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钢结构静力计算方法 是什么

发布者:建铭  发布时间:2018/3/13 6:37:33

 1.一般分析方法

高层建筑钢结构功能复杂、体型多样、受力复杂且杆件数量众多。因此,在进行结构内力计算时,一般都借助计算机来完成。
若是在初步设计阶段进行截面的估算,也可参照有关资料和手册采用一些近似计算方法,如分层法、D值法、空间协同工作分析、等效角柱法、等效截面法以及展开平面框架法等。
对于框架结构、框架一支撑结构、框架剪力墙结构和框简结构等,其内力和位移均可采用矩阵位移法计算。筒体结构则可按位移相等原则转化为连续的竖向悬臂筒体,采用薄壁杆件理论、有限条法或其他有效方法进行计算。
对于高度小于100m的建筑或在方案阶段估算截面时,可采用如下近似方法情:荷载效应。
(1)在竖向荷载作用下,框架内力可以采用分层法或力矩分配法进行简化计算。在水平荷载作用图8-22框架一支撑结构协同分析下,框架内力和位移可采用D值法进行简化计算。
(2)平面布置规则的框架一支撑结构,在水平荷载作用下当简化为平面抗风力体系分 析时,可将所有框架合并为总框架,并将所有竖向支撑合并为总支撑,然后进行协同工作分析(图8-22)。总支撑可当作一根弯曲杆件,其等效惯性矩可按下式计算
(3)类似于框架一支撑结构的分析,平面布置规则的框架剪力墙结构,在水平荷载作用下当简化为平面抗侧力体系分析时,可将所有框架合并为总框架,所有剪力墙合并为总剪力墙,然后进行协同工作分析。
(4)平面为矩形或其他规则形状的框筒结构,可采用等效角柱法、展开平面框架法或 等效截面法,转化为平面框架进行近似计算。用等效截面法计算外框筒的构件截面尺寸时,外框筒可视为平行于荷载方向的两个等效槽形截面,其翼缘有效宽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分别为简体截面的长度和宽度,H为结构高度。框筒在水平荷载下的内力,可用材料力学公式作简化计算。
(5)当对规则但有偏心的结构进行近似分析时,可先按元偏心结构进行分析,然后将 内力乘以修正系数计算扭转效应。但当扭矩计算结果对结构的内力起有利作用时,应忽略扭矩的作用。参照南斯拉夫等国的规范,修正系数可按照下式计算
非地震作用时,取ell = eo (eo为楼层水平荷载合力重心至刚心的距离)。在抗震设计中,结构的偏心距设计值主要取决于以下几个因素:①地面的扭转运动:②结构的扭转动力效应;③计算模型和实际结构之间的差异;④恒荷载和活荷载实际上的不均匀分布;⑤非结构构件引起的结构刚度中心的偏移。考虑到我国在钢筋混凝土结构中的习惯用法和外国的常用取值,一般可取为
(6)高层建筑钢结构节点域不加厚时,其剪切变形对结构侧移的影响可达10%%,甚至更大,所以此时应计人梁柱节点域剪切变形对侧移的影响。节点域剪切变形对内力的影响,一般在10%以内,影响较小,因而可不计其影响。用精确方法计算剪切变形对侧移的影响比较麻烦,在工程设计中采用近似方法考虑其影响。可将梁柱节点域当作一个单独的单元进行结构分析,对于钢框架结构也可按下列规定作近似计算:对于箱形截面柱框架,可将节点域当作刚域,刚域的尺寸取节点域尺寸的)半;对工字形截面柱框架,可按结构轴线尺寸进行分析,并按照下述方法对侧移进行修正。
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