1、李云貴建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)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、異形柱和短肢剪力墻結(jié)構(gòu)、異形柱和短肢剪力墻結(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(cuò)層及有伸縮縫結(jié)構(gòu)、多塔、錯(cuò)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(guān)荷載作用計(jì)算、有關(guān)荷載作用計(jì)算v上部結(jié)構(gòu)與地下室組成一個(gè)承力體系，具有共上部結(jié)構(gòu)與地下室組成一個(gè)承力體系，具有共同的位移場(chǎng)，相互協(xié)調(diào)變形；同的位移場(chǎng)，相互協(xié)調(diào)變形；v地下室外

2、的回填土對(duì)結(jié)構(gòu)有一定的約束作用。地下室外的回填土對(duì)結(jié)構(gòu)有一定的約束作用。v簡(jiǎn)化分析簡(jiǎn)化分析v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高規(guī)高規(guī)5.3.7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(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍。倍。 v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部結(jié)構(gòu)嵌固端；v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v通過對(duì)地下室部分施加彈簧約束，考慮地下室通過對(duì)地下室部分施加彈簧約束，考慮地下室外的回填土對(duì)結(jié)構(gòu)有一定的約束作用。外的回填土對(duì)結(jié)

3、構(gòu)有一定的約束作用。v程序自動(dòng)考慮下列因素v地下室部分的基本風(fēng)壓為零；v在地上部分的風(fēng)荷載計(jì)算中，自動(dòng)扣除地下室部分的高度，地下室頂板作為風(fēng)壓高度變化系數(shù)的起算點(diǎn)；v結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的反應(yīng)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(yīng)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(jì)算結(jié)構(gòu)的“剪重比時(shí)，不考慮地下室質(zhì)量。v對(duì)于一般結(jié)構(gòu)而言，地下室外的回填土約束對(duì)豎向荷載作用幾乎沒有影響。v對(duì)于懸挑結(jié)構(gòu)而言，地下室外的回填土約束對(duì)豎向荷載作用有一定影響。v恒活荷載作用v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v按

4、簡(jiǎn)化方法計(jì)算面外土水側(cè)壓力作用的彎矩v配筋設(shè)計(jì)v按壓彎構(gòu)件進(jìn)行配筋計(jì)算v人防荷載計(jì)算的輸入?yún)?shù)人防荷載計(jì)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(shè)計(jì)考慮了哪些構(gòu)件的人防設(shè)計(jì)v人防作用效應(yīng)分析模型人防作用效應(yīng)分析模型v人防作用效應(yīng)組合人防作用效應(yīng)組合v地下室外墻的平面外設(shè)計(jì)地下室外墻的平面外設(shè)計(jì)v地下室構(gòu)件的人防設(shè)計(jì)地下室構(gòu)件的人防設(shè)計(jì)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(biāo)高處）標(biāo)高處） 部分地下室人防設(shè)計(jì)；部分地下室人防設(shè)計(jì)； 門框墻；門框墻； 地下室頂板的配筋計(jì)算在地下室頂板的配筋計(jì)算在SLABCADSLABCAD中；中； 地下室底

5、板配筋計(jì)算；地下室底板配筋計(jì)算； 傳給基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)荷載中不包括人防設(shè)計(jì)荷載。傳給基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)荷載中不包括人防設(shè)計(jì)荷載。暫未考慮的因素暫未考慮的因素 v樓板剛度由面內(nèi)剛度和面外剛度兩部分組成v面內(nèi)剛度膜剪切單元v面外剛度板彎曲單元v對(duì)樓板的假定v剛性樓板假定v彈性樓板6v彈性樓板3v彈性膜v剛性樓板假定剛性樓板假定v面內(nèi)剛度無限大，面外剛度為零面內(nèi)剛度無限大，面外剛度為零v適用范圍適用范圍v樓板不特殊的絕大多數(shù)工程樓板不特殊的絕大多數(shù)工程v梁剛度放大梁剛度放大v變相地考慮樓板的面外剛度變相地考慮樓板的面外剛度v彈性樓板彈性樓板6 6v考慮樓板的面內(nèi)剛度和面外剛度考慮樓板的面內(nèi)剛度和面外剛度v采用殼單

6、元采用殼單元v適用范圍適用范圍v所有工程所有工程v缺點(diǎn)缺點(diǎn)v計(jì)算量大，影響梁配筋結(jié)果計(jì)算量大，影響梁配筋結(jié)果v彈性樓板彈性樓板3 3v面內(nèi)剛度無限大，考慮樓板的面外剛度面內(nèi)剛度無限大，考慮樓板的面外剛度v采用板彎曲單元采用板彎曲單元v適用范圍適用范圍v面內(nèi)剛度很大，不可忽略面外剛度的結(jié)構(gòu)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v考慮樓板的面內(nèi)剛度，面外剛度為零考慮樓板的面內(nèi)剛度，面外剛度為零v采用膜剪切單元采用膜剪切單元v適用情況適用情況v要考慮面內(nèi)剛度，可以忽略面外剛度的結(jié)構(gòu)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v等代梁截面定義：等代框架方向板等代梁截面定義：等代

7、框架方向板跨跨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v需梁布置需梁布置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v在建筑使用上的優(yōu)點(diǎn)v受力特點(diǎn)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 (9.1.19.1.1條，規(guī)定了排架條，規(guī)定了排架結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等的伸縮縫的最結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等的伸縮縫的最大間距。大間距。v抗震設(shè)計(jì)規(guī)范抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 6.1.4 6.1.

8、4條，規(guī)定了防震縫設(shè)條，規(guī)定了防震縫設(shè)置要求。置要求。v抗震設(shè)計(jì)規(guī)范抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 5.2.4 5.2.4條，條，v采用基底剪力法時(shí)，突出屋面部分的地震作用采用基底剪力法時(shí)，突出屋面部分的地震作用效應(yīng)宜乘以增大系數(shù)效應(yīng)宜乘以增大系數(shù)3 3；v采用振型分解法時(shí)，突出屋面部分可作為一個(gè)采用振型分解法時(shí)，突出屋面部分可作為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)。v （G55G55）v結(jié)構(gòu)的錯(cuò)層信息由程序自動(dòng)搜索。結(jié)構(gòu)的錯(cuò)層信息由程序自動(dòng)搜索。v越層柱越層柱v在在PMCADPMCAD的第的第A A項(xiàng)菜單定義斜梁或錯(cuò)層梁后，在項(xiàng)菜單定義斜梁或錯(cuò)層梁后，在轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成TATTAT和和SATWESATWE數(shù)據(jù)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí), ,程序會(huì)自動(dòng)

9、在程序會(huì)自動(dòng)在TATTAT和和SATWESATWE數(shù)據(jù)中處理這些梁和柱信息；數(shù)據(jù)中處理這些梁和柱信息；v將其作為空間梁?jiǎn)卧M(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，按斜梁的將其作為空間梁?jiǎn)卧M(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，按斜梁的水平投影長(zhǎng)度計(jì)算其外荷載，按真實(shí)長(zhǎng)度計(jì)算水平投影長(zhǎng)度計(jì)算其外荷載，按真實(shí)長(zhǎng)度計(jì)算其自重和內(nèi)力，并進(jìn)行截面設(shè)計(jì)；其自重和內(nèi)力，并進(jìn)行截面設(shè)計(jì)；v一個(gè)柱節(jié)點(diǎn)最多允許有一個(gè)柱節(jié)點(diǎn)最多允許有4 4個(gè)不同標(biāo)高的梁；個(gè)不同標(biāo)高的梁；v梁與柱重疊部分可作為剛域梁與柱重疊部分可作為剛域v重疊部分長(zhǎng)重疊部分長(zhǎng) Det0.3m;Det0.3m;v取剛域長(zhǎng)取剛域長(zhǎng) Dbi=Det-H/4Dbi=Det-H/4；v荷載按梁兩端節(jié)點(diǎn)長(zhǎng)度計(jì)

10、算；荷載按梁兩端節(jié)點(diǎn)長(zhǎng)度計(jì)算；v自重按梁扣除剛域后的長(zhǎng)度計(jì)算；自重按梁扣除剛域后的長(zhǎng)度計(jì)算；v截面設(shè)計(jì)按梁扣除剛域后的長(zhǎng)度進(jìn)行。截面設(shè)計(jì)按梁扣除剛域后的長(zhǎng)度進(jìn)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v“是是”剛度大，自重小，梁端負(fù)彎矩小剛度大，自重小，梁端負(fù)彎矩小v“否否”剛度小，自重大，梁端負(fù)彎矩大剛度小，自重大，梁端負(fù)彎矩大v程序隱含定義剛性梁程序隱含定義剛性梁v 兩端節(jié)點(diǎn)都在柱截面范圍內(nèi)的梁為剛性梁；兩端節(jié)點(diǎn)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(diǎn)如下剛性梁的技術(shù)要點(diǎn)如下v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；v 剛性梁自身無

11、變形，只有剛體平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)；剛性梁自身無變形，只有剛體平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)；v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(jiǎn)圖上為紅色線條。剛性梁在平面簡(jiǎn)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(jì)算結(jié)果的比較計(jì)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；v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(zhǔn)確地分在單元庫中配置了變截面單元，可以準(zhǔn)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)件性能驗(yàn)算中，按平均截面近似計(jì)算。在構(gòu)件性能驗(yàn)算中，按平均截面近似計(jì)算。v計(jì)算模型計(jì)算模型v 僅對(duì)底框

12、部分進(jìn)行三維分析；僅對(duì)底框部分進(jìn)行三維分析；v 考慮上部的恒、活、風(fēng)、地震作用，考慮上部的恒、活、風(fēng)、地震作用，v 忽略上部的剛度忽略上部的剛度v上部各種作用的考慮上部各種作用的考慮v 恒、活荷載恒、活荷載v 風(fēng)荷載風(fēng)荷載v 地震作用地震作用附加軸力計(jì)算簡(jiǎn)圖附加軸力計(jì)算簡(jiǎn)圖v計(jì)算原理計(jì)算原理v 假定砌塊墻為均質(zhì)材料假定砌塊墻為均質(zhì)材料v 用砌塊的容重計(jì)算砌塊墻的自重用砌塊的容重計(jì)算砌塊墻的自重v 用砌塊的彈模計(jì)算砌塊墻的剛度用砌塊的彈模計(jì)算砌塊墻的剛度v 采用震型分解法計(jì)算地震力采用震型分解法計(jì)算地震力v砌塊墻的抗震驗(yàn)算砌塊墻的抗震驗(yàn)算v對(duì)每片墻和每根軸線上的墻分別作抗震驗(yàn)算對(duì)每片墻和每根軸線

13、上的墻分別作抗震驗(yàn)算v復(fù)雜砌體結(jié)構(gòu)復(fù)雜砌體結(jié)構(gòu)v 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；v 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；v在軟件中提供的模擬施工加載計(jì)算方式有在軟件中提供的模擬施工加載計(jì)算方式有v一次性加載一次性加載v模擬施工加載模擬施工加載1 1v模擬施工加載模擬施工加載2 2v應(yīng)清楚的問題應(yīng)清楚的問題v模擬施工加載的機(jī)理模擬施工加載的機(jī)理v軟件中考慮到了哪些因素軟件中考慮到了哪些因素v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)

14、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(jì)算梁的活荷不利布置計(jì)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(chǔ)設(shè)計(jì)荷載的折減傳給基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載的折減v取本層的迎風(fēng)面積；取本層的迎風(fēng)面積；v風(fēng)壓高度變化系數(shù)取本層樓板的標(biāo)高處的值；風(fēng)壓高度變化系數(shù)取本層樓板的標(biāo)高處的值；v豎向加載點(diǎn)：本層樓板的標(biāo)高處；豎向加載點(diǎn)：本層樓板的標(biāo)高處；v當(dāng)無剛性樓板假定時(shí)，按本層樓板標(biāo)高處的當(dāng)無剛性樓板假定時(shí)，按本層樓板標(biāo)高處的節(jié)點(diǎn)數(shù)平

15、均分配。節(jié)點(diǎn)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(yīng)用范圍、應(yīng)注意些什么應(yīng)用范圍、應(yīng)注意些什么v（3 3與地震計(jì)算有關(guān)的參數(shù)與地震計(jì)算有關(guān)的參數(shù)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)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(shè)計(jì)的高層建筑結(jié)條規(guī)定，抗震設(shè)計(jì)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

16、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5.3.7條規(guī)定，高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中，條規(guī)定，高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中，當(dāng)?shù)叵率业捻敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固端時(shí)，地下當(dāng)?shù)叵率业捻敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固端時(shí)，地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的樓層側(cè)向剛度的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(yīng)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(yīng)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

17、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(shè)計(jì)時(shí)上、下層結(jié)構(gòu)剛度的變化，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于不應(yīng)大于3，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于2。FE.0.2底部為底部為25層大空間的部分框支剪力墻結(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(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于2，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)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(jì)算方法：FKi = Vi / UiH112H2P=1P=1轉(zhuǎn)換層a）計(jì)算模型1-轉(zhuǎn)換層及下部結(jié)構(gòu)b）計(jì)算模型-轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)層號(hào)剪切剛度