“调平法”结构设计概念
(2015-11-23 12:57:48)分类: 结构分析 |
新版PKPM
V3.1新增一个方案设计模块 - 调平法(SATWE)
1.1 软件的理论基础
在重力荷载作用下,高层、超高层建筑的竖向构件的压应变不同,使得竖向变形存在差异;由于变形协调,水平构件会参与竖向变形,致使结构构件产生较大的附加内力;从而不利于结构的抗震和抗风;对于竖向构件的不均匀变形,设计人员可通过调整竖向构件的截面尺寸来减小变形差异;然而由于水平构件与竖向构件刚接,会对竖向构件截面调整造成干扰。
对此,傅大师提出了“调平法”的设计思想,主要包含以下内容:
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调平法软件借鉴了这一设计思想,自动经过多次迭代计算,对竖向构件的截面进行调整,使竖向变形差异达到容许的范围。
1.2 软件中的基本概念
为了便于程序实现,并使软件具有较强的普适性,调平法软件对傅大师的“调平法”理论作了一定的延伸,提出了以下几个概念。
首先,软件提出了“分段”的概念。分段是指在竖向对楼层进行分段,软件在每段内将结构调平,减小整段的竖向变形差。“段”可以理解为调平的粒度。
第二,软件需要对各分段设定目标轴压比。通过分段,可将结构调平,但不应该仅仅是调平,还应该指定调平后希望竖向构件达到的轴压比。此外,“调平”更准确的描述是使竖向构件具有相同的压应变,因此软件内部用压应变作为衡量调平的标准。软件会自动将目标轴压比换算成目标压应变。
第三,分段后,软件对每段内的各层搜索竖向构件,分别形成“柱串”和“墙串”。“柱串”和“墙串”可看作一根柱和一片墙,计算一个压应变和一个截面调整系数。
第四,软件支持对平面内的竖向构件(柱、墙)进行分组,同一组的竖向构件按照相同的比例系数对截面进行调整。