结构设计中计算参数合理取值探讨.docx

《结构设计中计算参数合理取值探讨.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《结构设计中计算参数合理取值探讨.docx（7页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、建筑结构设计中计算参数合理取值研讨建筑结构设计中现常采纳SATWE程序进行结构整体计算分析，对计算参数取值不当，会影响计算结果的精确性、牢靠性，有可能造成计算结果偏于担心全。应在正确理解参数的物理概念的基础上，依据工程的实际状况及法律规范相关要求经分析后确定。下面就主要的计算参数进行研讨。1 .竖向荷载计算法律规范JGJ3-2002第条：高层建筑进行重力荷载作用效应分析时，柱、墙轴向变形宜考虑施工过程的影响。施工过程的模拟可依据需要采纳适当的简化方法。一次性加载：采纳整体刚度模型，按一次加载方式计算竖向力。适用于多层结构、钢结构以及有上传荷载（如吊柱）的结构。模拟施工加载1：采纳整体刚度模型，

2、分层加载方式计算。适用于多高层结构。模拟施工加载2：按模拟施工加载1计算竖向力，并将框架筒体结构的外围框架构件的刚度放大十倍。仅适用于框筒结构向基础传递荷载（不要传递刚度）。模拟施工加载3：采纳分层刚度模型，分层加载方式计算。适用于多高层无吊车结构，更符合工程实际状况。2 .风荷载计算法律规范GB50009-2001第条：基本风压应按本法律规范附录D.4中附表D.4给出的50年一遇的风压采纳,且不得小于0.3KNm2o法律规范JGJ3-2002第条：对于特殊重要或对风荷载敏感的高层建筑，其基本风压应按100年重现期的风压采纳。如无锡地区的高层建筑风荷载计算，建筑物高度60米以下按50年重现期的

3、基本风压值，采纳0.45KN11建筑物高度60米以上按100年重现期的基本风压值，采纳0.50KNm2o风荷载计算中的结构基本周期取值，一般工程中其取值与结构计算第一周期相差较大，应在完成一次计算后，将计算结果中的结构第一平动周期代入，再对结构重新进行计算，以使结构风荷载的计算更为精确。3 .地震作用计算法律规范GB50011-2001第条：L一般状况下，可在构筑物结构单元的两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算，各方向的水平地震作用，应全部由该方向的抗侧移构件担当。2.有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15度时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。3.质量或刚度分布明显不匀

4、称、不对称的结构，应计入双向水平地震作用的扭转影响。无锡地区一般工程结构的抗震设防类别为标准设防类（丙类），地震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.05g,场地特征周期为0.45s,场地类别为In类。地震作用方向与整体坐标的夹角可先取0度进行计算，计算结果中如结构最不利方向角大于15度，应将该角度输入重新计算，以考虑最不利地震方向的影响。为避开输入该角度图形旋转带来的不便，也可以将最不利作用方向在多方向水平地震参数中输入，增加验算该方向地震作用，以体现最不利地震作用的影响。当建筑结构中有斜交抗侧力构件时，且其与主轴方向相交角度大于15度时，应输入斜交构件的数量和角度。

5、程序计算中的斜交地震方向是成组消失的，如在（附加地震数）中输入（2）,在（相应角度）中输入（20,40）,则程序自动增加20度和110度、40度和130度两组工况计算水平地震作用。依据法律规范GB50011-2001第条规定，当楼层的弹性水平位移比大于L2时结构性属于平面扭转不规章。建议当不考虑偶然偏心时，楼层的弹性水平位移比大于1.2时，宜计入双向水平地震作用的扭转影响。4 .对全部楼层强制采纳刚性楼板假定的选择法律规范JGJ3-2002第5.L5条：进行高层建筑内力与位移计算时，可假定楼板在其自身平面内为无限刚性，相应地设计时应实行必要措施保证楼板平面内的整体刚度。在结构计算中应实行符合实

6、际的楼板刚度计算假定，当计算模型存在楼板开大洞、不连续、弱连接的状况，不符合刚性楼板假定时，应采纳“弹性楼板假定”计算，同时地震作用应采纳“总刚分析方法”计算，计算结构的位移比时，则应选用“对全部楼层强制采纳刚性楼板假定”进行补充计算。假如没有定义弹性楼板或楼板开大洞，一般不选择此顶。对于简单结构，如不规章坡屋顶、体育馆、工业厂房，或者柱、墙不在同一标高，或者没有楼板等状况，如采纳强制采纳刚性楼板假定，结构分析会严峻失真。对于错层或带有夹层的结构，总是伴有大量的越层柱，如采纳强制采纳刚性楼板假定，全部越层柱将受到楼层约束，造成计算结果失真。5 .计算振型个数法律规范GB50011-2001第条

7、文说明规定:振型个数一般取振型参加质量达到总质量90%所需的振型数。一般在刚性楼板假定状况下，取用的振型数不大于3倍层数，如对于三层的钢筋混凝土结构，采纳刚性楼板假定计算，地震作用振型个数取了12,由于振型数量取用过多，造成计算周期不正确,地震作用下的结构内力特别。高层建筑地震作有振型数至少取9,考虑平扭耦联计算结构的扭转效应，振型数不应小于15,对多塔楼结构的振型数不应小于塔楼数的9倍地震作用振型数量的取用多少与结构层数及结构形式有关，计算振型数要保证振型参加质量不少于总质量的90%o6 .周期折减系数法律规范JGJ3-2002第条：计算各振型地震影响系数所采纳的结构自振周期应考虑非承重墙体

8、的刚度影响予以折减。对于框架、框架-剪力墙或框架筒体结构，在建模时没有输入填充墙，仅考虑其荷载，没有考虑其刚度，因此结构实际刚度大于计算刚度，实际周期比计算周期小，使结构分析偏于担心全，因此需对地震力进行放大。周期折减系数依据实际工程状况而定，一般状况下：框架结构取060.7,框架-剪力墙结构取0.70.8,剪力墙结构取0.91.0。周期折减系数不转变结构的自振特性,而只转变地震影响系数。7 .柱、墙、基础活荷载折减系数法律规范GB50009-2001条：设计楼面梁、墙、柱及基础时，表4.L1中的楼面活荷载标准值在下列状况下应乘以规定的折减系数。表4.1.1中第1(1)项应按表4.1.2规定采

9、纳。程序中内定的活荷载折减系数为荷载法律规范表，当建筑的使用功能不属于荷载法律规范表4L1中第1(1)项时，活荷载的折减系数应按荷载法律规范4.1.2条内的相关规定执行。对于带裙房的高层建筑，裙房不应按主楼的层数取用活荷载折减系数。对于底部为商用的住宅建筑，底部商业的活荷载折减系数应取0.9或不折减。对于错层结构，活荷载折减系数应考虑计算楼层与实际楼层的区分。对于比较简单的工程，应依据工程详细状况，合理地考虑活荷载折减系数。传给基础的活荷载折减系数仅用于SATWE内力输出，并没有传给JCCAD基础程序，因此按楼层的活荷载折减系数在JCCAD程序中还要另行输入。8 .梁扭矩折减系数法律规范JGJ

10、3-2002第条:高层建筑结构楼面梁受扭计算中应考虑楼盖对梁的约束作用。当计算中未考虑楼盖对梁扭转的约束作用时,，可对梁的计算扭矩乘以折减系数予以折减。梁扭矩折减系数应依据梁四周楼盖的状况确定。对于现浇楼盖，采纳刚性楼板假定时，可考虑楼盖对梁扭转的约束作用，对梁的计算扭矩折减，折减系数取0.1.0,依据详细状况而定，一般工程取0.4。（注：程序规定对于不与刚性楼板相连的梁及弧梁，此折减系数不起作用）。若定义了弹性楼板，由于弹性楼板已考虑了对梁的抗扭作用，因此梁的扭矩不应再折减。对于弧梁，梁扭矩应不折减或少折减。9 .连梁刚度折减系数法律规范JGJ3-2002第5.2.1条：在内力与位移计算中，

11、抗震设计的框架-剪力墙或剪力墙结构中的连梁刚度可予以折减,折减系数不宜小于O.5o连梁刚度折减系数是针对抗震设计的，一般对6、7度区连梁刚度折减系数可取0.7,对8、9度区连梁刚度折减系数可取0.5,对6度、风荷载掌握的地区可取0.8,对非抗震设防地区不折减或少折减。10 .中梁刚度放大系数法律规范JGJ3-2002第5.2.2条：在结构内力与位移计算中，现浇楼面和装配整体式楼面中梁的刚度可考虑翼缘的作用予以增大。楼面梁刚度增大系数可依据翼缘状况取为1.32.Oo梁刚度放大的主要H的，是为了考虑在刚性楼板假定下楼板刚度对结构的贡献，一般状况下，现浇楼板的中框架梁可取2.0,边框架梁取L5。对于

12、无现浇层的装配式结构楼面梁、板柱结构的等代梁刚度不应放大。对于单向填充空心现浇楼板，宜在平行和垂直填充空心管的方向取不同的梁刚度放大系数。11 .回填土对地下室约束相对刚度比法律规范JGJ3-2002第5.3.7条：高层建筑结构计算中，当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。回填土对地下室约束相对刚度比取0：基础回填土对结构没有约束。回填土对地下室约束相对刚度比取6:基础回填土对结构有约束，取值越大约束作用越强，一般工程取3.0。回填土对地下室约束相对刚度比取负数m：则m层以下地下室嵌固，但必需满意法律规范要求的嵌固条件。地下室嵌固部

13、位刚度比的计算采纳剪切刚度。当地下室是上部多塔楼的大底盘时（没有裙房），地下室作为上部结构的嵌固部位的条件：地下室的整体刚度与相邻上部全部塔楼的总刚度不应小于2,每栋塔楼有效影响范围内的地下室（塔楼周边向外扩出与地下室高度相等的水平长度）刚度与相邻上部塔楼的刚度比不少于L5。当仅有一层地下室，地下室顶板作为嵌固部位有欠缺时，设计宜按有一层地下室和无地下室两种模型分别计算包络设计。12 .层刚度比计算法律规范JGJ3-2002第5.1.14条：对竖向不规章的高层建筑结构，包括某楼层抗侧刚度小于其上一层的70%或小于其上相邻三层侧向刚度平均值的80%,或结构楼层层间抗侧力结构的承载力小于其上一层的80%,或某楼层竖向抗侧力构件不连续，其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪力应乘以1.15的增大系数;结构的计算分析应符合本规程第5.1.13条的规定,并应对薄弱部位实行有效的抗震构造措施。1）、地震剪力与地震层间位移比的比值，适用于没有转换结构的大多数常规建筑，也可用于地下室嵌固部位的刚度比计算。2）、剪切刚度：主要适用于底部大空间为一层的转换层结构刚度比计算，及地下室嵌固部位的刚度比计算。3）、剪弯刚度：主要适用于底部大空间层数大于一层的转换层结构刚度比计算。