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《高层建筑结构实用设计方法_六_高层建筑结构分析的计算机方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、年建筑科学!∀#∃%#&∋()#∗&)∗)+,高层建筑结构实用设计方法−六.高层建筑结构分析的计算机方法—赵西安−中国建筑科学研究院结构所.高层建筑结构的计算机计算方法一般采用位移法。位移法概念清晰,计算步骤简单,适/,合计算机的工作特点位移法通过刚度分析以节点位移为基本未知量,由节点平衡条件建立位移法方程,联系未知的节点位移和已知的60节点荷载’一专7了12二3−+.,份节024式中节点位移向量—43外加荷载向量—。1刚度矩阵—图+楼层平面方程的系数1反映了结构的刚度。求解方,,,/这样在每层楼面上可以建立三组方程程−+.便可得到位移从而计算内力0−
2、图+.、一空间协同工作分析,−.几何方程它用坐标原点8的三个,,0方法位移9沙夕来表示任一片壁式框架的位移9‘:;,‘9一−一.墓本原理5.<,,”犷>?二=口高层建筑结构空间协同工作分析方法适用、,于较为规则的框架一剪力墙和剪力墙结5它建立各片壁式框架所框架−.刚度方程构。它也是目前0高层建筑设计中应用最广泛的受的水平力和水平位移之间的关系〔‘〕/方法3>≅:殆>,9‘+0本方法的基本假定是,,Α北Β,”#37/,楼板在自身平面内的刚度为无限大平,−Χ.平衡方程它建立各片壁式框架所面外刚度不考虑/楼面上任一柱或墙的位移,受0水平力与总的楼层荷载的关系
3、都可用楼面的三个位移−两向平移倪,”和转二,>动/艺Δ:Δ口.来表示,6二Δ05/抗侧力结构可以划分为若干片平面框架另Δ−Γ.“,,‘,Ε;>Ε万Δ一万Δ:Φ和平面剪力墙,它们只在自身平面内发挥作。。,用剪力墙按壁式框架处理将方程−5.代人−Χ.再代人−Γ.减系数以及程序功能的控制信息//峨层侧移平力/Ι5各片抗侧力结构的信息,‘扭Η,方丈Γ》程首先按轴线将剪力墙或框架划分为各片平外荷载/一、、,,面结构革充剪力墙大口时作为壁式框架处−犷犷Φ并4理开口小时作为整截面独立悬臂−单柱框架.协同工作基本方程/处理、盆八‘3逐片框架−包括壁式框架.画出轴线和刚奋,
4、、、域标出轴线长度刚域长度梁柱截面尺寸二·#9,Η,吞13−夕.−图Χ.。奋方程‘”’壁式框架柱的轴线取剪力墙墙肢截面的形方程−Χ》4,备心轴线梁的轴线一般取在层高处避免因梁0/,,犷?犷、。,截面高度不同而使梁位置上下变动刚域长。片进行平面架分析计算杆件内力辗度Κ按壁式框架规定取用/梁,的荷载在各片框架图中载明非刚域区图5协同工作分析方法流程4段直接作用在梁上刚域区段连同剪力墙自重即可得到协同工作的基本方程−图5./‘作为集中力和弯矩作用于墙肢轴线上/协同工作分析的基本方程1:3Χ/刁是位移各片框架位置的信息、‘,,叭”法方程基本未知量为楼层的位节ϑ,在
5、空间协同工作分析时框架位置是很重,共Χ&个−&为层数.4已知项3为楼层外荷载要的信息框架位置由所在平面中两点坐标、Β、,0Χ&,,,、,0,,/叭ΔΦ也是Χ&个方程数也是个−>Λ.−>甘.来决定//,Γ因此方程可以求解求出楼层位移后由方程风荷载作用信息,、5以计算每片壁式框架的位移叭巧4如果考虑风荷载作用应给出各层风力值−.可再由方程−Χ.和作用点坐标。可以求得每片壁式框架的水平、/>‘Δ。,Μ力Δ完成结构水平力在各片抗侧力结材料性质指标/混凝土的强度等级、钢筋强度等级应加构的分配这种分配不是主观的或者简单地按以荷载面积分配,而是考虑了各抗侧力结构的刚说明
6、。,度和它们位移的协调条件−包括双向平移和扭以上这些数据应在正式填数据表之前由、,。用/转.所以称为空间协同方法户准备好,由此也可以知道人为地按间距分配水平二、复杂结构三维空间力、采用平面框架程序来分析高层建筑结构是,/杆件分析方法不正确的在设计中不应采用,−二.用户应准备的工作近年来筒体结构和各种复杂体型高层建一,艺划分为若0目前各单位配备的程序功能多少有些不筑广泛应用许多工程已不哪?平,,,同因此用户要准备的数据也有些不一样但面结构基本单元因而要求采用计算功能更下面这些数据总是必不可少的/强,适应性更广的空间分折程序·/结构的总信息−一.墓本原理这是
7、描述结构整体特征所必要的数据,例三维空间杆件分析方法采用空间框架计算如总层料抗侧力结构片数、类型数4各层层模型,这种三维空间框架包含两类不同的高444周0各层质量和质心坐标结构影响系数杆件、,44一般空间杆件一梁柱4期折减系数设防烈度场地土类型刚度折一老梁十必万万履缈Ν⋯⋯口二亘+ΟΧΙ0口五,+涓日Ο0诸+ΚΝ。5砰=匆一匕月以斗计算简图协同工作计算各片结构的数据薄壁空间杆件剪力墙墙肢/、—,ϑ梁柱为空间线形杆件每端有个自由0、、、>、Β、04度钵”Π口ϑ口对应着ϑ个杆端力0+、ΔΒ、Δ0、>、Β、0Γ。&ΘΘΘ−图.,剪力墙作为薄壁空间杆件除了上述
8、每端Δ,−Δ.,,ϑ个自由度外还多了第Ρ个自由度火即截面的翘曲角4
