刚度比的分开计算： a）根据《上海规程》第条中条文说明中建议的方法：如遇到较大面积地下室而上部塔楼面积较小的情况，在计算地下室相对刚度时，只能考虑塔楼及其周围的抗侧力构件的贡献，塔楼周围的范围可以在两个水平方向分别取地下室层高的2倍左右。 b）在各塔楼周边引 45度线，45度线范围内的竖向构件作为与上部结构共同作用的构件。
浅谈建筑结构设计中的电算 摘要:在建筑结构设计计算过程中，总信息中参数的正确设定和电算结果正确的判断至关重要。本文对总信息中的参数的设定,及建筑结构规范中用于控制结构整体性的主要指标作了阐述,供相关人员参考。 关键词：总信息参数;周期比、位移比、刚度比、剪重比 结构计算复杂多样，我们应根据规范要求对建筑结构进行合理的设计，从整体到局部、分层次完成。在建筑结构设计计算过程中总信息中参数的正确设定和电算结果正确的判断至关重要。 1.总信息中参数的正确设定：前提条件、很重要，否则计算无意义。 1）混凝土容重宜取26～30：填写混凝土容重时，应考虑建筑粉刷或装饰面层的重量，且梁、柱、剪力墙截面尺寸越小容重越大，如贴面砖、花岗石，容重还要加大，设计人应综合考虑本工程梁、柱、剪力墙的截面尺寸大小及面层材料，确定一个较合适的混凝土容重值。 2）周期折减系数：应予以折减，否则会导致地震作用偏小，应根据本工程填充墙的多少来确定周期折减系数值，填充墙多取小值，填充墙少取大值，《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 3—2002》3.3.16条规定“计算各振型地震影响系数所采用的结构自振周期应考虑非承重墙体的刚度影响予以折减”是强制性条文，一般框架结构取0.6～0.9；剪力墙结构取0.9～1，剪力墙结构中如是全剪力墙（即无非承重墙体的）结构，周期折减系数才取1，一般其折减系数也应小于1；框剪结构取0.7～0.9。 3）计算结构的周期、位移、层刚度比时，应采用刚性楼板假定。如楼板开有大洞或楼板不连续，应再按弹性楼板计算结构内力。 4）振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等，在计算前很难估计，需要经过试算才能得到。 ①振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。该值取值太小不能正确反映模型应当考虑的振型数量，使计算结果失真；取值太大，不仅浪费时间，还可能使计算结果发生畸变。《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13-2条规定，抗震计算时，宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应，振型数不宜小于15，对多塔结构的振型数不应小于塔楼的9倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90％。一般而言，振型数的多少于结构层数及结构自由度有关，当结构层数较多或结构层刚度突变较大时，振型数应当取得多些，如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。振型组合数是否取值合理，可以看软件计算书中的x，y向的有效质量系数是否大于0.9。具体操作是，首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于0.9，若小于0.9，可逐步
多塔结构的计算 （一）带变形缝结构的计算 ⑴带变形缝结构的特点： ①通过变形缝将结构分成几块独立的结构。 ②若忽略基础变形的影响，各单元之间完全独立。 ③缝隙面不是迎风面。 ⑵计算方法： ①整体计算的注意事项： a）在SA TWE软件中将结构定义为多塔结构； b）所给振型数要足够多，以保证有效质量系数＞90％； c）定义为多塔后，对于老版本软件，程序将对每一个缝隙面都计算迎风面，因此风荷载计算偏大；新版本软件增加了一项新的功能．即可以人为定义遮挡面．从而有效地解决了这一问题。 d）周期比计算有待商讨。 ②分开计算的注意事项： a）旧版软件除风荷载计算有些偏大外，其余结果都没问题，新版软件定义遮挡面后，风荷载计算也没有问题了。 b）一般而言，对于基础连在一起的带变形缝结构，由于基础对上部结构整体的协调能力有限，所以建议采用分开计算。 （二）大底盘多塔结构的计算 ⑴大底盘多塔结构的特点： ①各塔楼拥有独立的迎风面。 ②各塔楼之间的变形没有直接影响，但都通过大底盘间接影响其他塔楼。 ③塔楼与刚性板之间没有—一对应关系，一个塔楼可能只有一块刚性板，也可能有几块刚性板。 ④大底盘顶板应有足够的刚度以协调各塔楼之间的内力、变形和位移。 ⑵计算方法： ①在SA TWE软件中将结构定义为多塔结构； ②位移比、大底盘以上的各塔楼的刚度比均正确； ③周期比、转换部位的刚度比计算有待商讨。 ⑶大底盘多塔结构刚度比的计算方法： 大底盘多塔结构在大底盘与各主体之间的刚度比如何计算规范并没有说明，但也没有说不要求。SATWE 软件仅仅输出1号塔的主体与大底盘相比较的结果，其它塔与大底盘相比的结果则用“＊”号表示。 ①大底盘多塔结构刚度比的整体计算：根据龚思礼先生主编的《建筑抗震设计手册》提供的方法：要求在计算大底盘多塔结构的地下室楼层剪切刚度比时，大底盘地下室的整体刚度与所有塔楼的总体刚度比不应小于2，每栋塔楼范围内的地下室剪切刚度与相邻上部塔楼的剪切刚度比不宜小于1.5。 ②大底盘多塔结构刚度比的分开计算： a）根据《上海规程》第6.1.19条中条文说明中建议的方法：如遇到较大面积地下室而上部塔楼面积较小的情况，在计算地下室相对刚度时，只能考虑塔楼及其周围的抗侧力构件的贡献，塔楼周围的范围可以在两个水平方向分别取地下室层高的2倍左右。 b）在各塔楼周边引 45度线，45度线范围内的竖向构件作为与上部结构共同作用的构件
PKPM软件在应用中的问题解析―多塔结构的计算 多塔结构的计算 （一）带变形缝结构的计算⑴带变形缝结构的特点： ①通过变形缝将结构分成几块独立的结构。 ②若忽略基础变形的影响，各单元之间完全独立。 ③缝隙面不是迎风面。 ⑵计算方法： ①整体计算的注意事项： a）在SATWE软件中将结构定义为多塔结构； b）所给振型数要足够多，以保证有效质量系数＞90％； c）定义为多塔后，对于老版本软件，程序将对每一个缝隙面都计算迎风面，因此风荷载计算偏大；新版本软件增加了一项新的功能。即可以人为定义遮挡面。 从而有效地解决了这一问题。 d）周期比计算有待商讨。 ②分开计算的注意事项： a）旧版软件除风荷载计算有些偏大外，其余结果都没问题，新版软件定义遮挡面后，风荷载计算也没有问题了。 b）一般而言，对于基础连在一起的带变形缝结构，由于基础对上部结构整体的协调能力有限，所以建议采用分开计算。 （二）大底盘多塔结构的计算 ⑴大底盘多塔结构的特点： ①各塔楼拥有独立的迎风面。 ②各塔楼之间的变形没有直接影响，但都通过大底盘间接影响其他塔楼。 ③塔楼与刚性板之间没有―一对应关系，一个塔楼可能只有一块刚性板，也 可能有几块刚性板。 ④大底盘顶板应有足够的刚度以协调各塔楼之间的内力、变形和位移。 ⑵计算方法： ①在SATWE软件中将结构定义为多塔结构；②位移比、大底盘以上的各塔楼 的刚度比均正确；③周期比、转换部位的刚度比计算有待商讨。 ⑶大底盘多塔结构刚度比的计算方法：大底盘多塔结构在大底盘与各主体之 间的刚度比如何计算规范并没有说明，但也没有说不要求。SATWE软件仅仅输出1号塔的主体与大底盘相比较的结果，其它塔与大底盘相比的结果则用“＊”号表示。
常用结构软件比较 本人在设计院工作，有机会接触多个结构计算软件，加上自己也喜欢研究软件，故对各种软件的优缺点有一定的了解。现在根据自己的使用体会，从设计人员的角度对各个软件作一个评价，请各位同行指正。本文仅限于混凝土结构计算程序。 目前的结构计算程序主要有：PKPM系列（TAT、SATWE）、TBSA系列（TBSA、TBWE、TBSAP）、BSCW、GSCAD、 SAP系列。其他一些结构计算程序如ETABS等，虽然功能强大，且在国外也相当流行，但国内实际上使用的不多，故不做详细讨论。 一、结构计算程序的分析与比较 1、结构主体计算程序的模型与优缺点 从主体计算程序所采用的模型单元来说 TAT和TBSA属于结构空间分析的第一代程序，其构件均采用空间杆系单元，其中梁、柱均采用简化的空间杆单元，剪力墙则采用空间薄壁杆单元。在形成单刚后再加入刚性楼板的位移协调矩阵，引入了楼板无限刚性假设，大大减少了结构自由度。 SATWE、TBWE和TBSAP在此基础上加入了墙元，SATWE和TBSAP还加入了楼板分块刚性假设与弹性楼板假设，更能适应复杂的结构。SATWE提供了梁元、等截面圆弧形曲梁单元、柱元、杆元、墙元、弹性楼板单元（包括三角形和矩形薄壳单元、四节点等参薄壳单元）和厚板单元（包括三角形厚板单元和四节点等参厚板单元）。另外，通过与JCCAD的联合，还能实现基础-上部结构的整体协同计算。TBSAP提供的单元除了常用的杆单元、梁柱单元外，还提供了用以计算板的四边形或三角形壳元、墙元、用以计算厚板转换层的八节点四十八自由度三维元、广义单元（包括罚单元与集中单元），以及进行基础计算用的弹性地基梁单元、弹性地基柱单元（桩元）、三角形或四边形弹性地基板单元和地基土元。TBSAP可以对结构进行基础-上部结构-楼板的整体联算。 从计算准确性的角度来说 SAP84是最为精确的，其单元类型非常丰富，而且能够对结构进行静力、动力等多种计算。最为关键的是，使用SAP84时能根据结构的实际情况进行单元划分，其计算模型是最为接近实际结构。 BSCW和GSCAD的情况比较特殊，严格说来这两个程序均是前后处理工具，其开发者并没有进行结构计算程序的开发。但BSCW与其计算程序一起出售，因此有必要提一下。BSCW一直是使用广东省建筑设计研究院的一个框剪结构计算软件，这个程序应属于空间协同分析程序，即结构计算的第二代程序（第一代为平面分析，第二代为空间协同，第三代为空间分析）。GSCAD则可以选择生成SS、TBSA、TAT或是SSW的计算数据。SS和SSW均是广东省建筑设计研究院开发的，其中SS采用空间杆系模型，与TBSA、TAT属于同一类软件；而SSW根据其软件说明来看也具有墙元，但不清楚其墙元的类型，而且此程序目前尚未通过鉴定。 薄壁杆件模型的缺点是： 1、没有考虑剪力墙的剪切变形。 2、变形不协调。 当结构模型中出现拐角刚域时，截面的翘曲自由度（对应的杆端力为双力矩）不连续，造成误差。另外由于此模型假定薄壁杆件的断面保持平截面，实际上忽略了各墙肢的次要变形，增大了结构刚度。同一薄壁杆墙肢数越多，刚度增加越大；薄壁杆越多，刚度增加越大。但另一方面，对于剪力墙上的洞口，空间杆系程序只能作为梁进行分析，将实际结构中连梁对墙肢的一段连续约束简化为点约束，削弱了结构刚度。连梁越高，则削弱越大；连梁越多，则削弱越大。所以计算时对实际结构的刚度是增大还是削弱要看墙肢与连梁的比例。 杆单元点接触传力与变形的特点使TBSA、TAT等计算结构转换层时误差较大。因为从实