YJK软件零应力区计算方法精编.docx

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YJK软件零应力区计算方法精编

Documentnumber：

WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986

YJK软件零应力区计算方法精编

零应力区计算

对于整体抗倾覆验算，YJK采用《复杂高层建筑结构设计》的简化方法计算，即假定水平荷载为倒三角分布，合力作用点位置在2/3*H处理。

不同的是，YJK考虑了塔楼偏置的影响，按塔楼综合质心计算抗倾覆力臂，如下图所示。

软件分别采用风和地震参与的标准组合进行验算。

对于风荷载组合，活荷载组合系数取；对于地震组合，活荷载乘以重力荷载代表值系数，可以考虑单独定义的构件质量折减系数。

程序算零应力区时区分有裙房和无裙房两种情况，有裙房情况，取综合质心距结构边最短距离的两倍为底层底面宽度；无裙房只有塔楼情况，则取底层实际宽度。

取综合质心距结构边最短距离的两倍为底层底面宽度对于常规情况是合理的，但遇到个别工程宜按地基总宽度计算合理的情况，如基底与上部结构相比稍有外扩等。

为此，版本增加了按是否有裙房来确定基底宽度判断，有裙房，则基底宽度按到最近边缘2倍计算较为合适；无裙房，则取基底平面布置宽度。

一、零应力区的计算公式及推倒过程：

其中：

B为底层底面宽度；

m为综合质心距离边界最短距离；

E0为水平地震作用或风荷载与竖向荷载共同作用下基底反力的合力点到基础中心的距离，

Mr为抗倾覆力矩；

Mov为倾覆力矩；

零应力区比=

，其中抗倾覆力矩Mr=Gm，得到m=

根据力学平衡原理，Mov=GE0，E0=

m1=m-E0=

零应力区比=

=

=1-

将m=

，E0=

代入公式

=1-

（

-

）

=1-

（Mr-Mov）

=1-

（1-Mov/Mr）

将m=

代入公式

=1-

（1-

）

当有裙房时，底层宽度B取综合质心距边缘最短边的两倍，则此时B=2m，代入上式

=1-

（1-

）

=

二、手核用户一个实际工程

该工程为无裙房的单塔楼模型，计算Y向风、Y向地震零应区超限。

手核

1、手核倾覆力矩：

风剪力：

Y向

Movx风=V0*2/3H=**2/3=程序算，一致。

Movy风=V0*2/3H=**2/3=程序算一致。

地震剪力：

x向，Y向。

Movx地震=V0*2/3H=**2/3=程序算一致。

Movy地震=V0*2/3H=**2/3=程序算，一致。

2、手核抗倾覆力矩

程序算抗倾覆力矩时考虑了塔楼偏置的影响，也就是Mr=GB/2其中的抗倾覆力臂m不是直接取底层宽度，而是按综合质心来计算。

如下图

此例中我通过测量工具测了质心点距离边界的距离，您也可以通过坐标准确计算出具体值。

程序取距离边缘最短边为m，如图取和，

Mrx风抗=（+*）*10*=5111212=程序算一致

Mry风抗=（+*）*10*=2410876=程序算一致

Mrx震抗=Gm=*10*=4976941=程序算一致

Mry震抗=Gm=*10*=2347542=程序算一致

由

（1）、

（2）可以得出YJK程序算的倾覆力矩和抗倾覆力矩和手核一致。

故手核零应力区时直接取程序计算值。

3、零应力区比值

对于零应力区的计算YJK程序版及后续版本对于带裙房和不带裙房的计算上做了区别，带裙房的情况，零应力区计算底边边长取距质心最短边边长的2倍；不带裙房的，计算零应力区底边边长取底层实际边长。

带裙房的还可以用之前推到的经验公式来核：

零应力区比=

不带裙房的用这个公式：

零应力区比=

=1-

（1-

）

Y向风：

Mr/Mov==

1-

（1-

）

=1-3*26*（1-1/）==%和程序计算的%基本一致。

Y向地震：

1-

（1-

）=1-3*26*（1-1/）==%

与程序输出的基本一致。

三、常见问题

1、整体抗倾覆验算结果与PKPM有差异

答：

对于整体结构抗倾覆计算和基础零应力区的计算，当没有裙房层只有单塔楼时，PKPM和YJK计算结果不同，YJK计算零应区时取底层底面宽度。

而PKPM对于有无塔楼均取综合质心至层边最短距离的两倍来计算。

2、整体抗倾覆验算时的倾覆弯矩与和中输出的不同

整体抗倾覆验算时，采用《复杂高层建筑结构设计》的简化算法计算，而和是采用《抗震规范》的方法计算。