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1、文獻(xiàn)綜述土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)常見結(jié)構(gòu)計(jì)算問題探討年 級(jí): 學(xué) 號(hào): 姓 名: 專 業(yè): 土木工程 xx大學(xué)土木工程系二零一二年五月土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)常見結(jié)構(gòu)計(jì)算問題探討 【摘要】:從荷載及荷載效應(yīng)的計(jì)算和構(gòu)件截面設(shè)計(jì)兩個(gè)方面,分析了多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)類畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算過程中存在的一些問題,并指出了正確的做法及其理論依據(jù)?!娟P(guān)鍵詞】:土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)混凝土框架結(jié)構(gòu)計(jì)算。civil engineering graduation design of common problems in structural analysis.abstract:from the load and load effe
2、ct calculation and section design of member two aspects, analysis of the reinforced concrete frame structure in graduated design calculation in the process of some existing problems, and pointed out that the correct approach and its theoretical basis.key words: civil engineering graduation design co
3、ncrete frame structure calculation1.荷載及其效應(yīng)計(jì)算中常見問題分析1. 1 .活荷載的折算與折減對(duì)于單向板肋梁樓蓋中的連續(xù)梁板,往往忽略次梁對(duì)板、主梁對(duì)次梁的約束作用而采鉸支座確定其計(jì)算簡(jiǎn)圖,當(dāng)考慮樓面活荷載的最不利布置時(shí),支座實(shí)際的轉(zhuǎn)動(dòng)將減小連續(xù)梁板的內(nèi)力使得計(jì)算誤差較大。此時(shí)應(yīng)考慮活荷載的折算,即在保持總荷載不變的前提下,將部分活載折算為恒載進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算,減小計(jì)算簡(jiǎn)圖帶來的誤差。這在用活荷載最不利布置進(jìn)行樓板及次梁內(nèi)力計(jì)算時(shí)一定要考慮,但本人的設(shè)計(jì)按照活載滿布方式求內(nèi)力,所以不需考慮活載折算,用彈性法只需將跨中彎矩?cái)U(kuò)大 1.11.2 倍進(jìn)行調(diào)整,筆者用1
4、.2倍。在計(jì)算樓面梁和柱、基礎(chǔ)時(shí) ,考慮到樓面活荷載不可能以荷載規(guī)范給出的標(biāo)準(zhǔn)值同時(shí)滿布在所有樓屋面上 ,需考慮活荷載的折減。對(duì)于教室、實(shí)驗(yàn)室、閱覽室、會(huì)議室、醫(yī)院門診室等建筑,其樓面梁、柱和基礎(chǔ)各自的從屬面積超過50m2時(shí),折減系數(shù)均為0.9。1. 2 .地震作用計(jì)算時(shí)結(jié)構(gòu)自振周期的計(jì)算筆者的設(shè)計(jì)是質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結(jié)構(gòu),手算地震作用時(shí)采用底部剪力法,底部總剪力等于結(jié)構(gòu)基本自振周期對(duì)應(yīng)的地震影響系數(shù)與等效重力荷載代表值的乘積。高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程中關(guān)于底部剪力法的規(guī)定明確指出基本周期應(yīng)按 照頂點(diǎn)位移法計(jì)算(b. 0. 2 條) 。1. 3 . 抗震組合中不考慮屋面活荷載
5、在進(jìn)行豎向荷載統(tǒng)計(jì)時(shí),考慮到屋面活荷與雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值同時(shí)出現(xiàn)的概率極小,建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范4.3.1條規(guī)定:屋面均布活荷載不應(yīng)與雪荷載同時(shí)組合,所以二者中只取較大值進(jìn)行計(jì)算。在進(jìn)行內(nèi)力組合時(shí),非抗震組合中的活載內(nèi)力應(yīng)是根據(jù)屋面活載與雪荷載較大值計(jì)算出的,而抗震組合中的活載內(nèi)力應(yīng)是取屋面雪荷載計(jì)算出的。1. 4 . 每榀框架上的層間剪力計(jì)算有些同學(xué)只針對(duì)一榀框架進(jìn)行重力荷載代表值的統(tǒng)計(jì),從而求出地震作用和層間剪力,用于內(nèi)力計(jì)算。這樣簡(jiǎn)化計(jì)算其實(shí)概念上非常不明確,是將結(jié)構(gòu)問題簡(jiǎn)化成了力學(xué)問題。筆者按照結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行每層的重力荷載代表值統(tǒng)計(jì),計(jì)算結(jié)構(gòu)單元的自振周期、結(jié)構(gòu)單元上作用的地震作用和層間剪力,然后
6、根據(jù)側(cè)移剛度的比例將層間剪力分配到所選的框架上再計(jì)算內(nèi)力。1. 5 .梁彎矩調(diào)幅中跨中彎矩的處理在計(jì)算豎向荷載作用下的框架內(nèi)力時(shí),需要考慮梁端負(fù)彎矩調(diào)幅。在進(jìn)行框架梁設(shè)計(jì)時(shí),可以主動(dòng)考慮塑性內(nèi)力重分布,對(duì)梁端負(fù)彎矩進(jìn)行適當(dāng)調(diào)幅,達(dá)到調(diào)整配筋分布、節(jié)約材料、方便施工的目的。當(dāng)降低梁端負(fù)彎矩后,塑性內(nèi)力重分布就會(huì)提前出現(xiàn),梁的最終承載能力主要取決于跨中截面的彈性承載能力,所以跨中彎矩需要按照平衡條件相應(yīng)增大,才能保證框架梁的總體承載能力不變。1. 6.內(nèi)力組合中的“有利”問題構(gòu)件截面內(nèi)力組合中出錯(cuò)最多的是某種荷載效應(yīng)對(duì)組合目標(biāo)內(nèi)力來說是“有利”的,但仍然按照“不利”時(shí)的分項(xiàng)系數(shù)計(jì)算,特別是以“軸力
7、最小”為目標(biāo)進(jìn)行柱截面內(nèi)力組合時(shí)最容易出錯(cuò)。建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)中7.0.4條規(guī)定當(dāng)荷載效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力 “有利”時(shí),永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)取1.0,不考慮可變荷載。在進(jìn)行內(nèi)力組合時(shí),必須進(jìn)行組合目標(biāo)內(nèi)力與豎向荷載內(nèi)力之間的符號(hào)關(guān)系判別(水平荷載內(nèi)力左右均考慮,選取不利值即可),若二者符號(hào)一致,此豎向內(nèi)力應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利,若二者符號(hào)相反,則此豎向內(nèi)力應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)“有利”再區(qū)分此豎向內(nèi)力是由永久荷還是可變荷引起的,正確選取分項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行內(nèi)力組合。2 .結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)中的常見問題分析2. 1 .場(chǎng)地類別對(duì)抗震等級(jí)的影響抗震等級(jí)對(duì)于框架截面設(shè)計(jì)的影響很大。一般情況下根據(jù)房屋高度和設(shè)防裂度從抗震規(guī)范中直接查
8、出抗震等級(jí),但對(duì)于“場(chǎng)地類別為類時(shí),除6度外,可按表內(nèi)降低1度所對(duì)應(yīng)的抗震等級(jí)采取抗震構(gòu)造措施,但相應(yīng)的計(jì)算要求不應(yīng)降低”。當(dāng)采用類場(chǎng)地時(shí),抗震計(jì)算的抗震等級(jí)與采取抗震構(gòu)造措施的抗震等級(jí)不一樣,而筆者的畢業(yè)設(shè)計(jì)的場(chǎng)地類別為二類,按照原先的抗震構(gòu)造措施。2. 2 .框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度確定框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí)取框架柱的長(zhǎng)度為結(jié)構(gòu)的層高,但實(shí)際上梁柱縱筋相互交叉形成的節(jié)點(diǎn)連接是介于剛接與鉸接之間的,更接近于剛接。所以混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范7.3.11條規(guī)定了各種柱的計(jì)算長(zhǎng)度,對(duì)于現(xiàn)澆框架的底層柱取l0= 1. 0 h0,其余各層柱取l0= 1. 25 h0。3 .結(jié)束語土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)施過程,歸根結(jié)底就是一個(gè)結(jié)構(gòu)概念的分析過程,一定要注意力學(xué)方法在結(jié)構(gòu)計(jì)算中應(yīng)用的近似性及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)這種“近似”帶來的誤差的調(diào)整方法,學(xué)會(huì)分析結(jié)構(gòu)問題,盡快熟悉土木相關(guān)規(guī)范,建立良好的工程習(xí)慣?!緟⒖嘉墨I(xiàn)】 1中華人民共和國(guó)建設(shè)部.gb5001022002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 s. 北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002. 2中華人民共和國(guó)建設(shè)部.
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