多高层钢结构设计ppt课件.ppt

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1、一、多高层钢结构的特点及分析控制多层钢结构的建模特点多层钢结构的分析模型高层钢结构的建模特点高层钢结构的设计控制总结--设计技术要点1。多层钢结构的建模特点结构方案的随意性：结构没有明显的楼层概念，它只根据需要而设置钢梁、支撑、楼板等。建模时，采用大量的特殊手段：如层间梁、修改节点高度、错层梁、坡梁、斜柱、楼板开大洞，等等。建筑设计只满足功能的需要：不考虑结构的求，如层、层刚度、薄弱层、位移比、侧移刚度，等等的概念。所以结构布置大多为空旷的、不规则的、刚度不均匀的空间结构。给分析带来一定的难度。结

2、构薄弱点：由于结构存在较多的不规则、不连续性，多层钢结构大多都会产生多处局部振动，造成多处薄弱部位。给结构设计带来难度。水平支撑加变截面柱变截面梁柱多层钢结构工业厂房空间塔围结构普通多层钢结构普通多层钢结构特殊工业钢结构2。多层钢结构的分析模型结构分析应满足相应的设计规范、规程。结构分析一般可以选择：弹性楼板、P-Δ效应、总刚模型计算结构的振型、振型数应取得足够多满足有效质量系数，等等。结构的振型分析，可以观察到结构的薄弱部位，应尽量减少结构的面外振动、局部振动。采用面外加强的方式，减少局部振动和

3、薄弱部位。当梁的高差较小（在梁高范围内）时，应简化成同一标高，这样可避免短柱的应力突变，造成设计超限。当结构为抗震控制，应尽量减少结构的刚度突变，减少薄弱层。板厚为0，产生大量的空旷结构振型数要多取3。高层钢结构的建模特点高层钢结构往往带有，型钢构件、钢管构件、钢板剪力墙等等特殊的结构形式，设计时，应分别满足相应的设计规范、规程。对一些特殊工程，还应作模型试验。高层钢结构的建模，与高层混凝土结构的要求基本上符合，尽量避免错层、楼板不连续、平立面不规则、扭转不规则。高层钢结构往往采用大量的支撑，超高

4、层钢结构大量采用支撑转换层、刚性层。建模时应尽量避免越层支撑。在高层混凝土结构的顶部加有钢塔时，建模要根据这类结构合理分析的需要。如：整体建模分析、分开建模分析等等。更要考虑等效质量、荷载的合理作用。应特别注意混合结构的建模方法。如剪立墙与钢梁的连接。高层钢结构——支撑为主要抗侧力结构4。高层钢结构的设计控制在分析高层钢结构时，P-Δ效应一般总是要考虑的，其它的设计选择应根据相应的规范、规程而定。梁柱节点域的变形问题：目前程序没有考虑梁柱节点域的剪切变形，这也是一个复杂问题。如考虑节点域变形，而梁

5、柱采用节点以外的长度，与不考虑节点变形，而梁柱采用形心长度。这两种分析模型，对结构影响变化有多大，目前研究较少。节点剪切变形与节点域的加固程度有关，所以也不容易合理地估计。总之，只要对节点域加固，一般可以不考虑节点域的剪切变形。偏心支撑：在高层钢结构中设置偏心支撑，可以提高结构的整体延性，避免支撑附近构件内力突变，通过耗能梁吸收地震作用，从而达到抗震的目的。强柱弱梁的要求：根据《抗震规范》对钢柱作“强柱弱梁”的验算。但是可以有三个放松条件。所以用户可以对验算结果酌情参考、调整。长细比验算：当结构设

6、计是抗震设计控制，则长度系数可以取1.0。层间位移：抗震规范规定，当地震力作用下的位移应小于1/300，当为高层钢结构时，可以放松到1/250。同时还应考虑舒适度的要求，控制顶点的加速度值。。有侧移无侧移：1。当楼层最大杆间位移小于1/1000时，可以按无侧移设计；2。当楼层最大杆间位移大于1/1000但小于1/300时，柱长度系数可以按1.0设计；3。当楼层最大杆间位移大于1/300时，应按有侧移设计。考虑P-Δ效应高层钢结构参数选择支撑体系结构可以选择“框剪结构”0.25Qo的调整5。总结——

7、设计技术要点（1）在软件编制中按照《建筑结构荷载规范》、《建筑抗震设计规范》、《钢结构设计规范》及《高层民用建筑钢结构技术规程》对钢构件进行截面相应的截面强度、整体稳定、局部稳定等的验算。（2）按《高层民用建筑钢结构技术规程》计算地震力和地震参数，可对钢柱进行0.25Qo的基底剪力调整。（3）在抗震规范的第八章中，对钢柱、钢梁和钢支撑以强制条文的方式，规定了杆件的宽厚比、高厚比和长细比，所以当遇到不满足强制性条文的规定时，软件将严格报错，以提示用户注意。钢结构的整体分析钢结构的整体分析与混凝土结构

8、一样，不但要满足抗震规范的相应条文，如：最小基底剪力、薄弱层、层刚度比、位移比、周期比、最大位移角等等控制，还应该根据钢结构变形较大的特点，考虑偶然偏心、双向地震、二阶变形效应，如：P-Δ效应。对重要的结构还应考虑弹塑性变形分析，如：弹塑性动力时程分析、弹塑性静力推覆分析。当钢结构是由空间杆件组成，带有大量的空洞、交错结构、空间斜交结构，空间弧形构件、支架、塔架、桁架、屋架等等，在分析时会产生大量的独立的“弹性节点”，这就要求在建模、分析时注意：复杂构件连接应尽量选择空间整体建模，