钢框架PKPM数据分析
一、实例参数
某二层框架，设计使用年限50年，长度24m，宽度15m，两个结构标准层，标准层平面图如图1所示。各层高5m，恒荷载4.0KN/㎡(包含混凝土板自重)，活荷载2.5KN/㎡，基本风压0.6 KN/㎡，地面粗糙度B类。抗震设防类别为丙类，设计地震分组第二组，设防烈度7度，场地类别I1类。
图1
二、计算书数据分析
1.软件在计算结果的“质量信息”下“结构质量分布”输出了结构楼层的质量分布如图2所示。
图2
对软件结果的活载产生的质量手工校核如下：
因结构模型梁有向内偏心，43.6t＜45t是正常的。
2.软件在计算结果的“立面规则性”下“结构周期及振型方向”和“[楼层剪力/层间位移]刚度”输出了结构不同楼层和方向的刚度如图3所示。
图3
对软件结果的1层X方向刚度校核如下：
①软件在计算结果的“抗震分析及调整”下“地震作用下结构剪重比及其调整”输出了地震作用下的结构不同楼层和方向的剪力如图4所示。
图4
②软件在计算结果的“变形验算”下“普通结构楼层位移指标统计”输出了地震作用下的结构不同楼层和方向的位移如图5所示。
图5
楼层刚度=地震剪力除以相应的位移，74.9812KN/7.4004mm=10132.047KN/m，与软件结果基本相同。
3.软件在计算结果的“抗震分析及调整”下“结构周期及振型方向”和“各振型的基地剪力”输出了结构不同振型号下的周期和基地剪力如图6所示。
图6
对软件结果的第一振型手工校核如下：
①设防烈度7度0.1g，水平地震影响系数最大值取0.08。
②设计地震分组第二组，场地类别I1类，特征周期Tg取0.3s。
③钢框架阻尼比取0.04。
④地震影响系数0.0198。
⑤结构X方向总水平地震作用标准值。
根据图2，结构质量=401.719t=4017.19KN。
与软件值73.31KN接近。
4.软件在计算结果的“抗倾覆和稳定验算”下“二阶效应系数及内力放大”输出了结构不同方向楼层的刚度和二阶效应系数如图7所示。
图7
对软件结果的1层X方向二阶效应系数手工校核如下：
①《钢标》5.1.6给出了框架结构的二阶效应系数。
②轴心压力设计值可根计算结果的“质量信息”下“结构质量分布”取值。
5.软件在计算结果的“抗倾覆和稳定验算”下“整体稳定刚重比”输出了结构不同方向楼层的刚重比如图8所示。
图8
对软件结果的1层X方向刚重比手工校核如下：
①《高钢规》6.1.7给出了框架结构刚重比计算公式。
由上式分析可得，在分项系数取1.3和1.5的情况下，刚重比Di*Hi/Gi是二阶效应系数的倒数，软件结果7.56=1/0.1323相匹配。
三、数据分析总结
1.《钢标》5.1.6规定了结构内力分析可采用一阶弹性分析、二阶P-△弹性分析或直接分析，应根据公式计算的最大二阶效应系数采取适当的分析方法；《高钢规》6.1.7规定了框架结构的刚重比大于等于5，即二阶效应系数小于等于0.2；二阶效应系数与压力设计值正相关，与楼层刚度和层高负相关，在压力设计值和层高不变的情况下，提高楼层刚度是保证二阶效应系数不过大的直接措施。
2.由数据分析第4条地震基地剪力可知，地震作用受水平地震影响系数α的直接影响，在α-T曲线中，周期越长，α越小，地震力也就越小，也就是说结构越刚，地震作用就越大，当楼层刚度很大时，地震作用下的位移和位移角适当，但是风荷载下的位移和位移角很小，就造成了刚度的浪费，所以不能过分的提高结构的刚度。
3.对软件输出结果的分析，可以适当的调整指标项显示的小数位数，来提高复核的精度。
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