《结构工程设计概要》ppt课件

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1、高层建筑结构分析与设计要点编写：赵新启1、选择合理的计算分析模型2、识别计算模型的局限性和适应性3、计算结果的判断与处理4、通过周期比及位移比判断结构平面规则性1、选择合理的计算分析模型分析模型由以下三部分组成：1）、建立模型（模型不同于原型）2）、施加载荷（载荷不可知）3）、使用材料抵抗外力（材料属性是离散的）1.1、结构的初始分析当拿到一个建筑结构时，首先要分析结构特殊性。特殊性往往是指结构的薄弱部位，设计时需要特别注意（或需要加强）的部位，特殊的结构形式，如：大底盘多塔结构；造成塔之间相互影响，且上下刚度突变。错层结构；造成大量的越层柱，楼板错位使得水平荷载传递中

2、断，产生刚度突变以及薄弱部位。转换层结构；造成上下刚度突变，竖向荷载传递中断，产生薄弱层；板柱结构；形成框架的刚度很弱，不能抵抗较大的水平力，需要加剪力墙才能抵抗较大的水平荷载；楼板弱连接；楼板整体性差，水平力作用将产生弱连接处的应力集中。特殊连接方式；偏心梁托柱、墙；大截面柱产生的刚性梁、上部大梁的向下的吊柱、悬臂梁抬柱、短肢墙的单元划分、洞口不对齐，等等。结构的特殊性往往与结构的刚度特征、传力方式、荷载作用、受力变形等有关。结构的特殊性反应在结构的分析模型，通过建模来合理地实现这种特殊性。结构的特殊性大多也是结构的薄弱部位，所以需要合理的简化、设计时需要特别的加强。

3、有吊柱的结构，在恒载计算时不能采用“模拟施工”的方法，只能用“一次性加载”。吊车厂房结构附属框架地震、风可能的最不利作用方向1.2。计算模型的选择对于常见的梁、柱、支撑构件；一般选用杆系模型，即杆单元模型，或称一维单元模型。对于剪力墙、楼板构件；一般选用壳元模型，或称二维单元模型。对于板柱结构，在整体分析时；楼板可模拟成宽扁梁（即柱上板带）模型；也可以按弹性楼板分析（弹性板6，壳元），但是要注意楼板的单元划分。对于顶部为平板网架的部分；网架部分可以按一个超大房间定义，并采用刚性楼板的分析模型，整体计算不得输入网架画蛇添足。对于有斜坡梁的结构；分析时，不能按“强制刚性楼板

4、假定”来分析。且平面部分也最好考虑弹性楼板的分析模型。对于有超多小塔的多塔结构；由于程序允许的刚性板数有限，可以采用定义弹性楼板的分析模型来避开这个限制。对于复杂错层结构；宜采用全楼弹性楼板的分析模型。对于上连的多塔结构；上部连体部分在整体分析时，宜采用弹性楼板的分析模型。复杂的连接部位：对于超短梁，或在柱截面范围内的梁；应按刚性梁模型分析。对于框支转换大梁；由于需要与上部剪力墙变形协调，所以单元划分应尽量细。但即使如此，仍不能避免两种模型协调上的差异，造成应力集中，此时可以采用平面有限元的计算模型，补充分析。对于墙与转换梁偏心连接；可以加刚性梁来考虑偏心传力对托梁产生

5、的整体扭矩。对于超短柱；应尽量避免，容易产生应力集中。214356789101112131415161718刚性板块或塔数太多定义弹性板，避开刚性板数的限制屋架的模型简化。刚性杆或采用刚性楼板假定柱顶铰接屋盖计算模型简化平板网架的模型简化。定义超大房间按刚性楼板假定分析网架荷载按均布作用到四周网壳的模型简化。网壳荷载按集中力作用到四周超大房间按板厚为0考虑，忽略水平刚度注意网壳传给四周的水平推力合理的计算模型，应根据实际工程的情况确定。（不一定有统一的模式）合理的计算模型，主要要满足结构刚度、传力特点。并能较好地反映结构的变形特征。即使有简化误差，也应该限制在局部的范围

6、。计算模型的正确与否，是结构分析的前提。在建模时就时时体现贯彻这点，建模不是几何模型（搭积木），而是力学计算模型，力学模型讲求简单明了。如果计算模型简化错误，则后面的分析均失效。力学模型是由：点（连接点）、线（线刚度）、面（壳刚度）所组成。连接、传力均以节点为准。1.3。连梁、刚性梁、转换大梁的分析模型由剪力墙开洞产生的连梁梁刚度模型采用壳元、刚度与单元划分有关、刚度只能折减不能放大、不做负弯矩调幅和扭矩的折减。这种采用二维单元模型的连梁，与两端的剪力墙协调性较好，刚度的准确性很依赖于单元的划分，所以，当其跨高比较大时，应加细单元的划分。如果单元加密有限制，则可以采用框

7、架梁单元较为合理。连梁的单元划分也会影响到两端墙体的单元划分。用框架梁定义的连梁梁刚度采用一维杆模型，连梁的属性可以修改。按连梁则刚度只可以折减；按框架梁则刚度可以放大、可以做负弯矩调幅以及扭矩的折减。与两端剪力墙协调性较差，只有一个节点。当跨高比较小时，刚度估计偏小。连梁的计算模型连梁作为一种重要的、敏感的结构刚度调节器，其分析模型的合理性会影响到整个结构的分析结果。连梁按壳元进行划分单元方式的有限元分析模型，如果单元划分可以很细，则连梁跨高比再大，计算结果也是正确的。当单元划分受到限制，对跨高比较大的连梁，由于单元划分不够细，将造成较