【土木吧原创】对YJK框支框架所占倾覆力矩百分比计算质疑的回复

盈建科：高航 韩艳薇

关于


友商对


YJK


框支框架所占倾覆力矩百分比计算质疑的回复

随着YJK的应用口碑逐年提升，近来友商多次对

YJK

程序提出了公开质疑。首先这里表明一下态度：本着为用户负责的态度，盈建科会慎重对待这些质疑，也欢迎友商或各方用户进一步给我们提意见，我们秉承“有则改之，无则加勉”的态度，让

YJK

产品接受更多的考验，使产品更加完善。

以下内容是此前友商官方发在土木吧、微信公众号“


框支转换结构倾覆力矩准确计算实例分析


”对

YJK

软件质疑的回复。

一、

YJK

提供两种统计倾覆力矩百分比方式

YJK

软件为了提高适用性，对框支框架所占地震倾覆力矩百分比计算，同时提供《抗震规范》和《轴力统计》两种算法，均输出在“





倾覆弯矩及

0.2V0

调整


wv02q.out


”




文本中



。

二、两种算法

友商原文认为



：框支转换结构是明显的强耦合结构，唯有

“

轴力方式


”


能够正确计算倾覆力矩



。

对于部分框支剪力墙结构，由于框支框架仅在框支楼层存在，如果硬套抗规公式，则会得出框支框架承担的倾覆弯矩比例很小（按极端的全部楼层竖向构件均为框支柱来考虑，硬套公式的倾覆弯矩比例亦是如此），因此软件提出了



计算框支框架倾覆弯矩比例时，扣除框支层以上楼层的倾覆力矩，仅取框支楼层部分的结果计算，相当于把框支楼层当做隔离体看待




。《建筑结构》第

47

卷第


9


期的“部分框支剪力墙结构中框支框架承担倾覆力矩的计算方法及应用”中指出了直接套用抗规公式是不适用的；按轴力方法统计，由于力学方法的计算假定与抗规方法不一致，以其结果来判断框支层是否属于少墙框架结构，与规范判断准则有一定的差异。文章中给出了取底部框支框架部分作为隔离体进行分析的方法，与软件的计算方法在思路上是一致的。



 

三、

YJK

的《抗规》算法技术条件

按照《抗震规范》6.1.3条条文说明中的公式计算框架部分按刚度分配的地震倾覆力矩，同时输出按照轴力方式统计结果。在《抗震规范》

6.1.3

条该公式中，总的框架倾覆力矩是各层分别计算的框架倾覆力矩的叠加结果。


 

对于带框支转换层的结构，在转换层及其以下各层，框支框架所占的比例较多，按照这些层计算出的框支框架所占地震倾覆力矩的比例较高。但是在转换层以上各层，没有框架柱或框架柱所占的比例很小，更不会再有框支框架柱，因此按照这些层计算出的框支框架所占地震倾覆力矩基本是0，而剪力墙承担的倾覆力矩占了绝大部分。

软件按照带框支转换层的结构特点进行框支框架所占的地震倾覆力矩比例的计算，即



统计计算仅在转换层及其以下各层进行，总的框支框架所占的地震倾覆力矩比例是转换层及其以下各层分别计算的叠加，不再把分母叠加上转换层以上各层剪力墙承担的倾覆力矩



。

以下用一实际的高位转换的结构例题进行对比验证。该例题在YJK官方网站可以下载，欢迎大家下载验证。

四、实际工程：

某实际工程模型如图所示， 5层为框支转换层，

2

层地下室。转换层平面如下图

（1） 



YJK

结果输出

在wv02q.out文本中同时输出《抗规》统计方法结果和《轴力方式》统计结果，见下图：

抗规方式：6层总倾覆力矩为

90913.7kN

5

层（转换层的）百分比


=9094.6/


（


100466.8-




90913.7




）

*100%=95.2%

       4

层百分比


=14573.3/


（


110479.9-




90913.7




）

*100%=74.5%


   

（2） 



SATWE

结果输出

PKPM3.1.6版只提供力学方式统计结果，不提供《抗规》算法结果。

（3） 



PMSAP

结果输出

PKPM3.1.6

中的


PMSAP


，也只提供




力学方式



统计结果。

（

4

）结果数据对比分析

列出三个软件的结果数据，如下，其中，红色字体的为软件判断“框支框架倾覆力矩超限”。

可以看出，YJK、

SATWE

、

PMSAP

的力学统计方式结果基本都是接近的，并均提示“倾覆力矩超限”；而

SATWE

和

PMSAP

未提供抗规算法；

YJK

根据框支转换结构的特点，采用改进的《抗规》方法来进行统计，结果

X

向为

66.6%

超限，

Y

向为

53%

超限。

五、小结

1、由于对框支框架所占倾覆力矩现行规范没有很明确计算方法，

YJK

软件为了提高适应性，

同时提供《抗规》方法



和



“力学”方法



结果，供用户选择；

2

、针对抗规法直接应用于部分框支剪力墙结构所存在的问题，



YJK



程序在抗规法的基础上，提出了改进算法：

YJK

按照带框支转换层的结构特点进行框支框架所占的地震倾覆力矩比例的计算，即




统计计算仅在转换层及其以下各层进行，总的框支框架所占的地震倾覆力矩比例是转换层及其以下各层分别计算的叠加，不再把分母叠加上转换层以上各层剪力墙承担的倾覆力矩




；《建筑结构》第

47

卷第


9


期文章中给出了取底部框支框架部分作为隔离体进行分析的方法，与软件的计算方法在思路上是一致的；


YJK


的改进抗规算法和这种隔离体的思路是一致的，即扣除掉转换层以上的倾覆力矩进行统计。

3、按轴力方法统计，由于力学方法的计算假定与抗规方法不一致，以其结果来判断框支层是否属于少墙框架结构，缺少规范依据；


 

4、

YJK

、

SATWE

、

PMSAP

的轴力方式结果基本一致。