结构计算分析及其在工程中的应用一、 结构设计参数的合理选取1、 总信息中增加"裙房层数"的参数,是为了0.2Q0的调整.对于立面有变化的高层,程序给出0.2Q0调整可能偏大,可人工干预调整.2、 转换梁由设计人自行定义,转换层所在层号由设计人输入.3、 结构材料信息仅影响风荷载的大小,程序按0.065n给出一个隐含值.如果计算结果中结构的基本周期大于隐含值,应将计算值代替隐含值.4、 结构体系:如为短肢剪力墙结构,应调整结构的抗震等级.
一、 结构设计参数的合理选取
1、 总信息中增加"裙房层数"的参数,是为了0.2Q0的调整.对于立面有变化的高层,程序给出0.2Q0调整可能偏大,可人工干预调整.
2、 转换梁由设计人自行定义,转换层所在层号由设计人输入.
3、 结构材料信息仅影响风荷载的大小,程序按0.065n给出一个隐含值.如果计算结果中结构的基本周期大于隐含值,应将计算值代替隐含值.
4、 结构体系:如为短肢剪力墙结构,应调整结构的抗震等级.
5、 模拟施工荷载1,逐层加载;模拟施工荷载2,考虑基础变形,对刚度不很大的框筒、筒体结构适用,目前计算版本暂不能使用.
6、 结构温度应力计算信息,目前暂不使用.编制人试算8度设防的北京实例,配筋相当于9度设防.原因是未考虑砼的徐变、微裂纹对应力的释放,计算结果偏大.
7、 对所有楼层强制采用刚性楼板假定,只有位移控制是在刚性楼板假定条件下计算.执行这一开关地震力、内力计算结果不对.一般工程计算二遍,一是强制楼板刚性控制位移;二是真实情况计算内力、地震力.
8、 程序风荷载是按高规计算的,对多层偏大30%.新规范风荷载由30年一遇改为50年一遇,基本风压增大20~30%.
二、 地震作用效应计算与调整
1、 新程序中无论是藕联计算还是非藕联计算,依据的都是藕连矩阵.考虑藕联对任何结构都适用.
2、 偶然偏心:对偶然偏心解释抗震规范(5.2.3-1条)与高规(3.3.3条)不同.新程序按高规执行,主要是因为ⅰ、考虑藕联对任何结构都适用.ⅱ、依靠程序自行搜索边榀很困难.计算时选取此项,计算内力增大5~10%.程序内定考虑X方向:正偏心,负偏心.Y方向:正偏心,负偏心.只在内力和位移计算中考虑.(TBSA在周期计算时就考虑了)
3、 双向地震作用:根据抗震规范5.1.1-3条考虑双向地震作用的扭转影响时,柱按单偏压计算时无问题.但按双偏压计算,柱的配筋增加多达30~50%.因此早期程序考虑双向地震作用时,不考虑柱的双向偏压计算.经程序编写组与规范编写组协商,现程序按下列原则考虑:主方向的弯矩、剪力和轴力按0.85开平方;次方向弯矩、剪力和轴力保持原值不变.
4、 多方向地震:程序输出的计算结果中给出了地震作用的最大方向,对于复杂结构应将此方向输入进行计算.
5、 一般钢筋混凝土结构可不考虑P-Δ效应.
三、 调整信息
1、 剪力墙加强层起算层号:此项如填0,表示加强区从±0.00层起算;此项填-1表示加强区从负一层地下室起算.无论此项填何值,都不影响加强区的绝对高度.有地下室时,地下室墙是否算加强区,一般情况不希望墙的配筋下小上大.对一层地下室算加强区较好.
2、 对9度及一级框架结构梁柱的超配系数隐含值为1.15.相当过去考虑的二个1.1.
3、 楼层水平地震剪力调整:根据抗震规范5.2.5条要求,若要求调整,程序将自动调整不满足剪重比的楼层内力.但一般情况希望不调整.因为计算结果小于剪重比的要求,很可能结构的方案不合理.
4、 薄弱层:薄弱层的判断,可通过计算结果中的刚度比.设计人通过第一次计算结果判断出薄弱层,再对此项进行填写.
5、 荷载组合:⑴、增加了由永久荷载效应控制的组合.⑵、可以调整活荷载的分项系数和活荷载的组合系数.
6、 程序中转换梁的内力调整,严格按规范执行.转换梁及框肢柱需要设计人自行定义.框肢柱分为二类:一是四周是梁.二是剪力墙的边榀.一个方向不是柱,为剪力墙的一部分.另一方向是柱.
7、 程序将与剪力墙相连柱承担的倾覆弯矩,归属剪力墙.而不归属框架柱.否则框架柱承担的倾覆弯矩可能超过50%.
四、 结构整体性能控制
1、 位移控制:程序按高规4.3.5条执行.输出结果第一项是构件节点位移,第二项是层间位移.位移控制是通过控制位移比进行的.计算结果出现个别位移比超限时,可查位移的大小.在位移很小的情况下,可不考虑.
2、 周期控制:高规4.3.5条要求第一扭转周期Tt与第一平动周期T1之比,A级高层小于0.9.程序输出了各振型的周期.对于结构比较规则,刚性楼板假定.输出的结果第一项为X方向平动周期,第二项为Y方向的平动周期.最长的平动周期就是第一平动周期,再找出同方向第一扭转周期.二者之比应满足高规要求.
3、 刚度比的控制:程序提供了三种方法,一是高规附录E.0.1-剪切刚度K1=(CiGciAci+GwiAwi)/hi;二是高规附录E.0.2-剪弯刚度Ki=Fi/Δi;三是抗震规范3.4.2,3.4.3条文说明中建议的方法Ki=Vi/Δui.
方法1过于简单.方法2用于转换层的计算.程序隐含的是方法3,概念和计算均简单.但未扣除刚体转角引起的位移.
4、 框架承担的倾覆力矩计算按抗震规范6.1.3条文说明中公式.
5、 多层结构薄弱层验算,近似程度较大,计算的位移可能偏小.原因是采用薄壁柱模型,与抗震要求的强柱弱梁概念不一致.
6、 时程分析:选地震波对计算结果影响很大,有条件的地区用当地的