ds索網(wǎng)幕墻計(jì)算分析

索網(wǎng)幕墻計(jì)算分析 編制 楊競(jìng) 一 工程概況說明 計(jì)算工程背景 成都東客站索網(wǎng)幕墻工程所在城市 成都工程所屬建筑物地區(qū)類別 C類工程所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度 7度 0 10g 工程基本風(fēng)壓 0 3kN m2 二 荷載計(jì)算 1 風(fēng)荷載2 地震荷載3 溫度荷載4 荷載組合 1 風(fēng)荷載 標(biāo)高為31 2m處風(fēng)荷載計(jì)算W0 基本風(fēng)壓W0 0 30kN m2 z 31 2m高處風(fēng)振系數(shù)對(duì)15m以下取2 15m以上25m以下取2 25 25m以上40m以下取2 45 40m以上取2 7 z 31 2m高處風(fēng)壓高度變化系數(shù) 按 類區(qū)計(jì)算 GB50009 2001 2006年版 z 0 616 Z 10 0 44 0 616 31 2 10 0 44 1 016 s 風(fēng)壓體型系數(shù) 墻面區(qū) 取 s 1 2風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 WkWk z z s W0 GB50009 2001 2006年版 2 45 1 016 1 2 0 300 0 896kN m2因?yàn)閃k 1 0kN m2 取Wk 1 0kN m2 按JGJ102 2003第5 3 2條采用 2 地震荷載 qEAk 地震作用設(shè)計(jì)值 KN m2 GAk 玻璃幕墻構(gòu)件 包括玻璃和框 的平均自重 500N m2垂直于幕墻平面的均布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 qEAk 5 max GAk 5 0 080 500 000 1000 0 200kN m2 3 溫度荷載 計(jì)算中溫差極限值為 15 40 拉索的線膨脹系數(shù)為1 6 10 5 4 荷載組合 單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)是典型的幾何非線性結(jié)構(gòu) 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 2006版 規(guī)定的基本組合表達(dá)式不適用于這種結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算 否則會(huì)使其安全系數(shù)降低 因此 在單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí) 承載能力極限狀態(tài)的荷載也采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值 拉索總安全系數(shù)取值為2 5 1 正常使用極限狀態(tài) 1 0 恒載 1 0 預(yù)拉力 1 0 風(fēng)荷載 1 0 恒載 1 0 預(yù)拉力 1 0 風(fēng)荷載 0 7 40 1 0 恒載 1 0 預(yù)拉力 1 0 風(fēng)荷載 0 7 15 2 承載能力極限狀態(tài) 1 0 恒載 1 0 預(yù)拉力 1 0 風(fēng)荷載 0 5 地震荷載 1 0 恒載 1 0 預(yù)拉力 1 0 風(fēng)荷載 0 7 40 1 0 恒載 1 0 預(yù)拉力 1 0 風(fēng)荷載 0 7 15 三 拉索計(jì)算 1 說明2 計(jì)算模型3 計(jì)算結(jié)果 1 說明 1 面板 玻璃面板采用10Low E 12A 10中空鋼化玻璃 2 鋼型材 橫向鋼梁采用材質(zhì)Q235B的1100 600 26 26箱型鋼梁 表面氟碳噴涂處理 頂部鋼桁架采用材質(zhì)Q345鋼 表面氟碳噴涂處理 3 拉索 本系統(tǒng)只設(shè)有豎向索 不設(shè)橫向索 豎索選用 22mm的不銹鋼鋼絞線 具體參數(shù)如下表所示 表1拉索材料性能的參數(shù) 2 計(jì)算模型 采用3D3S軟件對(duì)單層索網(wǎng)幕墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模擬分析 拉索的預(yù)拉力經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)算后確定 對(duì)結(jié)構(gòu)在3D3S軟件中 采用如下考慮 1 分析類型 非線性結(jié)構(gòu) 靜態(tài) 2 邊界條件 豎向索與頂部鋼梁均為鉸接 3 荷載以集中力形式施加在模型上 計(jì)算見下圖 最大拉力 最大擾度 3 計(jì)算結(jié)果 初始預(yù)拉力 預(yù)估預(yù)拉力 最小破斷力 0 15 0 25 325 02 0 15 0 25 48 75 81 26kN取預(yù)拉力 50kN拉力值N 113 121KN 最小破斷力 2 5 130 008KN最大擾度df 376 609mm L 50 21000 50 420mm以上計(jì)算結(jié)果均滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求 單層單向索3D3S操作步驟 1 繪制2000 1490的單索結(jié)構(gòu) 如下圖所示 2 將索打斷 打斷后的樣式如下圖所示 結(jié)構(gòu)編輯 打斷 直線兩兩相交打斷 3 點(diǎn)擊結(jié)構(gòu)編輯 添加桿件 定義索的截面為 22 截面類型選擇圓鋼及索 雙擊 4 定義材性 雙擊材性 出現(xiàn)如下對(duì)話框 雙擊材性1 定義材性 定義后結(jié)果如下圖所示 雙擊 5 點(diǎn)擊構(gòu)件屬性 定義只拉單元 選擇預(yù)定義單元 6 點(diǎn)擊構(gòu)件屬性中的節(jié)點(diǎn)邊界 給索施加節(jié)點(diǎn)約束 1 2 7 節(jié)點(diǎn)約束定義后的圖形如下 8 點(diǎn)擊內(nèi)力分析 計(jì)算內(nèi)容選擇及執(zhí)行 初始狀態(tài)確定 計(jì)算參數(shù) 非線性初始態(tài)9 建筑用索定義 定義主動(dòng)索 定義 選中所有索單元 計(jì)算 10 點(diǎn)擊施加節(jié)點(diǎn)荷載 給所有節(jié)點(diǎn)施加Z向 0 6KN的恒荷載 11 內(nèi)力分析 初始態(tài)計(jì)算結(jié)果顯示查詢 內(nèi)力顯示 12 施加節(jié)點(diǎn)荷載 施加X向1KN風(fēng)荷載施加活荷載 施加X向0 2KN活荷載施加溫度增量 15 40 13 內(nèi)力分析 計(jì)算內(nèi)容選擇及執(zhí)行 非線性分析 非線性荷載態(tài) 計(jì)算 14 定義工況 組合 15 內(nèi)力分析 非線性分析結(jié)果顯示查詢 顯示內(nèi)力內(nèi)力分析 非線性分析結(jié)果顯示查詢 顯示位移 最大內(nèi)力 最大位移 單層雙向索3D3S操作步驟 1 繪制2000 1490的單索結(jié)構(gòu) 豎向索共9根 橫向索12根 2 將索打斷 結(jié)構(gòu)編輯 打斷 直線兩兩相交打斷 3 點(diǎn)擊結(jié)構(gòu)編輯 添加桿件 定義索的截面為 22 截面類型選擇圓鋼及索 雙擊 4 定義材性 雙擊材性 出現(xiàn)如下對(duì)話框 雙擊材性1 定義材性 定義后結(jié)果如下圖所示 雙擊 5 點(diǎn)擊構(gòu)件屬性 定義只拉單元 選擇預(yù)定義單元 6 點(diǎn)擊構(gòu)件屬性中的節(jié)點(diǎn)邊界 給索施加節(jié)點(diǎn)約束 1 2 7 節(jié)點(diǎn)約束定義后的圖形如下 8 點(diǎn)擊內(nèi)力分析 計(jì)算內(nèi)容選擇及執(zhí)行 初始狀態(tài)確定 計(jì)算參數(shù) 非線性初始態(tài) 建筑用索定義 定義力密度 定義 計(jì)算 索網(wǎng)找形完成 橫向索 50 2 25kN m50 2 022 24 7kN m豎向索 80 1 49 53 69kN m80 2 47 32 388kN m 重點(diǎn) 9 點(diǎn)擊施加節(jié)點(diǎn)荷載 給所有節(jié)點(diǎn)施加Z向 0 6KN的恒荷載 10 內(nèi)力分析 初始態(tài)計(jì)算結(jié)果顯示查詢 內(nèi)力顯示11 施加節(jié)點(diǎn)荷載 施加X向1KN風(fēng)荷載施加活荷載 施加X向0 2KN活荷載施加溫度增量 15 40 12 內(nèi)力分析 計(jì)