(完整版)多塔结构的计算

第二部份结构设计计算1．塔身的结构计算1.1 塔身计算载荷的确定①工作状态的载荷M后= - 42 t.m M w = 41 t.m M吊= （6*1.25+0.387）*12.53 M吊= 98.8 t.m M nx = 13.22 t.m M p = 17.78 t.m对A-A截面 M AX = 129 t.m 对B-B截面 M BX = 110 t.m对C-C截面 M CX = 84 t.mϑ=1.7t P A =49tAϑ=1.5t P B =46tBϑ=0.4t P C=46tCb 非工作工况M XA=161.58t.m Aϑ=6.5t P=43tM XB=121t.m Bϑ=6t P=40tM XC=121t.m Cϑ=1.6t P=31.5t下标1-4节主弦单肢面积 F=60.367cm2加强上标5-12节主弦单肢面积 F=49.87cm2下标13-16节主弦单肢面积 F=37.567cm22.截面特性计算A-A截面︒α=0I 0 =4·(I 单1+b x12F 1)+( I 单2+b x22F)=1338363 cm 4︒=45αI 45 =1338087 cm 4B-B 截面︒=0α ︒=45αI 0 =1131800 cm 4 I 45 =1131000cm 4C-C 截面︒=0α ︒=45αI 0 =869960 cm 4 I 45 =871022cm 4AC 取 I A /I B =1.1825l/L=3010=0.333 查表μAB =1.02I AC =I A /μAB 2=1260785 cm 4 I=≈A 272.289cm λ=4000/72.259=55 查表φ=0.8663.塔身弦杆整体稳定性应力计算N i =kg 40830140004126078510210l 4EI 24222=⨯⨯⨯⨯π=π 1902.04083019.0360001N N i =⨯-=-工作工况a. A-A 截面 N A =t 455.758.022902.0129449=⨯⨯+ σA-A = 866.0367.60455.75⨯=1443kg/cm 2 ﹤[σ]OK! b.B-B 截面N B =t 395.658.022902.0110446=⨯⨯+σB-B = 151487.49866.0395.65A N B B =⨯=ϕkg/cm 2 ﹤[σ]OK! c.C-C 截面N C =t 656.508.022902.084438=⨯⨯+ σC-C = 1557A N CC =ϕkg/cm 2 ﹤[σ]OK! 非工作工况a. σA-A =1720 kg/cm 2 ﹤920 kg/cm 2 OK! b. σB-B = 1604 kg/cm 2 ﹤[σ] OK! c. σC-C =1161 kg/cm 2 ﹤[σ] OK! 根据上述计算结果，单肢稳定性校核只校核A-A 截面 I 单肢 =86.84+284.06=370.9 cm 4 F=60.367 cm 2I=F I =2.48cm λ=l/i=1250/2.48=50.43查表φ=0.888σ A =F N ⋅ϕ=367.60888.0455.75⋅=1408 kg/cm 2 ﹤[σ] OK! 3．连接套的计算有效焊缝面积 26.108.2⨯×2=F 连 =3.328 cm 2有效焊缝长度 l=14.5cmW 连 =bh 2/6=33cm 618.11665.14328.3=⨯ N=(44926.1902.0129-⨯⨯)/2=25477kg M 连=F e =25477×3.2=81527kg.cmσm =M/W=699kg/cm 2 τm =5.14328.325477⨯=527.955 kg/cm 2 σ∑=22m 3τ+σ=1151 kg/cm 2﹤[σ]=1360 kg/cm 2 OK!4. 高强螺栓选择计算A-A 截面螺栓紧力F 1=R 1·F N 取R 1 =1.45 F N =25477kgF 1=369416.5N=36941.65kg对高强螺栓σs =7400 kg/cm 2 (选10.9级，降级定σs )[σ1]=7400/1.3=5692 kg/cm 2A d1≥(36941.65+0.2×25477)/5692d ≥3.07cm实际s σ =10250 kg/cm 2[σ1]=10250/1.5=6833 kg/cm 2则 A d1≥(36941.65+0.2×25477)/6833A d1≥ 6.152 d ≥π⨯4A 1d = 2.799cm 选高强度连接螺栓M33×3 10.9级 每个角二根较为安全。

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。

PKPM多塔、设缝的建模及计算处理沈耀军张吉徐飞略中国建筑科学研究院PKPM工程部2009年7月一、多塔的建模方法建模方式一：普通层模型多塔补充定义对于在PMCAD建立的普通层模型多塔结构，需要在TAT、SATWE、PMSAP软件前处理程序中进行多塔定义，其定义方法为：1）多塔指定时，按程序提示依次输入塔楼起始、终止层号、塔总数以后，在平面图中以围区的方式指定各塔范围内的构件；但需注意，同一个构件只能也必须属于某一塔，塔号应以塔高最高者为1号塔，从高到矮依次进行编号，且总塔数不能大于9个；2）多塔结构中的各塔，如果层高、梁、柱、墙构件砼等级及钢号需要更改时，均可以在“多塔立面”中执行。

建模方式二：多塔结构广义层建模按方式一进行多塔建模，所有的塔楼平面都在同一标准层中布置完成，下一层的楼顶标高即是上一层的层底标高，任何楼层都只能和层号紧相邻的上下层相连。

新增的广义层建模方式，单塔子结构在标准层建模时只需考虑与大底盘结构的连接问题，而与其他塔楼无关，楼层组装时直接定义楼层底标高即可，不需要再补充定义多塔信息。

因此，广义层建模方式是对建模方式一的有效扩充，适合复杂多塔工程的建模。

多塔结构采用广义层建模的步骤如下：1）分别建立大底盘部分的标准层及大底盘以上各单塔独立的标准层模型，各单塔标准层的节点网格坐标要求和大底盘标准层对齐；对于像地下室相连、地面部分裙房脱开的层叠状多塔结构，可分离为地下室大底盘标准层、多个裙房标准层及各裙房以上的单塔标准层模型。

2）楼层组装时先勾选“自动计算底标高(m)”按楼层组装顺序自下而上完成第一个单塔（包括裙房）的组装；然后取消勾选“自动计算底标高(m)”项并指定第二个单塔底部标高为裙房顶部标高，然后重新勾选“自动计算底标高(m)”，依次将第二塔的各楼层添加组装完毕，目前广义层模型的楼层总数暂不能超过190层、塔数7个。

两种基本建模方式的区别1、所需标准层不同-广义层需要较多标准层广义层建模方式需要的标准层和建模方式一相比，除了大底盘部分一样，上部的标准层数量一般均大于建模方式一，这是因为广义层建模法将建模方式一中的多塔标准层拆分成各塔独立的标准层；2、楼层组装方式不同按建模方式一，自下而上依次添加楼层；广义层建模方式先自下而上完成第一个单塔，然后其余单塔通过修改楼层底标高以大底盘顶部为基底依次组装完成，由程序自动判别所有楼层的空间位置并形成连接。

PKPM多塔设缝的建模和计算PKPM（结构分析设计软件）可用于对多塔结构进行建模和计算。

以下是一个超过1200字的关于PKPM多塔结构建模和计算的详细说明：第一步：建模1.确定结构类型：根据实际情况确定多塔结构的类型，例如钢塔、混凝土塔等。

2.确定结构尺寸：测量或根据设计图纸确定多塔结构的尺寸，包括高度、宽度、厚度等。

3.建立模型：打开PKPM软件，在“新建”菜单中选择“结构系统”，根据实际情况选择合适的单位系统，然后在“结构系统”中点击“建立”按钮。

4.定义结构：在结构定义中，选择多塔结构的类型和材料，在“结构”菜单中选择“结构定义”，然后在“结构系统”中选择“塔”，并点击“定义”按钮。

在弹出的“塔属性”对话框中输入多塔结构的尺寸和材料参数。

5.建立节点：在“节点”菜单中选择“创建”按钮，然后在结构中选择适当的节点位置，点击鼠标右键锁定节点。

6.建立杆件：在“杆件”菜单中选择“创建”按钮，然后在结构中选择适当的节点位置，点击鼠标右键选中起始节点和终止节点，并键入杆件的材料和尺寸参数。

7.建立荷载：在“荷载”菜单中选择“创建”按钮，然后选择适当的荷载类型（如点荷载、线荷载、分布荷载等），在结构中选择适当的节点位置或建立荷载路径，输入荷载参数。

8.定义边界条件：在“边界条件”菜单中选择“定义”按钮，然后在结构中选择适当的节点位置，点击鼠标右键选择边界条件类型，并输入相应的边界条件参数。

第二步：计算1.进行静力分析：在“计算”菜单中选择“静力分析”按钮，在计算选项中选择适当的静力分析方法（如平衡法、位移法等），并根据需要选择适当的计算参数，然后点击“确定”按钮进行静力分析。

2.查看结果：在“查看”菜单中选择“结果”按钮，然后选择适当的结果类型（如节点反力、杆件内力、位移等），点击“确定”按钮查看相应的结果。

3.进行动力分析：如果需要进行动力分析，可以在“计算”菜单中选择“动力分析”按钮，在计算选项中选择适当的动力分析方法（如模态分析、响应谱分析等），并根据需要选择适当的计算参数，然后点击“确定”按钮进行动力分析。

多塔结构设计模型与计算分析探讨摘要：本文结合结构设计实践经验，深入分析了多塔结构在软件中的实现以及相关技术问题的考虑，提出多塔结构设计中应当加强的部分，同时分析了多塔结构可采用的计算模型，总结了一些有价值的设计方法，为同类工程设计提供有效的依据。

关键词：建筑结构多塔结构计算模型设计方法Abstract：Combining with the structure design and practical experience, in-depth analysis of multi tower structure in software and related technical issues, put forward multi tower structure design should be strengthened, simultaneous analysis of multi tower structure can use computational models, summarizes some valuable design method for the design of similar projects, provide effective on the basis of.Key Words：Building structure; Multi tower structure; Calculation model; Design method.1引言塔作为建筑结构设计重要部分，其常见于大底盘结构中。

其与刚性楼板的区别在于，对于多塔结构来说，每个塔都有独立的迎风面和独立的变形；而每块“刚性楼板”虽然有独立的变形，但不一定有独立的迎风面。

“塔”和“刚性板”之间不存在一一对应关系，一个塔中可以有多块刚性板，也可以没有刚性板，同样也可以没有楼板或定义成弹性楼板。

2多塔结构设计2.1多塔结构的结构布置对于多塔楼结构设计时，各个塔的平立面布置层数、平面、刚度宜接近；而且塔楼不住对底盘宜对称，质心距控制在<20%L，以有效地控制扭转效应。

PKPM多塔、设缝的建模及计算处理沈耀军张吉徐飞略中国建筑科学研究院PKPM工程部2009年7月一、多塔的建模方法建模方式一：普通层模型多塔补充定义对于在PMCAD建立的普通层模型多塔结构，需要在TAT、SATWE、PMSAP软件前处理程序中进行多塔定义，其定义方法为：1）多塔指定时，按程序提示依次输入塔楼起始、终止层号、塔总数以后，在平面图中以围区的方式指定各塔范围内的构件；但需注意，同一个构件只能也必须属于某一塔，塔号应以塔高最高者为1号塔，从高到矮依次进行编号，且总塔数不能大于9个；2）多塔结构中的各塔，如果层高、梁、柱、墙构件砼等级及钢号需要更改时，均可以在“多塔立面”中执行。

建模方式二：多塔结构广义层建模按方式一进行多塔建模，所有的塔楼平面都在同一标准层中布置完成，下一层的楼顶标高即是上一层的层底标高，任何楼层都只能和层号紧相邻的上下层相连。

新增的广义层建模方式，单塔子结构在标准层建模时只需考虑与大底盘结构的连接问题，而与其他塔楼无关，楼层组装时直接定义楼层底标高即可，不需要再补充定义多塔信息。

因此，广义层建模方式是对建模方式一的有效扩充，适合复杂多塔工程的建模。

多塔结构采用广义层建模的步骤如下：1）分别建立大底盘部分的标准层及大底盘以上各单塔独立的标准层模型，各单塔标准层的节点网格坐标要求和大底盘标准层对齐；对于像地下室相连、地面部分裙房脱开的层叠状多塔结构，可分离为地下室大底盘标准层、多个裙房标准层及各裙房以上的单塔标准层模型。

2）楼层组装时先勾选“自动计算底标高(m)”按楼层组装顺序自下而上完成第一个单塔（包括裙房）的组装；然后取消勾选“自动计算底标高(m)”项并指定第二个单塔底部标高为裙房顶部标高，然后重新勾选“自动计算底标高(m)”，依次将第二塔的各楼层添加组装完毕，目前广义层模型的楼层总数暂不能超过190层、塔数7个。

两种基本建模方式的区别1、所需标准层不同-广义层需要较多标准层广义层建模方式需要的标准层和建模方式一相比，除了大底盘部分一样，上部的标准层数量一般均大于建模方式一，这是因为广义层建模法将建模方式一中的多塔标准层拆分成各塔独立的标准层；2、楼层组装方式不同按建模方式一，自下而上依次添加楼层；广义层建模方式先自下而上完成第一个单塔，然后其余单塔通过修改楼层底标高以大底盘顶部为基底依次组装完成，由程序自动判别所有楼层的空间位置并形成连接。

关于PKPM中的多塔计算整理：老济南/cgi-bin/ut/topic_show.cgi?id=33631&h=1&bpg=1&age=-1一：问题的提出：[moresky/2003-07-24]某框架，地下三层，地上五层。

11m柱网，柱断面1050X1050。

整体尺度200X250m。

下部分是一个整体，地上部分用一个大“十”字分成四个部分（温度缝）。

SATWE中定义成4个塔（1、2、3、4）。

计算结果层间位移最大达到1/410！将上述模型修改一下，即地上部分仅留塔1，其它3个塔全删掉，多塔定义也删掉，然后再算，最大层间位移减少到1/700！为什么会有这么大的差距？我在用SATWE进行多塔计算时要注意些什么？从说明书实在找不到什么有价值的东西。

还有，多塔计算结果中的周期并没有按塔区分，那么这个周期的物理意义是什么？唉，好多困惑。

[moresky/2003-07-24]我用“多塔”搜索了一下这个话题，论坛发现两篇东东，一篇讲：《PKPM新天地》2003年第三期上有这方面讨论。

大致是讲分缝时建筑各部分可以分开计算，但是风荷载要手工修改，多塔配筋不能分开计算。

还有一篇中说道：问：在计算多塔结构时,应注意哪些问题?8004答:1)在多塔结构中,每层有两块或更多的相互独立平动的楼板。

每块楼板的平动与其它楼板无关,只是通过底盘有所影响。

由于多塔的这种性质，决定了各塔的振动中的独立性。

因此,为了使各塔均受到合理地震力,振型数不应小于12,如考虑藕联则应更多;2)在某一振型中,不能理解为某一塔的振动周期,而应理解为整个结构的周期,只是这个周期的振动以该塔为主。

在多塔结构中,不存在严格的各塔独立的周期,而应理解为各振动对哪个塔贡献大，或该振型对哪个塔的反应大。

没有人参与这个问题的讨论吗？继续等待中[WYQ/2003-07-28]你将四个小塔变成一个塔，塔的刚度增大很多，所以位移会减小。

[zw_xian2003/2003-07-28]关于多塔楼，不能将整体计算的位移认为是最终结果，你能够说清楚到底是那个塔楼的计算成果，一般对于这种情况，第一，先按照整体计算,按规范取够振型,这一点很重要,指导振型参与系数超过90%, 第二，将四个塔楼分别计算，研究其单个的特性，与整体计算结果对比，当然整体计算考虑耦联;第三，采用别的软件计算，这样有个对比，当然若有国外的ETABS更好，其它软件也可。