精品資料（2021-2022年收藏的）斜撐作用、剛度、周期、扭轉(zhuǎn)分析解析

1、前段時間，我們討論了框架結(jié)構(gòu)中樓梯的影響，有一些概念，如：剛度、周期、扭轉(zhuǎn)、斜撐的作用等。影響究竟有多大，是否能判斷程序計算結(jié)果的準(zhǔn)確性，想通過一些算例，可能了解會清楚一些，進(jìn)一步深入。共5個算例：5層框架結(jié)構(gòu)，柱網(wǎng)12x6，5.42.75.4，層高3.8米，折算荷載約15 KN/m2，8度區(qū)二類場地。活載產(chǎn)生的總質(zhì)量 486t,恒載產(chǎn)生的總質(zhì)量: 6758(t)算例一：無樓梯框架RJX1(kN/m)RJY1(kN/m)RJX3(kN/m)RJY3(kN/m)7.8291E+067.8291E+061.4960E+061.5226E+06Xstif(m)Xmass(m) Ystif(m)Yma

2、ss(m)EexEey35.912335.91228.82896.78130.0000.0834Tx=0.8534Ty=0.8530Tt=0.8070VxVy1.0(1.0+0.0)1.0(0.0+1.0)0.0(0.0+0.0)4468KN4467KNRatio-DxMax-Dx/hRatio-DyMax-Dy/h1.01/7971.01/809算例二：對稱兩個樓梯（4道斜撐）框架RJX1(kN/m)RJY1(kN/m)RJX3(kN/m)RJY3(kN/m)8.2274E+061.4612E+071.5139E+062.6989E+06Xstif(m)Xmass(m) Ystif(m)Ym

3、ass(m)EexEey35.912335.91228.91566.80860.0000.0808Tx0.8516Ty=0.6354Tt=0.5537VxVy1.0(1.0+0.0)1.0(0.0+1.0)0.0(0.0+0.0)4518KN5744KNRatio-DxMax-Dx/hRatio-DyMax-Dy/h1.01/ 7991.01/1195算例三：偏置一個樓梯（2道斜撐）框架RJX1(kN/m)RJY1(kN/m)RJX3(kN/m)RJY3(kN/m)8.0282E+061.1221E+071.5050E+061.5570E+06Xstif(m)Xmass(m) Ystif(m)

4、Ymass(m)EexEey46.785836.0258.87386.79500.36480.0895Tx0.8526Ty=0.8340Tt=0.5886VxVy1.0(1.0+0.0)0.67 ( 0.01+0.66 )0.34 ( 0.00+0.34 )4493KN3800KNRatio-DxMax-Dx/hRatio-DyMax-Dy/h1.01/ 7981.461/ 808算例四：中部一個樓梯（2道斜撐）框架RJX1(kN/m)RJY1(kN/m)RJX3(kN/m)RJY3(kN/m)8.3011E+061.1493E+071.4882E+062.1205E+06Xstif(m)Xm

5、ass(m) Ystif(m)Ymass(m)EexEey35.912335.91229.45416.78700.0000.1435Tx=0.8597Tt=0.8062Ty=0.7196VxVy1.0(1.0+0.0)0.0(0.0+0.0)1.0(1.0+0.0)4465KN5163KNRatio-DxMax-Dx/hRatio-DyMax-Dy/h1.01/ 7921.01/1018算例五：中部兩個樓梯（4道斜撐部置于梁跨中節(jié)點上）框架RJX1(kN/m)RJY1(kN/m)RJX3(kN/m)RJY3(kN/m)8.0282E+061.1221E+071.5511E+061.6251E+

6、06Xstif(m)Xmass(m) Ystif(m)Ymass(m)EexEey35.912335.91228.87386.79500.0000.0813Tx=0.8355Ty=0.8180Tt=0.7614VxVy1.0(1.0+0.0)1.0(0.0+1.0)0.0(0.0+0.0)4565KN4650KNRatio-DxMax-Dx/hRatio-DyMax-Dy/h1.01/8161.01/846柱子的剛度 對與前兩中情況 對與前兩中情況 在5、6層框架時：K可為23（取0.50.6），在1、2層框架時K可為12（取0.5）一根柱子：D=0.5*30*600*(0.6/3.8)3=3

7、5.4KN/mm底層柱剛度和D52*35.41800KN/mm1.8E+06KN/mE=3E+04Mpa=30KN/mm2 單質(zhì)點平振的力學(xué)方程：kx+mx.=0二階微分方程，(K/m)0.52f，T=1f22 (m/K)0.52 (G/K)0.59.810.52 (G/K)0.5，串聯(lián)多質(zhì)點平振周期T=2(Giui2/Giui)0.5單質(zhì)點扭振的力學(xué)方程：C+J.=0二階微分方程，(C/J)0.5Tt=2(J/C)0.5，串聯(lián)多質(zhì)點扭振周期參照平振。Ji=Gi（B2+L2）/12GiW1，W1（B2+L2）/12回轉(zhuǎn)半徑r= W10.5Ci=（KjXj2+KjYj2）=KW2，W2=（KjK

8、.Xj2+KjK.Yj2），Tt=2(J / C)0.5=2(W1 / W2)0.5(G / K)0.5=(W1 / W2)0.5 T算例一平振周期T2*(15.4*14580/1800000)0.52*（0.1247）0.50.71sT1=1.6（彎曲型，墻、支撐）T1=1.8（剪切型，框架）1.8=0.71s將結(jié)構(gòu)連續(xù)化(高層剪力墻的解法)：框架的剪切剛度CkiDi*hi，荷載為均布荷載q。剪切變形采用連續(xù)化計算yv(x)=，Vq(x)=q(H-x)，V1(x)=1, yv(x)=(Hx-x2/2)，頂點位移VqH2/2=M0/Cki M0:重力荷載底部彎矩 Cki：框架平均剪切剛度； M

9、0=1n(GiHi)，Cki=Di*h，V(1+2+3.+n)Gi/Di，V15*14580/(0.72*1800*1000)=0.168m，T1=1.8=0.74s計算周期為0.85s.算例二W1（722+13.52）/12=447m2回轉(zhuǎn)半徑r=W10.5=21m，W2=630m2Tx0.8516Ty=0.6354Tt=0.5537Ty/Tx=（5292）0.50.64(0.8516*0.64=0.64)Tt/Ty=(W1/W2)0.5=0.84（0.840.63540.534）算例三Y向周期算的柔，估計是：7252*1.391算例四：(7252)0.5*0.85970.73模型：層高3.

10、9米，柱4個600x600，柱剛度：4x70=280KN/mm，節(jié)點荷載：2x1400KN。位移控制10mm。斜撐作用：柱上10.7/2.99=3.58，3.5812.58，4x2.58=10.3根柱。梁上：10.78.261.295，1.29510.295，4x0.2951.2根柱。支撐的剛度：單位力作用下的位移，1.12*1.12*4.34*2/EA1+1*1*1.9/EA2=10.89/EA1+1.9/EA2=15.45/EA1=103KN.m/E（A1=2.4*A2）K=1/E103一根柱的平均側(cè)移剛度：D0.4*12EIh3=0.4*0.64*E/3.83=E/1056K/D10（一

11、道支撐約為10根柱子）。選二級鋼配筋，按承載力控制，在一般室內(nèi)環(huán)境，裂縫可放到0.4mm。鋼筋應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值230MPa以下，可配到直徑25。不用驗算裂縫。如選三級鋼配筋，A0在0.2以下，計算配筋率在0.008以下，裂縫計算控制，強(qiáng)度計算的配筋需放大1.1左右。A0在0.25以上，計算配筋率在0.01以上，強(qiáng)度計算控制，強(qiáng)度計算的配筋不需需放大。水池按0.2mm裂縫控制，配二級鋼合適，當(dāng)保護(hù)層20厚，配筋直徑14以下，強(qiáng)度計算配筋控制。Wmax=0.4mm條件下，框架梁配二級鋼時不用計算裂縫，配三級鋼時，支座不計算裂縫，當(dāng)跨中的配筋律在0.08以下時，配筋可適當(dāng)放大，但最多1.1倍可滿足裂縫要求

12、。樓板不用計算裂縫，鋼筋標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力在290，直徑12以下，裂縫在0.3mm以下，設(shè)計應(yīng)力可達(dá)360。編了一個計算表格，可以觀察正截面極限和正常使用的全過程，有一個了解（已經(jīng)與GJ計算程序校核過）。建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報（2010.1）有一單排筋高剪力墻受力變形性能，截面 140x1000，高2000，暗柱及分布筋配筋率較?。?.15。極限位移：150，屈服位移：1350，開裂位移：12000（砼拉應(yīng)力3.4MPa），未開裂時剛度為1，開裂剛度0.5，屈服時剛度0.2。計算彈性剛度：E=2.8x104N/mm2，EIc=2.8x104x140x109=32.67x1013N.mm2K0=3EIc/H3=3x32.67x1013 /20003 =122KN.mm1資料提供初始彈性剛度K0=100KN.mm1，開裂剛度KC=40KN.mm1，屈服剛度KY=18KN.mm1建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報（2010.1）有高強(qiáng)混凝土雙排筋帶端柱剪力墻受力變形性能，截面 100x1000，高11002200，端柱及分布筋配筋率較高：>2。極限位移：134129，屈服位移：11401220，開裂位移：14421650（砼拉應(yīng)力MPa），未