建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)專(zhuān)題系列討論

1、建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)專(zhuān)題系列討論內(nèi)容1、上部結(jié)構(gòu)與地下室共同工作 2、樓板在結(jié)構(gòu)整體分析中的考慮3、異形柱和短肢剪力墻結(jié)構(gòu)4、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)5、多塔、錯(cuò)層及有伸縮縫結(jié)構(gòu)6、梁的特殊考慮7、底框結(jié)構(gòu)8、邊框柱 9、有關(guān)荷載作用計(jì)算1、上部結(jié)構(gòu)與地下室共同工作1.1 有地下室結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)1.2 分析模型1.3 風(fēng)荷載作用計(jì)算 1.4 地震作用計(jì)算 1.5 豎向荷載作用計(jì)算 1.6 地下室外墻平面外設(shè)計(jì)1.7 地下室人防設(shè)計(jì)1.8 地層柱底內(nèi)力調(diào)整1.1 有地下室結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)上部結(jié)構(gòu)與地下室組成一個(gè)承力體系，具有共同的位移場(chǎng)，相互協(xié)調(diào)變形；地下室外的回填土對(duì)結(jié)構(gòu)有一定的約束作用。1.2 分析模型簡(jiǎn)化分析地

2、下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)嵌固端；高規(guī)條，地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍。 地下室某一層頂板作為上部結(jié)構(gòu)嵌固端；地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)嵌固端。共同工作分析通過(guò)對(duì)地下室部分施加彈簧約束，考慮地下室外的回填土對(duì)結(jié)構(gòu)有一定的約束作用。1.3 風(fēng)荷載作用計(jì)算程序自動(dòng)考慮下列因素地下室部分的基本風(fēng)壓為零；在地上部分的風(fēng)荷載計(jì)算中，自動(dòng)扣除地下室部分的高度，地下室頂板作為風(fēng)壓高度變化系數(shù)的起算點(diǎn)；結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的反應(yīng)（位移、內(nèi)力）受地下室外的回填土約束。1.4 地震作用計(jì)算結(jié)構(gòu)在地震作用下的反應(yīng)（周期、振型、位移、內(nèi)力）受地下室外的回填土約束；由地下室質(zhì)量產(chǎn)生的地震力，主要被

3、室外的回填土吸收；在計(jì)算結(jié)構(gòu)的“剪重比”時(shí)，不考慮地下室質(zhì)量。1.5 豎向荷載作用計(jì)算對(duì)于一般結(jié)構(gòu)而言，地下室外的回填土約束對(duì)豎向荷載作用幾乎沒(méi)有影響。對(duì)于懸挑結(jié)構(gòu)而言，地下室外的回填土約束對(duì)豎向荷載作用有一定影響。1.6 地下室外墻平面外設(shè)計(jì)恒活荷載作用結(jié)構(gòu)整體分析得到的恒活荷載的軸力、彎矩面外土、水側(cè)作用按簡(jiǎn)化方法計(jì)算面外土水側(cè)壓力作用的彎矩配筋設(shè)計(jì)按壓彎構(gòu)件進(jìn)行配筋計(jì)算1.7 地下室人防設(shè)計(jì)人防荷載計(jì)算的輸入?yún)?shù)地下室層數(shù)與人防地下室層數(shù)考慮了哪些構(gòu)件的人防設(shè)計(jì)人防作用效應(yīng)分析模型人防作用效應(yīng)組合地下室外墻的平面外設(shè)計(jì)地下室構(gòu)件的人防設(shè)計(jì)1.8 地層柱底內(nèi)力調(diào)整底層柱墻內(nèi)力的調(diào)整（在.標(biāo)

4、高處） 部分地下室人防設(shè)計(jì)；門(mén)框墻； 地下室頂板的配筋計(jì)算在SLABCAD中；地下室底板配筋計(jì)算；傳給基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)荷載中不包括人防設(shè)計(jì)荷載。暫未考慮的因素 2、樓板在結(jié)構(gòu)整體分析中的考慮2.1 樓板剛度的特點(diǎn)2.2 剛性樓板假定2.3 彈性樓板62.4 彈性樓板32.5 彈性膜2.6 板柱結(jié)構(gòu)2.7 空曠結(jié)構(gòu)2.8 樓板開(kāi)大洞2.1 樓板剛度的特點(diǎn)樓板剛度由面內(nèi)剛度和面外剛度兩部分組成面內(nèi)剛度膜剪切單元面外剛度板彎曲單元對(duì)樓板的假定剛性樓板假定彈性樓板6彈性樓板3彈性膜2.2 剛性樓板假定剛性樓板假定面內(nèi)剛度無(wú)限大，面外剛度為零適用范圍樓板不特殊的絕大多數(shù)工程梁剛度放大變相地考慮樓板的面外剛度2

5、.3 彈性樓板6彈性樓板6考慮樓板的面內(nèi)剛度和面外剛度采用殼單元適用范圍所有工程缺點(diǎn)計(jì)算量大，影響梁配筋結(jié)果2.4 彈性樓板3彈性樓板3面內(nèi)剛度無(wú)限大，考慮樓板的面外剛度采用板彎曲單元適用范圍面內(nèi)剛度很大，不可忽略面外剛度的結(jié)構(gòu)2.5 彈性膜彈性膜考慮樓板的面內(nèi)剛度，面外剛度為零采用膜剪切單元適用情況要考慮面內(nèi)剛度，可以忽略面外剛度的結(jié)構(gòu)2.6 板柱結(jié)構(gòu)等代梁法等代梁截面定義：等代框架方向板跨3/4，及垂直方向板跨1/2彈性樓板需梁布置2.7 工業(yè)廠房、體育館所等空曠結(jié)構(gòu)不與樓板相連的構(gòu)件特性的考慮 樓板剛度的合理考慮2.8 樓板開(kāi)大洞G55彈性樓板或板帶定義3、異形柱和短肢剪力墻結(jié)構(gòu)3.1

6、異形柱和短肢剪力墻特點(diǎn)3.2 異形柱的有關(guān)規(guī)定3.3 短肢剪力墻的有關(guān)規(guī)定3.4 結(jié)構(gòu)分析中的考慮3.5 配筋設(shè)計(jì)時(shí)的考慮3.1 異形柱和短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)在建筑使用上的優(yōu)點(diǎn)受力特點(diǎn)截面尺寸柱 H/B 3異形柱 H/B 5短肢剪力墻 5H/B 83.2 異形柱的有關(guān)規(guī)定軸壓比 (0.05)配筋構(gòu)造3.3 短肢剪力墻的有關(guān)規(guī)定地震傾覆力矩 (0.3m;取剛域長(zhǎng) Dbi=Det-H/4；荷載按梁兩端節(jié)點(diǎn)長(zhǎng)度計(jì)算；自重按梁扣除剛域后的長(zhǎng)度計(jì)算；截面設(shè)計(jì)按梁扣除剛域后的長(zhǎng)度進(jìn)行。梁與柱重疊部分是否作為剛域的差別“是”剛度大，自重小，梁端負(fù)彎矩小“否”剛度小，自重大，梁端負(fù)彎矩大6.3 剛性梁程序隱含

7、定義剛性梁 兩端節(jié)點(diǎn)都在柱截面范圍內(nèi)的梁為剛性梁； 剛性梁的技術(shù)要點(diǎn)如下剛性梁無(wú)自重，但可以有外荷載； 剛性梁自身無(wú)變形，只有剛體平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)；剛性梁的作用是正確的傳遞力。剛性梁在平面簡(jiǎn)圖上為紅色線條。6.5 次梁 輸入 端部約束 與 PK 計(jì)算結(jié)果的比較6.4 變截面梁在STS中可以輸入變截面構(gòu)件；變截面：矩形、工字形在單元庫(kù)中配置了變截面單元，可以準(zhǔn)確地分析變截面構(gòu)件的內(nèi)力；在構(gòu)件性能驗(yàn)算中，按平均截面近似計(jì)算。7、底框結(jié)構(gòu)7.1 接PM主菜單8的簡(jiǎn)化算法7.2 有限元整體算法 7.1 接PM主菜單8的簡(jiǎn)化算法計(jì)算模型 僅對(duì)底框部分進(jìn)行三維分析； 考慮上部的恒、活、風(fēng)、地震作用， 忽略上部的

8、剛度上部各種作用的考慮 恒、活荷載 風(fēng)荷載 地震作用附加軸力計(jì)算簡(jiǎn)圖7.2 有限元整體算法計(jì)算原理 假定砌塊墻為均質(zhì)材料 用砌塊的容重計(jì)算砌塊墻的自重 用砌塊的彈模計(jì)算砌塊墻的剛度 采用震型分解法計(jì)算地震力砌塊墻的抗震驗(yàn)算對(duì)每片墻和每根軸線上的墻分別作抗震驗(yàn)算復(fù)雜砌體結(jié)構(gòu) 多層底框；部分框架，部分砌塊墻； 內(nèi)澆外砌；部分砼剪力墻，部分砌塊墻；8、邊框柱8.1 剛度、內(nèi)力計(jì)算8.2 偏心考慮8.3 配筋計(jì)算8.4 與TAT的差異 9、有關(guān)荷載作用計(jì)算9.1 模擬施工加載計(jì)算9.2 活荷載的計(jì)算9.3 風(fēng)荷載計(jì)算9.4 地震力計(jì)算 9.1 模擬施工加載計(jì)算在軟件中提供的模擬施工加載計(jì)算方式有一次性

9、加載模擬施工加載1模擬施工加載2應(yīng)清楚的問(wèn)題模擬施工加載的機(jī)理軟件中考慮到了哪些因素三種加載方式的差異恒載作用下結(jié)構(gòu)變形形成示意圖 n=n恒載作用下結(jié)構(gòu)變形形成近似示意圖 n=n9.2 活荷載的計(jì)算梁的活荷不利布置計(jì)算活荷質(zhì)量折減活荷作用折減 板活荷作用折減 梁活荷作用折減 柱、墻的活荷作用折減 傳給基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載的折減9.3 風(fēng)荷載計(jì)算取本層的迎風(fēng)面積；風(fēng)壓高度變化系數(shù)取本層樓板的標(biāo)高處的值；豎向加載點(diǎn)：本層樓板的標(biāo)高處；當(dāng)無(wú)剛性樓板假定時(shí)，按本層樓板標(biāo)高處的節(jié)點(diǎn)數(shù)平均分配。9.4 地震力計(jì)算軟件中提供了兩種算法：算法1和算法2（1）算法1與算法2的區(qū)別（2）應(yīng)用范圍、應(yīng)注意些什么（3）與地震

10、計(jì)算有關(guān)的參數(shù)10、層剛度比10.1 層剛度比控制 10.2 層剛度比計(jì)算 10.1 層剛度比控制 新抗震規(guī)范附錄規(guī)定，筒體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層上下層的側(cè)向剛度比不宜大于2。新高規(guī)的條規(guī)定，抗震設(shè)計(jì)的高層建筑結(jié)構(gòu)，其樓層側(cè)向剛度不宜小于相臨上部樓層側(cè)向剛度的70%或其上相臨三層側(cè)向剛度平均值的80%。新高規(guī)的條規(guī)定，高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中，當(dāng)?shù)叵率业捻敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固端時(shí)，地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍。 新高規(guī)的條規(guī)定，底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，應(yīng)符合高規(guī)附錄D的規(guī)定。底部大空間為一層的部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，可近似采用轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)等效剛

11、度比表示轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)剛度的變化，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于3，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于2。底部為25層大空間的部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)換層下部框加-剪力墻結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度與相同或相近高度的上部剪力墻結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比e宜接近1，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于2，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于。10.2 層剛度計(jì)算 高規(guī)附錄建議的方法剪切剛度Ki = Gi Ai / hi高規(guī)附錄建議的方法剪彎剛度Ki = Fi / i 抗震規(guī)范的和條文說(shuō)明中建議的計(jì)算方法：Ki = Vi / Ui層號(hào)剪切剛度剪彎剛度剛度（E1）剛度（均布）剛度（集中）100.50.1560.3340.3020.46291.01.00.8300.7610.94381.01.00.9120.9040.95971.01.00.9520.