某连体桁架施工模拟及抗连续倒塌分析简述
wux7788_38363
2023年05月10日 08:43:07
只看楼主

连体结构的超限专项分析中一般包含:舒适度分析,楼板应力分析(各工况下的剪应力及拉应力),施工模拟(与一次性加载进行对比),抗连续倒塌分析及节点有限元分析,对于常规构造比较简单的节点,可仅补充构造详图(浙江省内)。 本次简要记录一下超限专项分析中的部分内容,施工模拟计算采用Midas Gen,抗连续倒塌分析采用Open Sausg(也可以用midas,主要是懒得输钢筋)。


连体结构的超限专项分析中一般包含:舒适度分析,楼板应力分析(各工况下的剪应力及拉应力),施工模拟(与一次性加载进行对比),抗连续倒塌分析及节点有限元分析,对于常规构造比较简单的节点,可仅补充构造详图(浙江省内)。

本次简要记录一下超限专项分析中的部分内容,施工模拟计算采用Midas Gen,抗连续倒塌分析采用Open Sausg(也可以用midas,主要是懒得输钢筋)。
一、整体结构


二、施工模拟

2.1主要步骤

①塔楼逐层施工至屋顶;

②连接体主受力构件提升并安装;

③连接体次受力构件安装;

④上弦楼板浇筑

⑤下弦楼板浇筑(减少下弦楼板拉应力)

⑥附加荷载(屋顶花园覆土等)

2.2各阶段桁架构件应力

主受力构件完成时构件应力(最大24.2Mpa)

次受力构件完成时构件应力(最大26.2Mpa)

连体顶层楼板完成时构件应力( 最大 98.6Mpa)

连体底层楼板完成时构件应力( 最大 201.3Mpa)

屋顶花园完成时构件应力( 最大 229.6Mpa)

考虑施工模拟时桁架应力(标准组合)

一次性加载时桁架应力(标准组合)

考虑施工模拟下连体楼板应力

一次性加载下连体楼板应力


2.3加强措施

楼板下弦根据应力附加板钢筋(防止楼板拉裂),验算下弦钢梁栓钉抗剪承载力(防止栓钉剪断),补充零板厚下桁架应力(防止楼板破坏导致桁架承载力不足)。


三、抗连续倒塌分析

3.1参考依据

主要参考规范及对应条文,在   一个小框架的抗连续倒塌分析   中已阐述。

3.2主要过程

等效力模型(标准组合)

说明:

①节点采用刚接,但弯矩比轴力小2个数量级,所以可以忽略。

②忽略斜腹杆上端的拉力对主体结构的影响(实际上影响确实也不大)。

③不要留一部分斜腹杆,然后在端部输荷载,会报错。

初始变形(与带斜腹杆模型基本一致) 施加反向节点动力荷载

荷载时程曲线

说明:通过调整Fx与Fz大小,进而采用同一条加载曲线(动力荷载函数),不要通过Fx与Fz均采用单位荷载,施加不同加载曲线的方式,会报错。

最终桁架钢材塑性发展程度(塑性应变/屈服应变)

说明:塑性应变大概是1.25倍屈服应变,参考《建筑结构抗倒塌设计标准》附录A,整体性能评价如下:

整体性能评价

节点位移时程曲线

说明:位移趋于稳定,结构未发生连续倒塌


四、总结

  一个小框架的抗连续倒塌分析   一问中,对比发现ssg与midas在节点位移上比较接近,后续查看ssg技术手册发现,ssg楼板虽采用分层壳,但仅考虑单层钢筋层,轴向即平面内为弹塑性,平面外为弹性,在小框架模型中,楼板轴向塑性发展程度较低,所以两者计算接近,本例中为减少楼板有利作用,将桁架弦杆附近楼板删除进行计算,不用担心丢荷载,pkpm或yjk导入ssg的模型,荷载已传递给周边梁,无板上荷载, 忽略 楼板自重的影响。

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天地不言
2023年05月10日 15:46:30
2楼

感谢分享,技术交流,删除楼板对框架的约束或者叫有利作用是比较好的一个分析策略。抗连续倒塌研究的例子很多,见仁见智。

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yl青云
2023年06月11日 17:42:51
3楼

土木工程真好

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yl青云
2023年06月11日 17:42:57
4楼

土木工程真好

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