建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計簡介(編輯修改稿)
2024-11-30 13:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 整體共同作用 建筑結(jié)構(gòu)的分析， 可以選擇平面結(jié)構(gòu)空間協(xié)同、空間桿系、空間桿 薄壁桿系、空間桿 墻板元及 其它組合有限元等計算模型。 3） 樓板在自身平面內(nèi)無限剛 當(dāng)樓板會產(chǎn)生較明顯的相對面內(nèi)變形時，計算時應(yīng)加以考慮。 1） 注意軟件的適用范圍。 每個軟件都是根據(jù)不同的計算假定進行編制的，應(yīng)用時，應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)的實際情況，選用相應(yīng)的軟件建模。 2） 結(jié)構(gòu)計算軟件可分為平面（二維）計算和空間（三維）計算兩大類。平面計算如平面框架和排架；空間結(jié)構(gòu)如各種多、高層建筑，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等。所以，設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)自己特定的對象去選用最合適的計算軟件。 3） 軟件應(yīng)使用有效版本：即按現(xiàn)行規(guī)范 編制的程序。 4） 評估軟件的前處理能力：一個工程用在建模上的時間是比較長的，前處理能力強的軟件可以節(jié)省建模時間。具有三維建模功能的軟件，具有很好的前處理能力。 5） 評估軟件的后處理能力：一個好的軟件，計算數(shù)據(jù)的后處理結(jié)果十分便于進行結(jié)果分析。衡量的原則是它在滿足現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程要求的前提下，既給出常規(guī)內(nèi)力和配筋、超筋、超限信息，還能在需要的時候，隨時 能聯(lián)機調(diào)出需要的任何中間計算數(shù)據(jù)，已適應(yīng)工程師們在施工圖階段的分析、計算需要。 6 6） 評估軟件的可參與性：軟件在運行時，使用者應(yīng)能夠有一定的控制權(quán)。因為工程變化 范圍廣，使用的條件有時需要作些變動，針對特定工程，如材料的強度、內(nèi)力調(diào)整系數(shù)、內(nèi)力組合系數(shù)等，當(dāng)完全按軟件的缺省值采用不盡合理時，就要給使用者提供一個自由空間，作必要的調(diào)整。 當(dāng)前國內(nèi)常用的建筑結(jié)構(gòu) 分析與設(shè)計 軟件 主要包括以下幾大類： 1）通用性的有限元分析軟件 通用性的有限元分析軟件的適用范圍較廣，其分析能力較強，單元類型較多，功能強大，使用者需要較強的有限元功底，某些通用性有限元分析軟件已經(jīng)將國家相應(yīng)規(guī)范納入其中，可以進行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。常用的軟件有： SAP2020 中 文版、 ANSYS 的軟件。 2）建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計軟件 這一類軟件針對建筑結(jié)構(gòu)的特點，結(jié)合現(xiàn)行的國家規(guī)范，進行結(jié)構(gòu)整體分析，然后進行結(jié)構(gòu)和構(gòu)件設(shè)計與校核，有些軟件可以同時對混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)進行分析與設(shè)計，對鋼結(jié)構(gòu)還能繼續(xù)截面自動優(yōu)化。常用的軟件有： PKPM 系列、 ETABS 中文版、 TBSA、 GSCZAD、TUS、 3D3S、 MTS 等 3）基本構(gòu)件設(shè)計軟件 這一類軟件針對特定的常用構(gòu)件來設(shè)計，包括承載力驗算、撓度驗算、配筋、選筋等，常用的軟件有理正工具箱等。 4）施工圖繪制軟件 這一類軟件讀取其它（或自身）結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計軟件的結(jié)果，來進行相應(yīng)的施工圖繪制，常用的軟件有探索者系列、 SAScad、 CBCAD 等。 總體信息是控制全局的參數(shù)，每個程序都有所不同，應(yīng)用程序時應(yīng)熟讀和理解其說明，且應(yīng)在正確理解參數(shù)物理概念的基礎(chǔ)上，根據(jù)所設(shè)計工程的實際情況及規(guī)范相關(guān)要求經(jīng)分析后方能確定。 以下是總體信息幾個重要參數(shù)的確定 1)構(gòu)件容重：程序是按構(gòu)件凈截面計算自重的，實際計算中應(yīng)考慮飾面的重量，適當(dāng)加大構(gòu)件重度。如混凝土可 考慮 用到 26~27KN/M3。鋼筋混凝土容重（ KN/m3）取 26~27，全剪結(jié)構(gòu)取 27，若取 25，對于剪力墻需輸入雙面粉層荷載 。 2)周期折減系數(shù)：周期折減的目的是為了充分考慮框架結(jié)構(gòu)和框剪結(jié)構(gòu)的填充墻剛度對計算周期的影響，其大小由結(jié)構(gòu)類型和填充墻多少決定。 3） 調(diào)整系數(shù)：框架 剪力墻結(jié)構(gòu)，其中的剪力墻剛度很大，剪力墻吸引了大量的地震能量，而框架所承擔(dān)的地震作用很小。所以需要讓框架部分承擔(dān)至少 20%的基底剪力與 （最大樓層剪力）兩者之 7 較小值，以增加框架的安全度。 4）地震作用調(diào)整系數(shù)：此系數(shù)可以放大或縮小地震作用 ，一般情況下可取 ，特殊情況下，為了提高或降低結(jié)構(gòu)安全度，經(jīng)研究并經(jīng)有關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人同意后，可取其它值，取值范圍 ~. 5）計算振 型 數(shù)：地震作用振型數(shù)應(yīng) 取 3 的倍數(shù)，高層建筑應(yīng)至少取 9個，考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算時，振型應(yīng)不少于 15 個，對多塔結(jié)構(gòu)不應(yīng)少于塔數(shù) 9 。 。振型數(shù)的大小與結(jié)構(gòu)層數(shù)及結(jié)構(gòu)形式有關(guān)。當(dāng)結(jié)構(gòu)層數(shù)較多時或結(jié)構(gòu)剛度突變較大時，振型數(shù)應(yīng)多取一些。對振型數(shù)的判斷是基于振型質(zhì)量參與系數(shù)不小于總質(zhì)量的 90%為準(zhǔn)則。 達(dá)不到時，應(yīng)增加振型數(shù)，重新計算。 一個復(fù)雜 的結(jié)構(gòu)， 計算結(jié)果要經(jīng)過多次反復(fù)。每次計算后都要對比結(jié)構(gòu)布置圖仔細(xì)進行對比，并分析計算結(jié)果，如： 梁、柱、墻等主要構(gòu)件的尺寸與計算書是否一致等，特別是在施工圖階段。設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)力學(xué) 概念、結(jié)構(gòu)知識、工程實際和設(shè)計經(jīng)驗，對程序有正確的理解和對輸出的結(jié)果進行必要的鑒別、分析和調(diào)整，并根據(jù) 其可靠性，決定能否作為設(shè)計的依據(jù)。一般按如下幾點進行分析： 合理性 根據(jù)結(jié)構(gòu)類型分析其靜、動力特性，判斷其合理性 1）周期、振型和地震力在合理的范圍內(nèi) 合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，經(jīng)過上
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