只能考虑塔楼及其周围的抗侧力构件的贡献,塔楼周围的范围可以在两个水平方向分别取地下室层高的2倍左右。 b)在各塔楼周边引 45度线,45度线范围内的竖向构件作为与上部结构共同作用的构件。 yaokd 2005-10-7 22:54 第五章 总刚计算模型不过的主要原因 (一)多塔定义不对 ⑴同一构件同时属于两个塔。(图略) ⑵定义为空塔。(图略) ⑶某些构件不在塔内。(图略) (二)悬空构件 ⑴用户输入斜梁、层间梁或不与楼面等高的梁时,如果不仔细检查,可能出现梁在梁端不与任何构件相连的情况,即梁被悬空。(图略) 注意:节点处如果有墙,则变节点高是不起作用的,与此节点相连的任一构件标高均与楼层相同。 ⑵节点处有柱时,与同一柱相连的梁,如果标高差小于500时,标高较低的节点会被合并到较高的节点处,大于500则不合并,但最多只允许3种不同的标高。如下图所示(图略)。 (三)铰接构件定义不对 ⑴设计人员在定义铰接构件时,使结构成为可变体系(如下图所示)。(图略) 该工程顶层为网架模型,各节点处梁均设为铰接,这样就出现了与同一节点相连的杆件均为铰接的情况,这在程序中是不允许的。 ⑵钢支撑在SATWE中是默认为两端铰接的,对于越层钢支撑,用户常常忽略这一点,同样造成与同一节点相连的村件(这里为上下层的两段支撑)均为铰接的情况,为避免这种情况,用户应在SATWE前处理的“特殊构件补充定义”中将越层支撑设为两端固接(如下图所示)。(图略) 第六章 错层结构的计算 (一)错层结构的模型输入 ⑴错层高度不大于框架架高时的错层结构的处理; ⑵对于错层高度大于框架梁高的单塔错层结构的输入 ⑶对于错层高度大于框架梁高的多塔错层结构的输入 ⑷错层洞口的输入 (二)错层结构的计算 ⑴规范要求 ⑵错层结构设计中应注意的问题:SATWE软件在计算错层结构时,会在越层的柱和墙处施加水平力。由于在越层处水平力的存在,从而使越层构件上下端的配筋不一样,设计人员在出施工图时可以取二者的大值。 (本章可能是讲课人员的提纲,没有具体内容。后面还有相类似的情况,只有标题) yaokd 2005-10-8 23:22 第七章 PKPM软件关于混凝土柱计算长度系数的计算 (一)规范要求 ⑴《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)(以下简称《混凝土规范》)第 7.3.11条第2款规定:一般多层房屋梁柱为刚接的框架结构,各层柱的计算长度系数可按表7.3.11-2取用。 ⑵第 7.3.11条第3款规定:当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的 75%以上时,框架柱的计算长度l0可按下列两个公式计算,并取其中的较小值: l0=[l+0.15(Ψu+Ψl)]H (7.3.11-1) l0=(2十0.2Ψmin)H (7.3.11-2)
式中:Ψu、Ψl——柱的上端、下端节点处交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线刚度之和的比值; Ψmin——比值Ψu、Ψl中的较小值; H——柱的高度,按表7.3.11-2的注采用。 (二)工程算例
⑴工程概况:某工程为十层框架错层结构,首层层高2m,第二层层高4.5m。其第一、二层结构平面图、结构三维轴侧图如图1所示。(图略) (三)SATWE软件的计算结果 ⑴计算结果表:
-------------------------------- 表1 柱1、柱2、柱3按照表7.3.11-2直接取值的计算长度系数 柱1/3.25/3.25/1.44/1.44/ 柱2/1.00/3.25/1.25/1.44/ 柱3/1.00/1.00/1.25/1.25/
--------------------------------
表2 柱1、柱2、柱3按公式7.3.11-1和7.3.11-2计算的计算长度系数 柱1/3.59/3.83/1.60/1.70/ 柱2/1.33/3.83/1.42/1.70/ 柱3/1.19/1.12/2.23/2.14/
------------------------------- 表中数据依次为:柱号/首层Cx/首层Cy/二层Cx/二层Cy/
柱1是边柱,首层无梁,二层与三根梁相连;柱2也是边柱,首层下向有一根梁,二层与三根梁相连;柱3是中柱,首层、二层均与四根梁相连。 ⑵结果分析:
①表1中Cx、Cy的计算过程 ②表2中Cx、Cy的计算过程 根据公式(7.3.11-1)和(7.3.11-2),
Ψux=(ECIC下/LC1+ECIC上/LC2)/[(ECIb左/Lb1+ECIb右/Lb2)×2] 对于底层柱,由于柱底没有梁,所以程序自动取Ψlx=0.1。 (四)注意事项
⑴采用公式(7.3.11-1)和(7.3.11-2)计算柱的计算长度系数时,程序采用以下原则计算梁、柱构件的刚度: ①没有按规范要求判断水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上这个条件;
②对于混凝土梁,程序采用架的刚度放大系数值恒为2.0;对于钢梁,则采用设计人员输入的梁刚度放大系数; ③程序对于另一端不与柱(墙)相连的梁按远端梁铰接处理; ④当梁的两端与柱铰接时.不考虑梁的刚度;
⑤当梁的一端与柱刚接、另一端与柱铰接时.对于混凝土梁,梁的刚度折减50%,并不受有无侧限的限制;对于钢梁,有侧限时折减50%,无侧限时不折减;
⑥当柱一端铰接时.则相应端梁与柱的刚度比取0.1; ⑦斜柱(支撑)刚度不考虑在约束刚度比的计算中;
⑧单向墙托柱、柱托单向墙,面内按固端计算,刚度比取10,面外按实际情况计算; ⑨双向墙托柱、柱托双向墙,双向刚度比均取10(柱端已定义为铰接的不在此列)。 ⑵斜柱(支撑)的计算长度取1.0。
⑶地下室的越层柱,程序不能自动搜索,而按层逐段计算柱的计算长度系数。
⑷所有边框柱,其计算长度系数内定为0.75。 ⑸对于混凝土柱,其计算长度系数上限为2.5,钢柱的计算长度系数上限为6.0。 ⑹程序只执行现浇楼盖的计算长度系数,没有执行装配式楼盖的计算长度系数。 ⑺目前的SATWE软件对有吊车或无吊车的排架结构的柱计算长度系数仍按框架结构实行。 ⑻对于SATWE软件,设计人员修改柱计算长度系数后,不要再进行“形成SAIWE数据”和“数据检查”等操作,而应该直接计算,否则程序仍然按照原来的计算长度系数进行计算。 (五)如何判断“水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上”这个条件? 由于目前的SATWE软件没有直接判断“水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上”这个条件的功能,因此需要设计人员自己进行判断,具体判断过程我们可以遵循以下步骤: ⑴在新版的 SATWE软件中首先按照不执行《混凝土规范》7.3.11-3条的方法进行计算,从而得到所有荷载产生的总弯矩设计值; ⑵点取SATWE软件“总信息”中“恒活载计算信息”里的“不计算恒活载”选项,然后进行计算,从而得到水平荷载产生的弯矩设计值; ⑶将头两步计算得到的弯矩设计值相比看是否满足《混凝土规范》7.3.11-3条中的条件; ⑷在选择弯矩设计值时要注意尽量选择同一工况荷载作用下的内力值。 yaokd 2005-10-10 23:59 第八章 梁上架柱结构的荷载导算 (一)工程概况 某工程为梁抬柱结构,共 30层,含 4层地下室,地震设防烈度为 8度,地震基本加速度为0.2g,如图1(a)所示,第四层的节书点1处为梁1和梁2的交点,该节点抬了一根1200×1200的劲性混凝土柱1,该结构的第四层和第五层干面图如图1所示(图略)。 (二)内力分析 经计算,得到如下结果: ⑴柱1在恒载作用下的柱底轴力标准值为-586.5kn。 ⑵结构总质量进行核核: ①PMCAD软件中“平面荷载显示校核”里计算出的结构总质量为84012.4吨。 ②SATWE软件中质量文件WMASS.OUT中显示的结构总质量为84233.484吨。 ⑶计算结果: 不同梁截面尺寸下的柱底轴力(单位:kn) 柱1/-586.5/-2110.5/-4692.8/-7033.9/ 柱2/-9015.7/-8944.8/-8824.5/-8715.8/ 柱3/-12176.2/-11701.1/-10895.3/-10164.5/ 柱4/--9204.3/-9130.2/-9004.6/-8891.1/ 柱5/-11251.7/-10999.0/-10570.8/-10182.5/ 柱6/-10081.0/-10010.2/-9890.1/-9781.7/ 柱7/-15007.5/-14555.5/-13789.1/-13094.6/ 柱8/-9732.7/-9666.4/-9554.0/-9452.5/ 柱9/-10731.8/-10487.2/-10072.3/-9692.2/ 节点1位移(mm)/-86.06/-74.8/-55.695/-38.397/ 表中后面四个数据依次为梁1和梁2截面尺寸为/250×600/300×900/200×1200/500×1500/时的数据。 柱3和柱7在节点1的左和右,柱5和柱9在节点1的上和下,柱2在节点1的左下角,柱8在节点1的右下角,柱4在节点1的左上角,柱6在节点1的右上角。 ⑷结果分析:产生这种情况的主要原因是梁的刚度太小,节点位移太大,从而使内力转移到其他的竖向构件中。 第九章 如何选择剪力墙连梁的两种刚度模型 在SATWE软件中,剪刀墙连梁刚度的计算有两种模型,第一种为杆元模型,即连梁按照普通梁的方式输入,另一种为壳元模型,即连梁以洞口的方式形成。在设计中这两种刚度模型如何选择是设计人员非常关心的问题。 (一)剪力墙连梁变形的相对位移 ⑴以双肢墙为例,采用连续化算法推导剪切变形与相对位移比的计算公式。 ⑵剪力墙连梁变形的计算 ⑶通过公式推导,得出剪切变形与相对位移比的计算公式: δν/δ=1/[1+1/3×(2×a/hp)×(2×a/hp)]-----(1) ⑷根据式(1),本文列出δν/δ和连梁跨高比之间的相对关系,如表1所示: 表1 δν/δ和连梁跨高比之间的相对关系 跨高比/0.5/1.0/1.5/2.0/2.5/3.0/3.5/4.0/4.5/5.0/ δν/δ/0.923/0.75/0.571/0.428/0.324/0.25/0.197/0.158/0.129/0.107/ (二)结论 ⑴连梁跨高比大干5.0时可按照普通梁输入; ⑵连梁跨高比小于2.5时可以洞口方式形成; ⑶连梁跨高比大于2.5,但小于5.0时可视具体情况酌情处理。 ⑷连梁形成方式的不同,对结构的整体刚度、周期、位移以及连梁的内力计算都会产生影响。 wll566 2005-10-11 03:49 支持一下,继续看,期待楼主全发上来 yaokd 2005-10-11 23:11 第十章 板带截面法计算板柱剪力墙结构体系 (一)板往剪力墙结构体系的计算方法 ⑴等代框架法 ⑵有限元法 (二)有限元法计算的问题 ⑴局部应力的大小与有限元划分的大小密切相关,不便于设计人员掌握; ⑵用SATWE软件的“复杂楼板有限元分杯”子菜单分析板柱剪力墙结构,其内力和配筋是以点值或极值的方式输出的。“点值”方式不利于确定配筋范围,“极值”方式又未免配筋太大,造成浪费。 (三)板带截面法的特点 ⑴首先采用有限元法进行内力和配筋设计。 ⑵根据设计人员已定义的骨架线(即相邻支座的连线,骨架线上有梁(包括虚梁)或剪力墙)划分板带。 ⑶既能保证计算精度,又具备方便的后处理功能。 ⑷目前的板带截面法,楼板荷载计算比较大。 参考文献:赵勇、李云贵、黄鼎业《基于有限元分析结果的混凝土板板带截面设计法》载《建筑结构》杂志2004年第8期。 第十一章 弹性楼板的计算和选择 (一)什么是弹性楼板 在外力作用下能够产生弹性变形的楼板。 (二)弹性楼板的造择与判断 ⑴楼饭局部大开洞(图略) ⑵板柱体系或板柱—抗震墙体系:
《高规》第5.3.3条规定:对于平板无梁楼盖,在计算中应考虑板的平面外刚度的影响,其平面外刚度可按有限元方法计算或近似将柱上板带等效为扁梁计算。
根据《高规》的此项规定,板—柱体系要考虑楼板的平面外刚度,因此板柱体系要定义弹 性楼板(如图2所示)。(图略) ⑶框支转换结构
研究表明,对于框支转换结构,转换梁不仅会产生弯矩和剪力,而且还会产生较大的轴力,这个轴力不能忽略。在SATWE软件中,只有定义弹性楼板才能产生转换梁的轴力。因此,对于框支转换结构,必须整层定义弹性楼板。 ⑷厚板转换结构
对于厚板转换结构,由于其厚板的面内刚度很大,可以认为是平面内无限刚,其平面外的刚度是这类结构传力的关键。因此,此类结构的厚板转换层应定义为弹性楼板。
⑸多塔联体结构:多塔联体结构的连廊定义为弹性楼板。 (三)四种计算模式的意义和适用范围 ⑴刚性板假定
假定楼板平面内无限刚,平面外刚度为零。 ①梁刚度放大系数的应用
《高规》第5.2.2条规定: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放大。楼面梁刚度增大系数可根据翼缘情况取1.3~2.0。对于无现浇面层的装配式结构,可不考虑楼面翼缘的作用。 ②适用范围:楼板形状比较规则的结构。 ⑵弹性板6假定
①楼板的平面内刚度和平面外刚度均为有限刚。 ②适用范围:板柱体系或板柱-剪力墙结构。 ⑶弹性膜假定
①采用平面应力膜单元真实地反映楼板的平面内刚度,同时又忽略了平面外刚度,即假定楼板平面外刚度为零。
②适用范围:广泛应用于楼板厚度不大的弹性板结构中,比如体育场馆等空旷结构、楼板局部大开洞结构、楼板平面布置时产生的狭长板带(如图1(C)所示,图略)、框支转换结构中的转换层楼板、多塔联体结构中的弱连接板(如图3所示,图略)等结构。 ⑷弹性板3假定
①楼板平面内刚度无限大,平面外刚度为有限刚。程序采用中厚板弯曲学元来计算楼板平面外刚度。 ②适用范围:厚板转换层结构和板厚比较大的板柱体系或板柱-抗震墙体系。 ③注意事项:
a)要在PMCAD软件的人机交互式建模中输入100mm×100mm的虚粱。虚梁在结构设计中是一种无刚度、无自重的梁,不参与结构计算。它的主要作用有以下三点:
☆为SATWE或PMSAP软件提供板的边界条件; ☆传递上部结构的竖向荷载。
☆为弹性楼板单元的划分提供必要条件。
b)采用弹性板3模式进行设计时,与厚板相邻的上下层的层高应包含厚板厚度的一半。 (四)工程实例
⑴工程概况:某工程为框支剪力墙结构,共30层,带一层地下室,地面以上第4层为框支转换层,地震设防烈度为8度,地震基本加速度为 0.2g,场地类别为三类场地土,中梁刚度放大系数取2.0,边梁刚度放大系数取1.5,转换层楼板厚度为180mm,结构体系按复杂高层计算,并考虑偶然偏心的影响。该结构的三维轴测图、框支转换层和框支转换层上一层的结构平面图如囹4所示。(图略) ⑵计算结果