satwe-tat專題討論(李云貴)

1、李云貴建筑結(jié)構(gòu)計算機輔助設計建筑結(jié)構(gòu)計算機輔助設計專題討論專題討論1 1、上部結(jié)構(gòu)與地下室共同工作、上部結(jié)構(gòu)與地下室共同工作 2 2、樓板在結(jié)構(gòu)整體分析中的考慮、樓板在結(jié)構(gòu)整體分析中的考慮3 3、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)4 4、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)5 5、多塔、錯層及有伸縮縫結(jié)構(gòu)、多塔、錯層及有伸縮縫結(jié)構(gòu)6 6、梁的特殊考慮、梁的特殊考慮7 7、底框結(jié)構(gòu)、底框結(jié)構(gòu)8 8、邊框柱、邊框柱 9 9、有關荷載作用計算、有關荷載作用計算有地下室結(jié)構(gòu)的特點有地下室結(jié)構(gòu)的特點分析模型分析模型風荷載作用計算風荷載作用計算 地震作用計算地震作用計算 豎向荷載作用計算豎向荷載作用計算 地下室外墻平面外設計

2、地下室外墻平面外設計地下室人防設計地下室人防設計地層柱底內(nèi)力調(diào)整地層柱底內(nèi)力調(diào)整v上部結(jié)構(gòu)與地下室組成一個承力體系，具有共上部結(jié)構(gòu)與地下室組成一個承力體系，具有共同的位移場，相互協(xié)調(diào)變形；同的位移場，相互協(xié)調(diào)變形；v地下室外的回填土對結(jié)構(gòu)有一定的約束作用。地下室外的回填土對結(jié)構(gòu)有一定的約束作用。v簡化分析簡化分析地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)嵌固端；地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)嵌固端；高規(guī)高規(guī)5.3.75.3.7條，地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度條，地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的不應小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2 2倍。倍。 地下室某一層頂板作為上部結(jié)構(gòu)嵌固端；地下室某一層頂板作為上

3、部結(jié)構(gòu)嵌固端；地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)嵌固端。地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)嵌固端。v共同工作分析共同工作分析通過對地下室部分施加彈簧約束，考慮通過對地下室部分施加彈簧約束，考慮地地下室外的回填土對結(jié)構(gòu)有一定的約束作用。下室外的回填土對結(jié)構(gòu)有一定的約束作用。v程序自動考慮下列因素地下室部分的基本風壓為零；在地上部分的風荷載計算中，自動扣除地下室部分的高度，地下室頂板作為風壓高度變化系數(shù)的起算點；結(jié)構(gòu)在風荷載作用下的反應（位移、內(nèi)力）受地下室外的回填土約束。v結(jié)構(gòu)在地震作用下的反應（周期、振型、位移、內(nèi)力）受地下室外的回填土約束；v由地下室質(zhì)量產(chǎn)生的地震力，主要被室外的回填土吸收；v在計算結(jié)構(gòu)的“剪重比”

4、時，不考慮地下室質(zhì)量。v對于一般結(jié)構(gòu)而言，地下室外的回填土約束對豎向荷載作用幾乎沒有影響。v對于懸挑結(jié)構(gòu)而言，地下室外的回填土約束對豎向荷載作用有一定影響。v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v面外土、水側(cè)作用按簡化方法計算面外土水側(cè)壓力作用的彎矩v配筋設計按壓彎構(gòu)件進行配筋計算v人防荷載計算的輸入?yún)?shù)人防荷載計算的輸入?yún)?shù)v地下室層數(shù)與人防地下室層數(shù)地下室層數(shù)與人防地下室層數(shù)v考慮了哪些構(gòu)件的人防設計考慮了哪些構(gòu)件的人防設計v人防作用效應分析模型人防作用效應分析模型v人防作用效應組合人防作用效應組合v地下室外墻的平面外設計地下室外墻的平面外設計v地下室構(gòu)件的人防設計地下室構(gòu)件

5、的人防設計v底層柱墻內(nèi)力的調(diào)整（在底層柱墻內(nèi)力的調(diào)整（在. .標高處）標高處） 部分地下室人防設計；部分地下室人防設計； 門框墻；門框墻； 地下室頂板的配筋計算在地下室頂板的配筋計算在SLABCADSLABCAD中；中； 地下室底板配筋計算；地下室底板配筋計算； 傳給基礎的設計荷載中不包括人防設計荷載。傳給基礎的設計荷載中不包括人防設計荷載。暫未考慮的因素暫未考慮的因素 樓板剛度的特點樓板剛度的特點剛性樓板假定剛性樓板假定彈性樓板彈性樓板6 6彈性樓板彈性樓板3 3彈性膜彈性膜板柱結(jié)構(gòu)板柱結(jié)構(gòu)空曠結(jié)構(gòu)空曠結(jié)構(gòu)樓板開大洞樓板開大洞v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

6、板彎曲單元v對樓板的假定對樓板的假定剛性樓板假定彈性樓板6彈性樓板3彈性膜v剛性樓板假定剛性樓板假定面內(nèi)剛度無限大，面外剛度為零v適用范圍適用范圍樓板不特殊的絕大多數(shù)工程v梁剛度放大梁剛度放大變相地考慮樓板的面外剛度v彈性樓板彈性樓板6 6考慮樓板的面內(nèi)剛度和面外剛度采用殼單元v適用范圍適用范圍所有工程v缺點缺點計算量大，影響梁配筋結(jié)果v彈性樓板彈性樓板3 3面內(nèi)剛度無限大，考慮樓板的面外剛度采用板彎曲單元v適用范圍適用范圍面內(nèi)剛度很大，不可忽略面外剛度的結(jié)構(gòu)v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v適用情況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)v等代梁法等代梁法等

7、代梁截面定義：等代框架方向等代梁截面定義：等代框架方向板跨板跨3/43/4，及垂直方向板跨，及垂直方向板跨1/21/2v彈性樓板彈性樓板需梁布置v不與樓板相連的構(gòu)件特性的考慮不與樓板相連的構(gòu)件特性的考慮 v樓板剛度的合理考慮樓板剛度的合理考慮G55G55v彈性樓板或板帶定義彈性樓板或板帶定義短肢剪力墻短肢剪力墻特點特點的有關規(guī)定的有關規(guī)定短肢剪力墻短肢剪力墻的有關規(guī)定的有關規(guī)定結(jié)構(gòu)分析中的考慮結(jié)構(gòu)分析中的考慮配筋設計時的考慮配筋設計時的考慮v在建筑使用上的優(yōu)點v受力特點v截面尺寸v柱 H/B 3v異形柱 H/B 5v短肢剪力墻 5H/B 8v軸壓比 (0.05)v配筋v構(gòu)造v地震傾覆力矩 (0

8、.3m;Det0.3m;取剛域長取剛域長 Dbi=Det-H/4Dbi=Det-H/4；荷載按梁兩端節(jié)點長度計算；荷載按梁兩端節(jié)點長度計算；自重按梁扣除剛域后的長度計算；自重按梁扣除剛域后的長度計算；截面設計按梁扣除剛域后的長度進行。截面設計按梁扣除剛域后的長度進行。v梁與柱重疊部分是否作為剛域的差別梁與柱重疊部分是否作為剛域的差別“是是”剛度大，自重小，梁端負彎矩小剛度大，自重小，梁端負彎矩小“否否”剛度小，自重大，梁端負彎矩大剛度小，自重大，梁端負彎矩大v程序隱含定義剛性梁程序隱含定義剛性梁 兩端節(jié)點都在柱截面范圍內(nèi)的梁為剛性梁；兩端節(jié)點都在柱截面范圍內(nèi)的梁為剛性梁； v剛性梁的技術(shù)要點如

9、下剛性梁的技術(shù)要點如下 剛性梁無自重，但可以有外荷載；剛性梁無自重，但可以有外荷載； 剛性梁自身無變形，只有剛體平動或轉(zhuǎn)動；剛性梁自身無變形，只有剛體平動或轉(zhuǎn)動； 剛性梁的作用是正確的傳遞力。剛性梁的作用是正確的傳遞力。v剛性梁在平面簡圖上為紅色線條。剛性梁在平面簡圖上為紅色線條。v 輸入輸入v 端部約束端部約束v 與與 PK PK 計算結(jié)果的比較計算結(jié)果的比較v在在STSSTS中可以輸入變截面構(gòu)件；中可以輸入變截面構(gòu)件；變截面：矩形、工字形變截面：矩形、工字形v在單元庫中配置了變截面單元，可以準確地分在單元庫中配置了變截面單元，可以準確地分析變截面構(gòu)件的內(nèi)力；析變截面構(gòu)件的內(nèi)力；v在構(gòu)件性能

10、驗算中，按平均截面近似計算。在構(gòu)件性能驗算中，按平均截面近似計算。接接PMPM主菜單主菜單8 8的簡化算法的簡化算法有限元整體算法有限元整體算法 v計算模型計算模型 僅對底框部分進行三維分析； 考慮上部的恒、活、風、地震作用， 忽略上部的剛度v上部各種作用的考慮上部各種作用的考慮 恒、活荷載 風荷載 地震作用附加軸力計算簡圖附加軸力計算簡圖v計算原理計算原理 假定砌塊墻為均質(zhì)材料假定砌塊墻為均質(zhì)材料 用砌塊的容重計算砌塊墻的自重用砌塊的容重計算砌塊墻的自重 用砌塊的彈模計算砌塊墻的剛度用砌塊的彈模計算砌塊墻的剛度 采用震型分解法計算地震力采用震型分解法計算地震力v砌塊墻的抗震驗算砌塊墻的抗震驗

11、算對每片墻和每根軸線上的墻分別作抗震驗算對每片墻和每根軸線上的墻分別作抗震驗算v復雜砌體結(jié)構(gòu)復雜砌體結(jié)構(gòu) 多層底框；部分框架，部分砌塊墻；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；內(nèi)澆外砌；部分砼剪力墻，部分砌塊墻；剛度、內(nèi)力計算剛度、內(nèi)力計算偏心考慮偏心考慮配筋計算配筋計算與與TATTAT的差異的差異模擬施工加載計算模擬施工加載計算活荷載的計算活荷載的計算風荷載計算風荷載計算地震力計算地震力計算v在軟件中提供的模擬施工加載計算方式有在軟件中提供的模擬施工加載計算方式有一次性加載一次性加載模擬施工加載模擬施工加載1 1模擬施工加載模擬施工加載2 2v應清楚的問題應清

12、楚的問題模擬施工加載的機理模擬施工加載的機理軟件中考慮到了哪些因素軟件中考慮到了哪些因素三種加載方式的差異三種加載方式的差異恒載作用下結(jié)構(gòu)變形形成示意圖恒載作用下結(jié)構(gòu)變形形成示意圖 n=nnii111nii222恒載作用下結(jié)構(gòu)變形形成近似示意圖恒載作用下結(jié)構(gòu)變形形成近似示意圖nii111nii222 n=nv梁的活荷不利布置計算梁的活荷不利布置計算v活荷質(zhì)量折減活荷質(zhì)量折減v活荷作用折減活荷作用折減v 板活荷作用折減板活荷作用折減v 梁活荷作用折減梁活荷作用折減v 柱、墻的活荷作用折減柱、墻的活荷作用折減v 傳給基礎設計荷載的折減傳給基礎設計荷載的折減v取本層的迎風面積；取本層的迎風面積；v風

13、壓高度變化系數(shù)取本層樓板的標高處的值；風壓高度變化系數(shù)取本層樓板的標高處的值；v豎向加載點：本層樓板的標高處；豎向加載點：本層樓板的標高處；v當無剛性樓板假定時，按本層樓板標高處的當無剛性樓板假定時，按本層樓板標高處的節(jié)點數(shù)平均分配。節(jié)點數(shù)平均分配。v軟件中提供了兩種算法：算法軟件中提供了兩種算法：算法1 1和算法和算法2 2v（1 1）算法）算法1 1與算法與算法2 2的區(qū)別的區(qū)別v（2 2）應用范圍、應注意些什么）應用范圍、應注意些什么v（3 3）與地震計算有關的參數(shù)）與地震計算有關的參數(shù)層剛度比控制層剛度比控制 層剛度比計算層剛度比計算 F新抗震規(guī)范附錄新抗震規(guī)范附錄E2.1規(guī)定，筒體結(jié)

14、構(gòu)轉(zhuǎn)換層上規(guī)定，筒體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層上下層的側(cè)向剛度比不宜大于下層的側(cè)向剛度比不宜大于2。F新高規(guī)的新高規(guī)的4.4.3條規(guī)定，抗震設計的高層建筑結(jié)條規(guī)定，抗震設計的高層建筑結(jié)構(gòu)，其樓層側(cè)向剛度不宜小于相臨上部樓層側(cè)構(gòu)，其樓層側(cè)向剛度不宜小于相臨上部樓層側(cè)向剛度的向剛度的70%或其上相臨三層側(cè)向剛度平均值或其上相臨三層側(cè)向剛度平均值的的80%。F新高規(guī)的新高規(guī)的5.3.75.3.7條規(guī)定，高層建筑結(jié)構(gòu)計算中條規(guī)定，高層建筑結(jié)構(gòu)計算中，當?shù)叵率业捻敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固端時，地，當?shù)叵率业捻敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固端時，地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應小于相鄰上部結(jié)下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛

15、度的構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2 2倍。倍。 F新高規(guī)的新高規(guī)的10.2.6條規(guī)定，底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)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，應符合高規(guī)附換層上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，應符合高規(guī)附錄錄D的規(guī)定。的規(guī)定。FE.0.1底部大空間為一層的部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，可近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)等效剛度比似采用轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)等效剛度比表示轉(zhuǎn)換層表示轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)剛度的變化，非抗震設計時上、下層結(jié)構(gòu)剛度的變化，非抗震設計時不應大于不應大于3，抗震設計時不應大于，抗震設計時不應大于2。FE.0.2底部為底部為25層大空間的

16、部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，其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宜宜接近接近1，非抗震設計時不應大于，非抗震設計時不應大于2，抗震設計時不應大，抗震設計時不應大于于1.3。F 高規(guī)附錄E.0.1建議的方法剪切剛度Ki = Gi Ai / hiF 高規(guī)附錄E.0.2建議的方法剪彎剛度Ki = Fi / i F 抗震規(guī)范的3.4.2和3.4.3條文說明中建議的計算方法：Ki = Vi / UiH112H2P=1P=1轉(zhuǎn)換層a）計算模型1-轉(zhuǎn)換層及下部結(jié)構(gòu)b）計算模型-轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)層號剪切剛度剪彎剛度剛度（E1）剛度（均布）剛度（集中）100.50.1560.3340.3