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鋼結構靜力計算方法 是什么

發布者:建銘  發布時間:2018/3/13 6:37:33

 1.一般分析方法

高層建筑鋼結構功能復雜、體型多樣、受力復雜且桿件數量眾多。因此,在進行結構內力計算時,一般都借助計算機來完成。
若是在初步設計階段進行截面的估算,也可參照有關資料和手冊采用一些近似計算方法,如分層法、D值法、空間協同工作分析、等效角柱法、等效截面法以及展開平面框架法等。
對于框架結構、框架一支撐結構、框架剪力墻結構和框簡結構等,其內力和位移均可采用矩陣位移法計算。筒體結構則可按位移相等原則轉化為連續的豎向懸臂筒體,采用薄壁桿件理論、有限條法或其他有效方法進行計算。
對于高度小于100m的建筑或在方案階段估算截面時,可采用如下近似方法情:荷載效應。
(1)在豎向荷載作用下,框架內力可以采用分層法或力矩分配法進行簡化計算。在水平荷載作用圖8-22框架一支撐結構協同分析下,框架內力和位移可采用D值法進行簡化計算。
(2)平面布置規則的框架一支撐結構,在水平荷載作用下當簡化為平面抗風力體系分 析時,可將所有框架合并為總框架,并將所有豎向支撐合并為總支撐,然后進行協同工作分析(圖8-22)。總支撐可當作一根彎曲桿件,其等效慣性矩可按下式計算
(3)類似于框架一支撐結構的分析,平面布置規則的框架剪力墻結構,在水平荷載作用下當簡化為平面抗側力體系分析時,可將所有框架合并為總框架,所有剪力墻合并為總剪力墻,然后進行協同工作分析。
(4)平面為矩形或其他規則形狀的框筒結構,可采用等效角柱法、展開平面框架法或 等效截面法,轉化為平面框架進行近似計算。用等效截面法計算外框筒的構件截面尺寸時,外框筒可視為平行于荷載方向的兩個等效槽形截面,其翼緣有效寬度可取下列三者中之最小值:①b~三Ll3;②b~三B/2;③b~三H/3。其中L和B分別為簡體截面的長度和寬度,H為結構高度。框筒在水平荷載下的內力,可用材料力學公式作簡化計算。
(5)當對規則但有偏心的結構進行近似分析時,可先按元偏心結構進行分析,然后將 內力乘以修正系數計算扭轉效應。但當扭矩計算結果對結構的內力起有利作用時,應忽略扭矩的作用。參照南斯拉夫等國的規范,修正系數可按照下式計算
非地震作用時,取ell = eo (eo為樓層水平荷載合力重心至剛心的距離)。在抗震設計中,結構的偏心距設計值主要取決于以下幾個因素:①地面的扭轉運動:②結構的扭轉動力效應;③計算模型和實際結構之間的差異;④恒荷載和活荷載實際上的不均勻分布;⑤非結構構件引起的結構剛度中心的偏移。考慮到我國在鋼筋混凝土結構中的習慣用法和外國的常用取值,一般可取為
(6)高層建筑鋼結構節點域不加厚時,其剪切變形對結構側移的影響可達10%%,甚至更大,所以此時應計人梁柱節點域剪切變形對側移的影響。節點域剪切變形對內力的影響,一般在10%以內,影響較小,因而可不計其影響。用精確方法計算剪切變形對側移的影響比較麻煩,在工程設計中采用近似方法考慮其影響。可將梁柱節點域當作一個單獨的單元進行結構分析,對于鋼框架結構也可按下列規定作近似計算:對于箱形截面柱框架,可將節點域當作剛域,剛域的尺寸取節點域尺寸的)半;對工字形截面柱框架,可按結構軸線尺寸進行分析,并按照下述方法對側移進行修正。
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