問題描述:框架單元承擔的最小地震剪力是結構總信息中非常重要的一項內容,程序統(tǒng)計框架單元承擔的最小地震剪力判斷是否滿足要求,如不滿足要求,則對框架地震剪力進行自動調整。ETABS2013統(tǒng)計框架承擔的地震剪力時是否包含斜向構件?如不包含,用戶在此處應怎樣調整?
關鍵詞:框架單元承擔最小地震剪力、截面切割
解答:
1、設置結構總信息
在程序運行分析前,要首先設置“結構總信息”中的相關內容,尤其是“結構體系”,針對不同的結構體系,框架承擔的最小地震剪力值是不同的。程序會根據(jù)結構總信息中用戶所選的結構體系類型自行判斷框架承擔的最小地震剪力值并進行調整。
2、框架承擔最小地震剪力調整系數(shù)的查看及修改
用戶可以在覆蓋項中的“框架承擔最小地震剪力調整系數(shù)(SMF)”中查看到地震剪力的調整值,同時可以對此數(shù)值進行人為修改。注意,ETABS2013中,對SMF的大小并未做限制,在框架單元特別少的結構中,程序自動計算出來的SMF值可能會很大,如有需要,用戶可自行修改。
3、程序統(tǒng)計框架承擔地震剪力的假定
程序在統(tǒng)計框架承擔最小地震剪力時只統(tǒng)計與Z軸平行構件承擔的地震剪力。對于存在斜向構件的結構,在某些情況下,統(tǒng)計框架承擔地震剪力時需要需要包含斜向構件,此時不能夠直接使用程序自動進行的框架承擔最小地震剪力調整,正確的做法是用戶自行統(tǒng)計框架單元承擔的地震剪力,判斷是否滿足規(guī)范的要求,如不滿足,則可在覆蓋項中對SMF進行修改。
4、用戶自行統(tǒng)計框架承擔地震剪力的方法
框架單元承擔的地震剪力統(tǒng)計一般采用“截面切割”的方法進行。其具體的做法是,在程序分析完成的基礎上,首先選中含有斜向構件樓層中的需要統(tǒng)計地震剪力的構件及構件底部節(jié)點并將其指定到一個分組中,然后在輸出結果中查看截面切割的輸出結果,得到構件所承擔的地震剪力值。將截面切割得到的地震剪力值和規(guī)范規(guī)定的框架承擔的最小地震剪力值做比較,如果不滿足規(guī)范要求,則在覆蓋項中修改SMF以放大框架單元承擔的地震剪力以滿足規(guī)范的要求。
案例:模型(圖1)中Story56層周邊柱子為斜柱,程序在自動計算框架承擔最小地震剪力時未包含斜柱,故對本層柱子的SMF需要進行人為修改。其具體的調整方法如下。

圖1 包含斜柱的結構
1)指定組
選中Story56中框架部分的斜向支撐、柱子及其底部的節(jié)點,并將選中部分指定到組C56中,如圖2、圖3所示。
圖2 被選中的豎向構件及節(jié)點

圖3 指定選中部分到組
2)定義截面切割
定義>截面切割>添加截面切割,彈出如圖4所示對話框,在“截面切割組中”選中上一步定義的組“C56”。
圖4 定義截面切割
3)查看截面切割結果
在“模型瀏覽器”中,選擇表>分析>結果>截面切割結果,并雙擊“Section Cut Force-Analysis”,彈出截面切割的結果如圖6所示。
從圖6中可以查看到,截面切割中所包含構件承擔的地震剪力為4928.94KN。

圖5 模型瀏覽器中查看截面切割結果

圖6 截面切割結果
4)查看樓層地震剪力
在“模型瀏覽器”中,雙擊表>分析>結果>結構結果>Story Force,彈出如圖7所示的樓層力結果,根據(jù)結構的分段情況,選擇適當樓層的地震剪力,在本例中選擇Story 1的結果59222.42KN。

圖7 樓層力結果
5)判斷
由第3、第4步計算的結果可得
,將
與規(guī)范中不同結構體系的框架承擔最小地震剪力系數(shù)相比較,判斷是否滿足規(guī)范的要求。
本例中,結構體系為“框架—核心筒”,規(guī)范要求框架承擔的最小地震剪力系數(shù)為
,查看計算結果可得框架承擔的地震剪力最大值為
,由此可知
,則在此樓層,框架承擔的最小地震剪力不滿足要求。
6)調整

以其中一根柱子“D3684”為例,對其進行調整,選中柱子“D3684”,點擊設計>鋼框架設計>查看/修改覆蓋項,在彈出的如 圖8所示的對話框中,修改覆蓋項的第7項“框剪結構剪力調整系數(shù)(SMF)”為2.41即可。

圖8 修改框剪結構剪力調整系數(shù)
注意:目前在CSI系列軟件中,程序未自動給出SMF的上限值,在框架數(shù)量較少的結構中,程序自動計算出來的SMF值可能會很大,在此種情況下,用戶可自行修改SMF即可。在后續(xù)的程序版本中可能會考慮設置SMF的上限值。