建模问题悬空梁悬臂梁实用教案

建模问题建模问题墙节点墙节点(ji din)抬抬高无效高无效 在计算程序在计算程序(chngx)SATWE、TAT、PMSAP中，只承认中，只承认柱节点和梁梁交点的上下变化，不考虑墙节点高度的变化。因柱节点和梁梁交点的上下变化，不考虑墙节点高度的变化。因为分析时，不能考虑异形墙。为分析时，不能考虑异形墙。想要分析想要分析(fnx)的图的图形形实际产生的图形实际产生的图形第1页/共52页第一页，共53页。建模问题建模问题(wnt)错层、错层梁、层间梁的合错层、错层梁、层间梁的合并、简化并、简化 当结构产生错层、错层梁、层间梁时，如果错层在梁高的范当结构产生错层、错层梁、层间梁时，如果错层在梁高的范围内，则最好合并，简化为同一标高的梁分析围内，则最好合并，简化为同一标高的梁分析(fnx)、设、设计。计。简化简化(jinhu)为为3层层层间梁层间梁小体量夹层小体量夹层梁的刚度合并梁的刚度合并简化为荷载简化为荷载错层梁错层梁错层错层第2页/共52页第二页，共53页。建模问题建模问题(wnt)多塔层高不同多塔层高不同的输入的输入 当多塔的层高不同时，一般不能按错层处理当多塔的层高不同时，一般不能按错层处理(chl)，应以同，应以同一层高建模，再到后面的计算软件一层高建模，再到后面的计算软件SATWE、TAT、PMSAP中修改各塔层高即可。中修改各塔层高即可。 要保证连梁的正确高度，所以只能调节洞口的高度。要保证连梁的正确高度，所以只能调节洞口的高度。 对上连多塔，则要具体分析结构的实际情况，如果比较复杂，对上连多塔，则要具体分析结构的实际情况，如果比较复杂，最好采用空间建模最好采用空间建模SPASCAD。错误错误(cuw)的的简化简化第3页/共52页第三页，共53页。正确正确(zhngqu)的简化按层的简化按层数多的塔定数多的塔定义层高义层高修改修改(xigi)该塔该塔的层高的层高注意：当然可以采用更先进的建模注意：当然可以采用更先进的建模空间建空间建模。这样可以随心所欲。无须考虑模。这样可以随心所欲。无须考虑(kol)简化简化的问题。可以采用的问题。可以采用SPASCADPMSAP来建来建模、分析。模、分析。第4页/共52页第四页，共53页。建模问题建模问题(wnt)两根梁与柱大偏心连两根梁与柱大偏心连接接 当柱范围内有两根梁偏心相连时，应加柱内小梁，以封闭房当柱范围内有两根梁偏心相连时，应加柱内小梁，以封闭房间。该小梁程序间。该小梁程序(chngx)自动定义为刚性梁。自动定义为刚性梁。应定义两根小梁，以封闭房间程应定义两根小梁，以封闭房间程序自动确认序自动确认(qurn)为刚性梁为刚性梁柱定位点柱定位点第5页/共52页第五页，共53页。建模问题建模问题(wnt)一根柱抬两一根柱抬两根柱根柱 此时，需要此时，需要(xyo)加刚性梁。加刚性梁。加两根刚性加两根刚性(n xn)梁梁加一根刚性梁加一根刚性梁牛腿牛腿第6页/共52页第六页，共53页。建模问题建模问题(wnt)一根梁抬两一根梁抬两片墙片墙 此时，只能简化处理。转换大梁此时，只能简化处理。转换大梁(dling)上建三根轴线，如下上建三根轴线，如下图所示：图所示：中轴线定义中轴线定义(dngy)宽宽转换梁转换梁上下两根轴线定义上下两根轴线定义上部剪力墙上部剪力墙建若干竖向轴线建若干竖向轴线定义刚性梁定义刚性梁上部墙与下部刚性梁上部墙与下部刚性梁交点交点刚性梁与转换梁的刚性梁与转换梁的交点交点第7页/共52页第七页，共53页。建模问题建模问题(wnt)复连通域的复连通域的导荷导荷 复连通域的导荷载是有问题的，应避免复连通域的导荷载是有问题的，应避免(bmin)房间彼房间彼此之间产生复连通域的形状。此外，计算时此之间产生复连通域的形状。此外，计算时“弹性楼板弹性楼板”的定义也不能是复连通域。的定义也不能是复连通域。绿色区域的荷载绿色区域的荷载(hzi)导算有问题，应导算有问题，应避免。避免。第8页/共52页第八页，共53页。建模问题建模问题(wnt)铰接梁铰接梁的定义的定义 在在“特殊特殊(tsh)构件构件”定义中，要求梁梁交点不能都是铰接。定义中，要求梁梁交点不能都是铰接。也不能产生机构。也不能产生机构。程序程序(chngx)不能处理零自由不能处理零自由度结构度结构结构产生机构结构产生机构结构产生机构结构产生机构PMSAP可以处理可以处理零自由度结构零自由度结构第9页/共52页第九页，共53页。建模问题建模问题(wnt)越层越层钢支撑钢支撑 SATWE在处理越层钢支撑时，仍按层分段考虑，这样在处理越层钢支撑时，仍按层分段考虑，这样(zhyng)由于钢支撑默认是两端铰接，造成支撑越层节点产生机构。由于钢支撑默认是两端铰接，造成支撑越层节点产生机构。SATWE节点产生机构，节点产生机构，需要改为需要改为(i wi)两端刚两端刚接接TAT是连接越层支撑为一根，是连接越层支撑为一根，所以不会产生机构所以不会产生机构第10页/共52页第十页，共53页。建模问题建模问题(wnt)钢钢柱底铰接柱底铰接 当底层柱底都设定为铰接后，结构当底层柱底都设定为铰接后，结构(jigu)也将产生机构。应至也将产生机构。应至少有一根柱底是刚接。少有一根柱底是刚接。底部结构底部结构(jigu)产产生机构生机构应至少有一个节点是刚接。应至少有一个节点是刚接。第11页/共52页第十一页，共53页。变形问题变形问题主次主次(zhc)梁的梁的共同工作共同工作 当次梁当主梁输入后，次梁与主梁共同产生交叉梁系的体系承担当次梁当主梁输入后，次梁与主梁共同产生交叉梁系的体系承担竖向荷载竖向荷载(hzi)。竖向荷载。竖向荷载(hzi)将在主次梁之间，按刚度传将在主次梁之间，按刚度传递、分配。递、分配。第12页/共52页第十二页，共53页。变形变形(bin xng)问题问题梁抬柱的传力梁抬柱的传力 梁抬柱的传力，是由梁柱协调变形完成的，柱的轴力由梁梁抬柱的传力，是由梁柱协调变形完成的，柱的轴力由梁的剪力平衡，所以的剪力平衡，所以(suy)，可以通过查看梁剪力来确认，可以通过查看梁剪力来确认上部柱传来的集中力（即柱轴力）。上部柱传来的集中力（即柱轴力）。梁柱梁柱(lin zh)位移协调位移协调点，也是柱轴力、梁剪力点，也是柱轴力、梁剪力的平衡点的平衡点第13页/共52页第十三页，共53页。变形变形(bin xng)问题问题避免避免短梁的方法短梁的方法 结构产生短梁后，短梁局部将会超限，因为其相对刚度很大，结构产生短梁后，短梁局部将会超限，因为其相对刚度很大，把局部荷载都吸收在自己身上把局部荷载都吸收在自己身上(shn shng)。短梁的超限往。短梁的超限往往是剪扭截面不够或斜截面抗剪不够等。往是剪扭截面不够或斜截面抗剪不够等。在梁宽度在梁宽度(kund)范围内，应简化为一点范围内，应简化为一点输入输入第14页/共52页第十四页，共53页。对柱边的短梁，也可以采用定义刚性对柱边的短梁，也可以采用定义刚性(n xn)梁的方法梁的方法超过梁宽范围产生短梁，此时才超过梁宽范围产生短梁，此时才是真正是真正(zhnzhng)的短梁，应的短梁，应尽量避免，因为应力过于集中。尽量避免，因为应力过于集中。对柱边短梁可以采用加宽、加掖对柱边短梁可以采用加宽、加掖等方法。等方法。柱边短梁加宽柱边短梁加宽柱边短梁加掖柱边短梁加掖第15页/共52页第十五页，共53页。变形变形(bin xng)问题问题从主梁从主梁伸出的悬挑梁伸出的悬挑梁 从主梁伸出的悬挑梁，与从柱伸出的悬挑梁，其变形协调是不从主梁伸出的悬挑梁，与从柱伸出的悬挑梁，其变形协调是不同的。它将受到主梁大变形（相对于柱）的影响同的。它将受到主梁大变形（相对于柱）的影响(yngxing)，从而降低了刚度，把自身的荷载卸向两边刚度大的挑梁。从而降低了刚度，把自身的荷载卸向两边刚度大的挑梁。柱的轴向变形柱的轴向变形(bin xng)小小梁的弯曲变形大梁的弯曲变形大卸载方向卸载方向第16页/共52页第十六页，共53页。变形问题变形问题恒载模拟施工算法恒载模拟施工算法(sun f)的平衡的平衡 由于由于(yuy)恒载模拟施工算法的特殊性，不能直接用模拟施恒载模拟施工算法的特殊性，不能直接用模拟施工算法计算出的内力，去做节点的剪力、弯矩平衡。工算法计算出的内力，去做节点的剪力、弯矩平衡。 要验算节点剪力、弯矩的平衡，应采用要验算节点剪力、弯矩的平衡，应采用“一次性加载一次性加载”的计算的计算模式。模式。第第3 3层加载形式层加载形式(xngsh)(xngsh)第第2 2层加载形式层加载形式第第1 1层加载形式层加载形式节点平衡需要上下层的内力，节点平衡需要上下层的内力，而它们却是而它们却是在不同加载条在不同加载条件下产生的件下产生的，所以不满足，所以不满足平衡。平衡。恒载模拟施工的加载方式恒载模拟施工的加载方式一次性加载一次性加载可以满足可以满足节点平衡节点平衡第17页/共52页第十七页，共53页。变形问题变形问题(wnt)框剪结构中，竖向框剪结构中，竖向荷载的传力荷载的传力 框架剪力墙结构中，由于柱轴向刚度要远小于墙的轴向刚度，框架剪力墙结构中，由于柱轴向刚度要远小于墙的轴向刚度，在竖向荷载在竖向荷载(hzi)作用下，柱与墙之间的连梁将调节两者的作用下，柱与墙之间的连梁将调节两者的位移差，使得柱的轴力减少，墙的轴力增大。高层建筑的层层位移差，使得柱的轴力减少，墙的轴力增大。高层建筑的层层调整，将可能造成顶部框架柱在竖向荷载调整，将可能造成顶部框架柱在竖向荷载(hzi)作用下受拉。作用下受拉。 实际情况是：结构变形是在逐层找平、逐层变形的情况下产生实际情况是：结构变形是在逐层找平、逐层变形的情况下产生的，到结构顶部时，由于大部分变形已经完成，连梁的调节作的，到结构顶部时，由于大部分变形已经完成，连梁的调节作用就不会很大。程序采用用就不会很大。程序采用“模拟施工模拟施工1”就是体现了这种施工就是体现了这种施工过程。另外：地基变形也会调整柱、墙的位移差。过程。另外：地基变形也会调整柱、墙的位移差。即使考虑了模拟施工即使考虑了模拟施工(sh gng)1，连梁也会起到相，连梁也会起到相当的调节作用当的调节作用第18页/共52页第十八页，共53页。 模拟施工模拟施工1，只对上部结构起作用，对底部传基础荷载，只对上部结构起作用，对底部传基础荷载，并没有起到调节作用。所以框剪结构传基础荷载还是会并没有起到调节作用。所以框剪结构传基础荷载还是会出现黑洞现象，即剪力墙下的轴力很大，柱下轴力很小，出现黑洞现象，即剪力墙下的轴力很大，柱下轴力很小，造成地基造成地基(dj)沉降、承载力等验算误差。沉降、承载力等验算误差。 可以采用可以采用“模拟施工模拟施工2”的计算方法解决这个问题，它的计算方法解决这个问题，它是把柱的轴向刚度提高是把柱的轴向刚度提高10倍，以减少柱、墙的刚度差异，倍，以减少柱、墙的刚度差异，从而起到调整传基础的荷载。从而起到调整传基础的荷载。第19页/共52页第十九页，共53页。变形问题变形问题(wnt)连梁的计连梁的计算模型算模型 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。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。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，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，将造成较大的分析误差将造成较大的分析误差(wch)。为此，可以按以下方式处理：。为此，可以按以下方式处理： 当跨高比大于当跨高比大于5时，连梁按框架梁输入、分析。时，连梁按框架梁输入、分析。 当跨高比小于当跨高比小于2.5时，连梁按壳元（洞口）输入、分析。时，连梁按壳元（洞口）输入、分析。 当跨高比介于当跨高比介于5和和2.5之间时，按壳元（洞口）分析，应细化单元之间时，按壳元（洞口）分析，应细化单元划分；按框架梁分析，结构刚度将偏柔。划分；按框架梁分析，结构刚度将偏柔。第20页/共52页第二十页，共53页。连梁的单元连梁的单元(dnyun)划分划分连梁与墙的协调连梁与墙的协调(xitio)节点节点框架框架(kun ji)梁与墙的梁与墙的协调节点协调节点第21页/共52页第二十一页，共53页。变形问题变形问题越层柱的计算越层柱的计算(j sun)模型模型 越层柱的特点是：在越层点不受楼板的约束。越层柱的特点是：在越层点不受楼板的约束。 越层柱的计算模型可以是整根接起来的模型，也可以是每越层柱的计算模型可以是整根接起来的模型，也可以是每层逐根的计算模型。只要保证层逐根的计算模型。只要保证(bozhng)越层柱的变形越层柱的变形特点，这两种模型的计算结果是可以一致的。特点，这两种模型的计算结果是可以一致的。越层柱越层柱TAT越层柱模型，把柱连接起越层柱模型，把柱连接起来，自重来，自重(zzhng)作用在柱作用在柱顶顶SATWE越层柱越层柱模型模型，柱不连，柱不连接，自重各自接，自重各自作用在各层的作用在各层的柱顶柱顶地震力、地震力、风力风力地震力、地震力、风力风力第22页/共52页第二十二页，共53页。 越层柱的长度越层柱的长度(chngd)系数：系数： 对单边越层柱，长度对单边越层柱，长度(chngd)系数中含有柱的折算长度系数中含有柱的折算长度(chngd)； 对全越层柱，对全越层柱，SATWE的长度的长度(chngd)系数中含有柱的系数中含有柱的折算长度折算长度(chngd)。Lo3LoLo2Lo1321各段柱长度各段柱长度(chngd)和总长度和总长度(chngd)各段柱长度各段柱长度(chngd)系数和按全长计算的长度系数和按全长计算的长度(chngd)系数系数长度系数应满足：长度系数应满足：Lo1*1 = Lo2* 2 = Lo3* 3 = Lo* 第23页/共52页第二十三页，共53页。变形问题变形问题梁柱偏心的计算梁柱偏心的计算(j sun)模型模型 当梁柱当梁柱(lin zh)偏心时，程序自动加刚域，来考虑偏心偏心时，程序自动加刚域，来考虑偏心产生的附加弯矩。产生的附加弯矩。 也可以通过人工设置刚性梁来实现。也可以通过人工设置刚性梁来实现。梁的计算梁的计算(j sun)模型模型梁的刚域梁的刚域梁端剪力梁端剪力转换为柱端轴转换为柱端轴力和弯矩力和弯矩第24页/共52页第二十四页，共53页。变形问题变形问题上下上下(shngxi)柱偏柱偏心的计算模型心的计算模型 当上下当上下(shngxi)柱形心偏心连接时，程序自动加刚域，来考柱形心偏心连接时，程序自动加刚域，来考虑偏心产生的附加弯矩。虑偏心产生的附加弯矩。柱水平柱水平(shupng)刚刚域域上柱轴力上柱轴力转换为下柱的转换为下柱的轴力和弯矩轴力和弯矩第25页/共52页第二十五页，共53页。变形变形(bin xng)问题问题梁抬墙梁抬墙的偏心问题的偏心问题 当转换梁抬偏心当转换梁抬偏心(pinxn)墙时，一般认为在竖向力作用下，墙时，一般认为在竖向力作用下，墙对下部转换梁作用一个大的扭矩。但事实上扭矩并不大，因墙对下部转换梁作用一个大的扭矩。但事实上扭矩并不大，因为扭矩是由梁两端转角不协调所产生，上部墙体虽然偏心为扭矩是由梁两端转角不协调所产生，上部墙体虽然偏心(pinxn)，但它给下部的梁柱作用的是一个同向的弯曲，所，但它给下部的梁柱作用的是一个同向的弯曲，所以，偏心以，偏心(pinxn)的效果都转化为两边柱的附加弯矩了。的效果都转化为两边柱的附加弯矩了。上部墙偏心将主要产生下部上部墙偏心将主要产生下部(xi b)柱的附加弯矩柱的附加弯矩第26页/共52页第二十六页，共53页。变形问题变形问题(wnt)刚性梁和刚性梁和刚域的区别刚域的区别 刚性梁可以独立位移，但不变形。主要起到传递位移和力的刚性梁可以独立位移，但不变形。主要起到传递位移和力的作用。与构件变形不协调作用。与构件变形不协调(xitio)。 刚域则需要依附于构件，本身也不变形，但随构件变形而移刚域则需要依附于构件，本身也不变形，但随构件变形而移动。与构件变形协调动。与构件变形协调(xitio)。 刚性梁与刚域作用是一样的，但效果不一定相同，两者不能刚性梁与刚域作用是一样的，但效果不一定相同，两者不能互换。互换。刚性梁使局部刚性梁使局部(jb)转角增转角增加，弯矩增加加，弯矩增加第27页/共52页第二十七页，共53页。垂直于构件的刚域也会使局部垂直于构件的刚域也会使局部(jb)转角增加，弯矩增加转角增加，弯矩增加沿着沿着(yn zhe)构件的刚域不构件的刚域不会使局部转角增加，弯矩增会使局部转角增加，弯矩增加加第28页/共52页第二十八页，共53页。变形变形(bin xng)问题问题剪力墙剪力墙单元的划分单元的划分 剪力墙采用二维有限元模型，则单元划分不可避免。剪力墙采用二维有限元模型，则单元划分不可避免。 单元划分的粗细均匀性、对称性、合理性等，都会影响单元划分的粗细均匀性、对称性、合理性等，都会影响到分析结果。到分析结果。 单元划分的特征，也与二维单元的协调性则有关。不同单元划分的特征，也与二维单元的协调性则有关。不同(b tn)的协调原则，可以认为是不同的协调原则，可以认为是不同(b tn)的的分析模型。分析模型。 SATWE采用节点协调的单元划分原则，对划分合理性依采用节点协调的单元划分原则，对划分合理性依赖强，划分难度较大。赖强，划分难度较大。 PMSAP采用节点广义协调的单元划分原则，对划分合理采用节点广义协调的单元划分原则，对划分合理性依赖不强，划分比较容易控制。目前一些国外软件也性依赖不强，划分比较容易控制。目前一些国外软件也采用这种广义协调的单元划分原则。采用这种广义协调的单元划分原则。 单元划分目前不能人工调整，都由程序自动进行，当出单元划分目前不能人工调整，都由程序自动进行，当出现由于单元划分造成局部分析不合理、不对称时，需要现由于单元划分造成局部分析不合理、不对称时，需要调整分析结果，最好采用多种分析模型计算，以增加设调整分析结果，最好采用多种分析模型计算，以增加设计依据。如用计依据。如用TAT来避开这个问题。来避开这个问题。第29页/共52页第二十九页，共53页。SATWE上下上下(shngxi)墙节点墙节点要求协调要求协调PMSAP上下墙可以采用上下墙可以采用(ciyng)附附加位移函数作为约束条件的广义协调加位移函数作为约束条件的广义协调广义协调位移广义协调位移函数函数(hnsh)曲线曲线对于复杂高层结构也要使用对于复杂高层结构也要使用两种不同的计算模型两种不同的计算模型进行分析进行分析第30页/共52页第三十页，共53页。变形变形(bin xng)问题问题梁的轴力梁的轴力 一般梁与楼板相连，且在同一标高，楼板平面内的刚度很大，一般梁与楼板相连，且在同一标高，楼板平面内的刚度很大，面内相对位移很小，所以，梁的轴力是可以忽略的，刚性楼面内相对位移很小，所以，梁的轴力是可以忽略的，刚性楼板假定就是这样考虑的。板假定就是这样考虑的。 考虑楼板的面内变形，或没有楼板，梁会有轴力。考虑楼板的面内变形，或没有楼板，梁会有轴力。 混凝土梁的轴压力一般不考虑，轴拉力与弯矩一起按偏拉构混凝土梁的轴压力一般不考虑，轴拉力与弯矩一起按偏拉构件设计件设计(shj)。 钢梁产生轴力，梁应按钢柱的方式验算应力比。钢梁产生轴力，梁应按钢柱的方式验算应力比。 斜梁、坡梁一般都有轴力。斜梁、坡梁一般都有轴力。 框支转换梁一般应考虑轴拉力，应按偏拉构件设计框支转换梁一般应考虑轴拉力，应按偏拉构件设计(shj)。第31页/共52页第三十一页，共53页。框支梁上部墙体内力框支梁上部墙体内力(nil)的起拱作用的起拱作用起拱对下部墙、梁产生起拱对下部墙、梁产生(chnshng)拉力拉力第32页/共52页第三十二页，共53页。设计设计(shj)问题问题柱墙活荷柱墙活荷载折减载折减 较多的用户理解这个折减系数存在问题。这里关键是要理解较多的用户理解这个折减系数存在问题。这里关键是要理解“计算截面以上层计算截面以上层”这句话。当一个这句话。当一个10层的结构，按这句话的层的结构，按这句话的理解，各层的理解，各层的“柱墙或荷载折减系数柱墙或荷载折减系数”将是如下。将是如下。层号层号 折减系数折减系数层号层号 折减系数折减系数 10 1.0 9 1.0 8 0.85 7 0.85 6 0.70 5 0.70 4 0.65 3 0.65 2 0.65 1 0.60 从折减系数来看，说明从从折减系数来看，说明从1到到10层满布层满布(mn b)活荷载活荷载的概率为的概率为60%，对第，对第6层来说层来说6到到10层满布层满布(mn b)活荷载的活荷载的概率为概率为70%，而顶层满布，而顶层满布(mn b)活荷载的概率则为活荷载的概率则为100%。这说明活荷载折减的科学性、合理性。这说明活荷载折减的科学性、合理性。第33页/共52页第三十三页，共53页。1.01.00.850.850.70.70.650.650.650.6各层柱墙活荷载折减系数各层柱墙活荷载折减系数(xsh)第34页/共52页第三十四页，共53页。设计设计(shj)问题问题梁活荷载折梁活荷载折减减 梁活荷载折减是根据梁的承受荷载面积而确定的，这样梁活荷载折减是根据梁的承受荷载面积而确定的，这样(zhyng)就会造成比较复杂的折减方式，且可能每根梁就会造成比较复杂的折减方式，且可能每根梁不同。不同。PMCAD在处理这个问题时，采用了折减楼面荷载的方式，在处理这个问题时，采用了折减楼面荷载的方式，这样这样(zhyng)就把搂面的外荷载折减了，同时，它也就就把搂面的外荷载折减了，同时，它也就把结构的整体质量、地震作用、所有构件的内力都折减了。把结构的整体质量、地震作用、所有构件的内力都折减了。鉴于这样鉴于这样(zhyng)的处理方式，建议在选择梁活荷载折的处理方式，建议在选择梁活荷载折减时，应慎重考虑。减时，应慎重考虑。 所以，在使用所以，在使用PKPM系列的软件中，活荷载折减最好不要系列的软件中，活荷载折减最好不要重复使用，如考虑了梁的活荷载折减，则在重复使用，如考虑了梁的活荷载折减，则在SATWE、TAT中最好不要选择中最好不要选择“柱墙活荷载折减柱墙活荷载折减”，以避免活荷载，以避免活荷载折减过多。反之亦然。折减过多。反之亦然。第35页/共52页第三十五页，共53页。梁承受面荷载梁承受面荷载(hzi)的面积的面积第36页/共52页第三十六页，共53页。设计问题设计问题(wnt)梁设计弯矩放大系数的合梁设计弯矩放大系数的合理使用理使用 梁弯矩放大系数起源于梁的活荷载不利布置，当不考虑活荷载梁弯矩放大系数起源于梁的活荷载不利布置，当不考虑活荷载不利布置时，梁活荷载弯矩偏小，程序试图通过这个不利布置时，梁活荷载弯矩偏小，程序试图通过这个(zh ge)参数来调整梁的弯矩。参数来调整梁的弯矩。 过去这个过去这个(zh ge)参数只乘在梁的跨中正弯矩上，但是实际上参数只乘在梁的跨中正弯矩上，但是实际上活荷载不利布置不但对梁的正弯矩有影响，对负弯矩也有影响，活荷载不利布置不但对梁的正弯矩有影响，对负弯矩也有影响，所以，目前这个所以，目前这个(zh ge)参数在梁正负弯矩上都乘。参数在梁正负弯矩上都乘。 当考虑活荷载不利布置时，梁弯矩放大系数宜取当考虑活荷载不利布置时，梁弯矩放大系数宜取1.0。如果活荷。如果活荷载较小，则即使不考虑活荷载不利布置，该系数也不要取得过载较小，则即使不考虑活荷载不利布置，该系数也不要取得过大，宜取大，宜取1.1以下。只有当活荷载较大时，该系数需要取得大些。以下。只有当活荷载较大时，该系数需要取得大些。 梁弯矩放大系数是最后乘在组合设计弯矩上（弯矩包络图上），梁弯矩放大系数是最后乘在组合设计弯矩上（弯矩包络图上），所以它把恒、活、地震、风的荷载都放大了。所以它把恒、活、地震、风的荷载都放大了。第37页/共52页第三十七页，共53页。放大前的设计放大前的设计(shj)包包络络放大放大(fngd)后的设计包后的设计包络络放大放大(fngd)后的设计包后的设计包络络放大前的设计包络放大前的设计包络第38页/共52页第三十八页，共53页。设计问题设计问题(wnt)剪力墙加强区起算层号的剪力墙加强区起算层号的合理应用合理应用 这个参数主要是针对有地下室结构、多层带剪力墙结构、这个参数主要是针对有地下室结构、多层带剪力墙结构、底框剪力墙结构而设置的。起算层号是指建模输入的结构底框剪力墙结构而设置的。起算层号是指建模输入的结构自然层号。自然层号。 当有多层地下室时，地下当有多层地下室时，地下1层以下层以下(yxi)可以不按加强区可以不按加强区设计，此时该参数可以起到抬高起算层号的目的。设计，此时该参数可以起到抬高起算层号的目的。 多层带剪力墙结构或底框剪力墙结构，由于剪力墙的轴压多层带剪力墙结构或底框剪力墙结构，由于剪力墙的轴压比很小，按照抗震规范可以不设加强区，可以把比很小，按照抗震规范可以不设加强区，可以把“剪力墙剪力墙加强区起算层号加强区起算层号”定义为大于结构层，则结构分析时将没定义为大于结构层，则结构分析时将没有剪力墙的加强区。有剪力墙的加强区。第39页/共52页第三十九页，共53页。地下一层以下地下一层以下(yxi)可以不作为加强区可以不作为加强区底框和多层剪力墙结构可底框和多层剪力墙结构可以以(ky)不作为加强区不作为加强区剪力墙加强剪力墙加强(jiqing)(jiqing)起算层起算层号填号填 3 3剪力墙加强起算层号填剪力墙加强起算层号填 4第40页/共52页第四十页，共53页。设计设计(shj)问题问题振型数振型数的合理选取的合理选取 结构结构(jigu)(jigu)可以求得到的特征值是有限的。即结构可以求得到的特征值是有限的。即结构(jigu)(jigu)的周期、振型数是有限的。结构的周期、振型数是有限的。结构(jigu)(jigu)的特征值的特征值数与结构数与结构(jigu)(jigu)有质量贡献的自由度数有关。有质量贡献的自由度数有关。 有质量贡献的自由度数：有质量贡献的自由度数： 对一块刚性楼板有对一块刚性楼板有3 3个。对一个弹性节点有个。对一个弹性节点有2 2个。个。 结构结构(jigu)(jigu)分析时，统计刚性板数和弹性节点数，即可分析时，统计刚性板数和弹性节点数，即可得出可能计算出的最大特征值数。得出可能计算出的最大特征值数。 当结构当结构(jigu)(jigu)的有质量贡献的自由度数较多时，求出所的有质量贡献的自由度数较多时，求出所有的特征值会消耗很多时间，而对结构有的特征值会消耗很多时间，而对结构(jigu)(jigu)影响大的影响大的特征参数往往是前面的特征值，所以没有必要把所有的特征参数往往是前面的特征值，所以没有必要把所有的特征值都求出来。特征值都求出来。 特征值数的合理数量可以由特征值数的合理数量可以由“有效质量系数有效质量系数”来判定来判定第41页/共52页第四十一页，共53页。刚性刚性(n xn)楼板楼板3个带质量个带质量的自由度的自由度Dx、Dy、z弹性节点弹性节点(ji din)有有2个带质量的个带质量的自由度自由度dx、dy第42页/共52页第四十二页，共53页。设计设计(shj)问题问题梁刚度放大系数的合理梁刚度放大系数的合理应用应用 梁刚度放大是基于楼板而设置的，在分析时，程序对梁只考虑了梁刚度放大是基于楼板而设置的，在分析时，程序对梁只考虑了矩形截面，刚度偏小。矩形截面，刚度偏小。 目前程序的设置及处理方式比较粗糙，整个结构只设两个（分中目前程序的设置及处理方式比较粗糙，整个结构只设两个（分中梁、边梁）。严格说来，应根据每层每根梁的楼板情况梁、边梁）。严格说来，应根据每层每根梁的楼板情况(qngkung)(qngkung)而定。而定。 程序下一步将增加这种细化的功能。程序下一步将增加这种细化的功能。楼板楼板(lubn)和梁共和梁共同工作同工作第43页/共52页第四十三页，共53页。设计问题设计问题铰接铰接(jioji)梁的合梁的合理设置理设置 混凝土梁应该都是刚接，没有严格意义上的铰接，所以设混凝土梁应该都是刚接，没有严格意义上的铰接，所以设置铰接是有问题的。置铰接是有问题的。 铰接梁定义的太多，导致内力的重分布，内力分配不合理铰接梁定义的太多，导致内力的重分布，内力分配不合理因数加大，计算结果不合理。结构分析应真实可信。因数加大，计算结果不合理。结构分析应真实可信。 剪力墙面外的约束程序可以比较真实的刚度比来表现，不剪力墙面外的约束程序可以比较真实的刚度比来表现，不应通过应通过(tnggu)(tnggu)铰接的方式调整梁端弯矩。铰接的方式调整梁端弯矩。 梁的超限应具体情况具体分析，切勿通过梁的超限应具体情况具体分析，切勿通过(tnggu)(tnggu)盲目设盲目设置梁的铰接，来达到梁不超限的目的。置梁的铰接，来达到梁不超限的目的。墙面外刚度墙面外刚度(n d)小，约束小，约束小，梁端负弯矩自然就小小，梁端负弯矩自然就小第44页/共52页第四十四页，共53页。设计问题设计问题(wnt)柱非加密柱非加密区箍筋区箍筋 柱承受的剪力，在全长度上是不变的。柱承受的剪力，在全长度上是不变的。 柱非加密区的箍筋面积，就是柱实际受剪的计算箍筋面积。柱非加密区的箍筋面积，就是柱实际受剪的计算箍筋面积。当该面积较大时，该柱箍筋将全长加密，即没有非加密区当该面积较大时，该柱箍筋将全长加密，即没有非加密区了。了。 由于柱剪力一般由于柱剪力一般(ybn)较小，往往小于构造要求，所以较小，往往小于构造要求，所以柱加密区箍筋往往是构造配箍。柱加密区箍筋往往是构造配箍。柱剪力全长不变柱剪力全长不变非加密非加密(ji m)区柱实区柱实际计算的箍筋面积际计算的箍筋面积加密区加密区柱构造箍筋面积柱构造箍筋面积加密区加密区柱构造箍筋面积柱构造箍筋面积第45页/共52页第四十五页，共53页。设计设计(shj)问题问题梁非加密区梁非加密区箍筋箍筋 梁非加密区的箍筋，是根据剪力实际梁非加密区的箍筋，是根据剪力实际(shj)计算出来的。梁箍筋计算出来的。梁箍筋是否有非加密区，应根据剪力的变化而定。是否有非加密区，应根据剪力的变化而定。梁全长度梁全长度(chngd)上上剪力的变化剪力的变化（1.52）Ho这个位置的剪力配箍就是非这个位置的剪力配箍就是非加密区配箍的依据加密区配箍的依据第46页/共52页第四十六页，共53页。设计设计(shj)问题问题超配系数的作用超配系数的作用 当结构设计为当结构设计为9度，或度，或1级框架结构时，程序根据级框架结构时，程序根据(gnj)“超配超配系数系数”来计算来计算“强柱弱梁强柱弱梁”、“强剪弱弯强剪弱弯”的内力调整系数。的内力调整系数。 在验算楼层抗剪承载力时，程序用超配系数乘以计算配筋作为截在验算楼层抗剪承载力时，程序用超配系数乘以计算配筋作为截面的配筋面积。面的配筋面积。)/1 (5 . 0)(0ckccGcGsasykacyfhbNhNahAfM配筋面积配筋面积(min j)As中已经乘以中已经乘以超配系数超配系数第47页/共52页第四十七页，共53页。第48页/共52页第四十八页，共53页。设计设计(shj)问题问题地下室外墙地下室外墙的配筋的配筋 地下室外墙的平面外验算、配筋，程序按如下方式进行：地下室外墙的平面外验算、配筋，程序按如下方式进行： 1 1。按单向板计算墙板上中下的弯矩，计算时取上下嵌固、。按单向板计算墙板上中下的弯矩，计算时取上下嵌固、和上端简支下端嵌固两种模型，取平均值设计和上端简支下端嵌固两种模型，取平均值设计(shj)(shj)； 2 2。按纯弯板设计。按纯弯板设计(shj)(shj)、和压弯薄柱设计、和压弯薄柱设计(shj)(shj)，两者配筋，两者配筋取大。取大。 3 3。按人防要求，验算延性比。按人防要求，验算延性比。验算验算(yn sun)弯弯矩矩白线白线按纯弯板配筋按纯弯板配筋弯矩取弯矩取上中下的大值上中下的大值按压弯配筋按压弯配筋弯矩取上中下的弯矩取上中下的大值，轴力取设计值大值，轴力取设计值第49页/共52页第四十九页，共53页。设计设计(shj)问题问题多塔的多塔的0.2Qo调整调整 当多塔框剪结构进行整体分析时，当多塔框剪结构进行整体分析时，SATWE对对0.2Qo的调整的调整却没有却没有(mi yu)分塔进行。所以要特别注意这一点。分塔进行。所以要特别注意这一点。TAT考虑了分塔的考虑了分塔的0.2Qo的调整。的调整。 建议在用建议在用SATWE时，对多塔的框剪结构切开分析，以保证时，对多塔的框剪结构切开分析，以保证框架调整的正确。框架调整的正确。切开分析，以保证切开分析，以保证(bozhng)0.2Qo(bozhng)0.2Qo调整的正调整的正确确第50页/共52页第五十页，共53页。设计设计(shj)问题问题周期折减系数的理周期折减系数的理解解 周期折减系数并不改变结构的基本振动特征，即输出表达的结构周期折减系数并不改变结构的基本振动特征，即输出表达的结构周期是不变的。周期是不变的。 周期折减系数是放大地震作用的方法之一。周期折减系数是放大地震作用的方法之一。 周期折减系数是根据结构早期弹性刚度周期折减系数是根据结构早期弹性刚度(n d)较大（因为有较大（因为有大量的填充墙）而在地震作用时破坏这种特性，而设置的放大地大量的填充墙）而在地震作用时破坏这种特性，而设置的放大地震作用的系数。震作用的系数。周期周期(zhuq)折减前的反应谱折减前的反应谱曲线曲线周期折减后的反应谱曲线周期折减后的反应谱曲线Tg5Tg0.16.0=(Tg/T)2max第51页/共52页第五十一页，共53页。谢谢您的观看(gunkn)！第52页/共52页第五十二页，共53页。NoImage内容(nirng)总结建模问题墙节点抬高无效。当次梁当主梁输入后，次梁与主梁共同产生交叉梁系的体系承担竖向荷载。垂直于构件的刚域也会使局部转角增加，弯矩增加。沿着构件的刚域不会使局部转角增加，弯矩增加。混凝土梁的轴压力(yl)一般不考虑，轴拉力与弯矩一起按偏拉构件设计。在验算楼层抗剪承载力时，程序用超配系数乘以计算配筋作为截面的配筋面积。按压弯配筋弯矩取上中下的大值，轴力取设计值。谢谢您的观看第五十三页，共53页。