計算和設計要求ppt課件.ppt

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1、第4章計算分析和設計要求高層建筑結構設計標題主要內容：主要內容4.1高層建筑結構的計算分析4.2荷載效應和地震作用效應的組合4.3高層建筑結構的設計要求4.4高層建筑結構的抗震概念設計4.5超限高層建筑工程抗震設計4.1計算分析4.1高層建筑結構的計算分析（1）隨著高層的快速發(fā)展，層數(shù)多，高度大，平面布置和立面體形復雜，結構計算分析越來越重要，采用計算機進行計算分析已成為不可或缺的手段。（2）計算機技術和結構分析軟件的普及，一方面使精度提高，另一方面為準確地了解結構的性能提供了技術手段。因此，合理地選擇計算分析方法，確定計算模型

2、和相關參數(shù)，正確使用計算機分析軟件，檢驗和判斷計算結果的可靠性等對高層建筑結構至關重要。4.1計算分析4.1.1結構計算分析方法高層建筑結構應根據(jù)不同材料的結構、不同的受力形式和受力階段，采用相應的計算方法。主要有:（1）線彈性分析方法（2）考慮塑性內力重分布的分析方法（3）非線性分析方法（4）模型試驗分析方法。線彈性分析方法是最基本，也是最成熟的方法，目前大多采用該方法，實踐證明，一般情況下該方法可以滿足工程精度要求，對復雜的不規(guī)則結構或重要的結構，可考慮非線性分析方法和模型實驗方法4.1計算分析框架梁及連梁等構件可考慮局部塑

3、性引起的內力重分布，如在豎向荷載作用下，對框架梁端負彎矩乘以調幅系數(shù)，裝配整體式框架取0.7—0.8，現(xiàn)澆式框架取0.8—0.9；抗震設計的框架-剪力墻或剪力墻結構中的連梁剛度可予以折減，折減系數(shù)不宜小于0.5。理論分析、試驗研究和工程實踐表明，由高層建筑結構的承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，確保結構安全可靠。4.1.1結構計算分析方法4.1.2結構計算模型4.1.2結構計算模型（一）計算模型高層建筑結構是復雜的三維空間受力體系，應根據(jù)實際選取能較準確地反映結構中各構件的實際受力狀況的力學模型?？蛇x擇:（1）平面協(xié)同工作模型

4、：平面和立面布置簡單規(guī)則的框架結構、框架-剪力墻結構；（2）空間協(xié)同工作模型：平面和立面布置復雜的框架結構、框架-剪力墻結構；（3）空間桿系模型：剪力墻結構、筒體結構和復雜布置的框架結構、框架-剪力墻結構應采用空間分析模型（4）空間桿-薄壁桿系模型（5）空間桿-墻板模型（6）有限元計算模型。針對這些力學模型，目前我國均有相應的結構分析軟件。4.1.2結構計算模型4.1.2結構計算模型（二）計算假定：（1）樓蓋（面）平面內剛度為無限大為簡化計算，可視樓面為水平放置的深梁，具有很大的平面內剛度，可近似認為其平面內為無限剛性?？墒棺杂?/p>

5、度數(shù)減小，計算大為簡化。實踐證明，對很多高層建筑結構可滿足工程精度的要求。若采用了剛性樓面板假定，設計上應采取措施保證樓面的整體剛度。如結構平面宜簡單、規(guī)則、對稱，平面長度不宜過長，突出部分長度不宜過大；宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板；對局部削弱的樓面，可采取樓板局部加厚、設置邊梁、加大樓板配筋等措施。4.1.2結構計算模型4.1.2結構計算模型對（1）樓板有效寬度較窄或有較大開洞摟面、（2）狹長外伸段樓面、（3）局部變窄產生薄弱連接的樓面、（4）連體結構的狹長摟面等。樓板內剛度有較大的削弱，樓板會產生明顯的平面內變形，與剛性樓板假定

6、相差較大，計算時應考慮樓板平面內變形的影響。考慮樓板平面內的剛度可將樓板等效為剪彎水平深梁的簡化方法，也可采用有限單元法進行計算。當需要考慮樓板平面內變形,而采用樓板平面內剛度無限剛性的假定時，應將計算結果進行適當調整，一般可對樓板削弱部位的結構構件適當增大內力，加強配筋和構造措施。4.1.2結構計算模型4.1.2結構計算模型（1）對體形復雜、結構布置復雜。如結構平面不規(guī)則、豎向不規(guī)則等，應采用至少兩個不同力學模型進行計算分析，相互比較和校核，確?？煽啃?。（2）帶加強層或轉換層、錯層結構、立面開洞結構、多塔樓結構等均屬復雜高層建

7、筑結構，其豎向剛度變化大、受力復雜、易形成薄弱部位，計算分析應從嚴要求。應符合下列要求：（四）計算要求4.1.2結構計算模型4.1.2結構計算模型1）采用至少兩個不同力學模型的三維空間分析軟件進行計算；2）抗震計算時，宜考慮平扭耦聯(lián)計算扭轉效應，振型數(shù)不應小于15，對多塔樓結構的振型數(shù)不應小于塔樓數(shù)的9倍；3）應采用彈性時程分析法進行補充計算；4）宜采用彈塑性靜力或動力分析方法驗算薄弱層彈塑性變形。4.1.2結構計算模型4.1.2結構計算模型（3）對受力復雜的結構構件，如復雜的剪力墻、加強層構件、轉換層構件、錯層構件、連接體及其

8、相關構件等，除整體分析外，尚應按有限元等方法進行局部應力分析，并據(jù)此進行截面配筋設計校核。（4）除選用可靠的結構分析軟件外，還應對軟件的計算結果從力學概念和工程經驗等方面加以分析判斷，確認其合理、有效后方可采用。如對結構整體位移、樓層剪力、振型和位移形態(tài)、自振周