KM結構設計與中的問題

結構分析與設計中幾個問題的探討

目錄1、結構設計模型的確定2、梁、柱、墻配筋分析3、樓板配筋分析中的相關問題4、結構整體分析及豎向地震分析5、控制結構整體穩(wěn)定的剛重比分析1、結構設計模型的確定1.1、有無地下室的模型問題1.2、不同指標要求的模型1.3、復雜結構模型不確定性的包絡設計1.1、有無地下室的模型問題1.1.1.設計人員設計過程中遇到的問題：1、有地下室，造成首層剪力墻軸壓比突變2、有地下室，造成首層剪力墻抗剪超限3、有地下室，與無地下室比較，內力、配筋差異較大4、有地下室，與無地下室比較，位移角、位移比、剛度比等指標差異較大5、有地下室，首層不是薄弱層；無地下室，首層是薄弱層……1.1、有無地下室的模型問題1.1.2.設計人員設計過程中遇到的問題分析：帶地下室模型計算涉及到的幾個問題：1、規(guī)范嵌固端的理解2、土體約束大小的認知3、帶地下室模型的缺陷4、計算指標的把握（剪重比、剛重比等）1.1、有無地下室的模型問題1.1.3.如何進行內力、配筋及指標處理1、設計人員正常處理，一個模確定內力、配筋指標（大底盤單塔也如此）2、按照規(guī)范的處理3、建議的處理辦法（地下室頂板嵌固與否）1.2、不同指標要求的模型1.2.1.計算扭轉位移比要求的模型抗規(guī)3.4.3及3.4.4條文及說明1.2、不同指標要求的模型1.2.2.計算底部薄弱層要求的模型高規(guī)3.5.2條及條文說明1.2.3.判斷地地下室頂板板是否嵌固固所要求的的模型抗規(guī)6.1.14條條及其條文文說明1.2、不不同指標要要求的模型型高規(guī)5.3.7及條條文說明1.2、不不同指標要要求的模型型1.2.4.位移計計算要求的的模型高規(guī)5.2.1及條條文說明，，內力計算算時連梁剛剛度折減1.2、不不同指標要要求的模型型高規(guī)6.2.13條條文說明，，位移計算算時連梁剛剛度折減1.2、不不同指標要要求的模型型1.2、不不同指標要要求的模型型1.2.5.計算剛剛重比要求求的模型高規(guī)5.4.4條剛剛重比計算算公式1.2、不不同指標要要求的模型型高規(guī)5.4.4條文文說明1.2、不不同指標要要求的模型型1.2.6.計算周周期比、位位移比要求求的模型高規(guī)3.4.5條文文說明1.2、不不同指標要要求的模型型1.3、復復雜結構模模型不確定定性的包絡絡設計1.3.1.復雜結結構不同的的力學模型型的計算高規(guī)5.1.12對對于復雜結結構計算的的模型要求求1.3.2.多塔結結構整體與與拆分模型型的計算高規(guī)5.1.14及及條文說明明對于多塔塔結構的設設計1.3、復復雜結構模模型不確定定性的包絡絡設計高規(guī)10.5.71.3、復復雜結構模模型不確定定性的包絡絡設計1.3.3.結構復復雜部位的的應力補充充分析模型型高規(guī)5.1.15及及條文說明明1.3、復復雜結構模模型不確定定性的包絡絡設計1.3.4.連梁處處理（鉸接接）之后的的設計模型型高規(guī)7.2.26條條文及說明明1.3、復復雜結構模模型不確定定性的包絡絡設計高規(guī)7.2.26條條文說明1.3、復復雜結構模模型不確定定性的包絡絡設計1.3.5.少墻框框架設計模模型的確定定抗規(guī)6.2.13及及條文說明明1.3、復復雜結構模模型不確定定性的包絡絡設計2、梁、柱柱、墻配筋筋分析2.1、梁梁的彎矩調調幅及受壓壓鋼筋的考考慮2.2、柱柱單雙偏壓壓的理解2.3、剪剪力墻邊緣緣構件配筋筋誤區(qū)2.1梁的的彎矩調幅幅及受壓鋼鋼筋的考慮慮2.1.1規(guī)范要求求及理解高規(guī)5.2.3高規(guī)6.3.22.1梁的的彎矩調幅幅及受壓鋼鋼筋的考慮慮混凝土規(guī)范范11.3.1條，，計入受壓壓鋼筋梁端端受壓區(qū)高高度(10規(guī)范明確確數(shù)值界限限)：支座受壓區(qū)區(qū)鋼筋要求求砼規(guī)范5.4.3負彎矩調幅幅不宜大于于25%，，彎矩調整整后相對受受壓區(qū)高度度應滿足：：一級抗震等等級：二、三級抗抗震等級：：二、三級抗抗震等級：：一級抗震等等級：2.1梁的的彎矩調幅幅及受壓鋼鋼筋的考慮慮1、彎矩調調幅的目的的2、支座負負彎矩調幅幅后，跨中中正彎矩需需要加大3、跨中正正彎矩不小小于按簡支支梁計算跨跨中彎矩50%的本本質理解4、軟件對對于所有的的梁從嚴都都執(zhí)行這條條（V2.2對于次梁梁默認不執(zhí)執(zhí)行）2.1梁的的彎矩調幅幅及受壓鋼鋼筋的考慮慮2.1梁的的彎矩調幅幅及受壓鋼鋼筋的考慮慮2.1.2軟件的處處理1、軟件的的極限彎矩矩概念Mcmax=α1fcξbh0b(h0-0.5ξξbh0)2、程序處處理2.1梁的的彎矩調幅幅及受壓鋼鋼筋的考慮慮2.1梁的的彎矩調幅幅及受壓鋼鋼筋的考慮慮程序處理如果用戶選選擇該項參參數(shù)，原來來只對地震震作用組合合進行該項項控制，10規(guī)范后對所所有組合下下的框架梁梁支座都進進行控制，，一級抗震震，，其他都是是，，按按這個要求求計算受壓壓區(qū)鋼筋，，同時計入入受壓區(qū)鋼鋼筋影響來來計算受拉拉區(qū)鋼筋。。2.1梁的的彎矩調幅幅及受壓鋼鋼筋的考慮慮計入受壓鋼鋼筋與否結結果比較2.1梁的的彎矩調幅幅及受壓鋼鋼筋的考慮慮已知彎矩設設計值M按單筋（或或雙筋）方方式計算受受拉鋼筋驗算相對受受壓高度：：一級0.25；二、三級級0.35不滿足時，，按受壓區(qū)區(qū)高度限值值重新計算算受壓及受受拉鋼筋計算所得的的As’與反向彎矩矩所求的拉拉筋As比較取大值值As’=0.5/0.3As已知彎矩設設計值M按單筋（或或雙筋）方方式計算受受拉鋼筋驗算相對受受壓高度：：一級0.25；二、三級級0.35不滿足時，，給出超限限提示勾選不勾選地震組合已知彎矩設設計值M按單筋（或或雙筋）方方式計算受受拉鋼筋驗算相對受受壓高度：：0.35不滿足時，，按受壓區(qū)區(qū)高度限值值重新計算算受壓及受受拉鋼筋計算所得的的As’與反向彎矩矩所求的拉拉筋As比較取大值值As’=0已知彎矩設設計值M按單筋（或或雙筋）方方式計算受受拉鋼筋勾選不勾選非地震組合合2.2.1單雙偏壓壓規(guī)范配筋筋公式單偏壓配筋筋公式2.2、柱柱單雙偏壓壓的理解雙偏壓配筋筋公式2.2、柱柱單雙偏壓壓的理解矩形截面柱柱單向偏心心受力構件件計算配筋筋，計算方方法簡單，，是傳統(tǒng)柱柱配筋方式式。雙向偏偏心受力狀狀態(tài)是柱子子受力的一一般狀態(tài)，，單向偏心心受力狀態(tài)態(tài)只是雙向向受力狀態(tài)態(tài)的一種特特例，按雙雙向偏心受受力構件計計算配筋是是柱子配筋筋的通用算算法。程序對異形柱、角角柱自動采用雙偏壓計算配筋2.2、柱柱單雙偏壓壓的理解4.3、柱柱單雙偏壓壓的理解2.2、柱柱單雙偏壓壓的理解2.2.2（單偏壓壓、雙偏壓壓）工程實實例：單偏壓計算算完之后，，輸出的抗抗剪承載力力計算結果果：2.2、柱柱單雙偏壓壓的理解抽取其中某某一支撐，，查看單偏偏壓詳細計計算信息：：2.2、柱柱單雙偏壓壓的理解修改柱配筋筋方式為雙雙偏壓，查查看詳細計計算信息2.2、柱柱單雙偏壓壓的理解2.2、柱柱單雙偏壓壓的理解工程實例2：2.2、柱柱單雙偏壓壓的理解單偏壓計算算結果2.2、柱柱單雙偏壓壓的理解雙偏壓計算算結果2.2、柱柱單雙偏壓壓的理解2.3剪力力墻邊緣構構件配筋誤誤區(qū)2.3.1規(guī)范范對于剪力墻配配筋要求2.3剪力墻邊邊緣構件配筋誤誤區(qū)短肢剪力墻2.3剪力墻邊邊緣構件配筋誤誤區(qū)2.3.2邊緣緣配筋兩個誤區(qū)區(qū)1、邊緣構件中中應該考慮部分分豎向分布筋面面積2、邊緣構件應應該考慮短肢剪剪力墻全截面配配筋要求2.3剪力墻邊邊緣構件配筋誤誤區(qū)2351+(400-aa)*500*Rwv=2351+(400-250)*500*0.8%=29511級非加強區(qū)1%全截面200*1600*1%=3200豎向分布筋200*800*0.3%=480（3200-480）/2=1360模型這兩個位置置墻長不一樣，，左邊墻長1900，右邊墻墻長2100。。短肢墻全截面面配筋為：1900*240*1%=4560，扣除除中間墻身部分分的豎向分布筋筋：240*（1900-800）*0.25%=660，，剩下的部分均均分到兩端暗柱柱（4560-660）/2=1950，，所以會比右邊邊長墻的配筋大大。L型墻肢，計算算配筋面積應該該是312+959=1271，為什么軟件給給出的結果是1559呢？該邊緣構件件兩邊都是長墻墻，沒有短肢剪剪力墻邊緣構件信息：：豎向部分：計算算配筋+分布筋=312+（400-200）*0.3%=456橫向部分：計算算配筋+分布筋=959+（400-200）*0.3%=1103兩部分計算配筋筋相加456+1103=1559兩部分構造配筋筋：陰影區(qū)面積積*0.6%=（540*240+300*240）*0.6%=1209.66（12）=678.24三者取大值。3、樓板配筋分分析中的相關問問題3.1.規(guī)范對對于混凝土板的的計算及構造要要求3.2.應進行行精細分析的樓樓板3.3.樓板的的設計現(xiàn)狀3.4.PMSAP精細化樓樓板應力分析3.5.斜板對對于相連構件內內力影響3.6.某工程程樓板應力結果果剖析3.1.規(guī)范對對于混凝土板的的計算及構造要要求3.1.1.規(guī)規(guī)范對于混凝土土板的計算及構構造要求混凝土規(guī)范9.1.1混凝土規(guī)范9.1.2對于板板的跨厚比及最最小厚度要求3.1.規(guī)范對對于混凝土板的的計算及構造要要求混凝土規(guī)范9.1.43.1.規(guī)范對對于混凝土板的的計算及構造要要求混凝土規(guī)范9.1.6相關的的構造要求3.1.規(guī)范對對于混凝土板的的計算及構造要要求混凝土規(guī)范9.1.8相關的的構造要求3.1.規(guī)范對對于混凝土板的的計算及構造要要求高規(guī)3.4.83.1.規(guī)范對對于混凝土板的的計算及構造要要求3.1.規(guī)范對對于混凝土板的的計算及構造要要求高規(guī)3.6.33.1.規(guī)范對對于混凝土板的的計算及構造要要求高規(guī)5.1.53.1.規(guī)范對對于混凝土板的的計算及構造要要求3.1.規(guī)范對對于混凝土板的的計算及構造要要求高規(guī)10.2.143.1.規(guī)范對對于混凝土板的的計算及構造要要求3.1.規(guī)范對對于混凝土板的的計算及構造要要求3.1.規(guī)范對對于混凝土板的的計算及構造要要求抗規(guī)3.6.43.1.規(guī)范對對于混凝土板的的計算及構造要要求3.1.規(guī)范對對于混凝土板的的計算及構造要要求3.2.應進行行精細分析的樓樓板總原則：如果結構的某些些樓板（包括平平板和斜板）中中存在顯著的面面內應力和變形形，那么這些樓樓板就應該采用用整體有限元分分析得到的內力力結果進行配筋筋設計。3.2.應進行行精細分析的樓樓板3.2.應進行行精細分析的樓樓板3.3.樓板的的設計現(xiàn)狀3.3.1.對對于一般平板的的處理（逐房間間計算配筋）3.3.2.對對厚板等無梁樓樓蓋的處理（逐逐層計算配筋））3.3.3.變變形較大的平板板配筋設計3.3.4.斜斜板的配筋設計計3.3.5空心心樓板的配筋設設計3.4.PMSAP精細化樓樓板應力分析PMSAP樓板板應力分析：將樓板定義成彈彈性板，直接組組裝到整體結構構中去。板的所所有應力和變形形結果，均如同同梁、柱、墻一一樣，從整體分分析中得到，并并以此為基礎作作配筋。它不但可以考慮慮同層房間之間間的相互影響，，也可以考慮不不同樓層之間的的相互影響；基基于整體結構計計算的彈性支座座剛度，在有限限元意義下是準準確的?？梢詼蚀_考慮地地震作用和風荷荷載等水平力的的影響。既能考慮板的面面外抗彎特性，，又可以準確考考慮板面內的平平面應力及其對對板承載力的影影響，對板可進進行偏心受拉設計。3.4.PMSAP精細化樓樓板應力分析樓板：基于有限限元分析的全樓樓整體設計用戶只需要做如如下工作：定義彈性樓板6指定適當?shù)臉前灏寰W(wǎng)格尺寸3.4.PMSAP精細化樓樓板應力分析3.5、斜板對對于相連構件內內力影響實例：兩種計算模型不考慮斜板的計計算模型考慮斜板的計算算模型PMSAP自動生成的斜板板有限元網(wǎng)格3.5、斜板對對于相連構件內內力影響考慮斜板時梁的的彎矩圖3.5、斜板對對于相連構件內內力影響不考慮斜板時梁梁的彎矩圖3.5、斜板對對于相連構件內內力影響考慮斜板時梁端端、柱端彎矩不考慮斜板時梁梁端、柱端彎矩矩項目考慮斜板不考慮斜板誤差第一周期1.1551.1993.81%第二周期1.0811.1849.53%第三周期0.9120.9443.51%X風位移角1/22171/159538.99%Y風位移角1/19961/159625.06%X地震位移角1/18401/161513.93%Y地震位移角1/17341/16872.78%3.5、斜板對對于相連構件內內力影響3.6、某工程程樓板應力結果果剖析3.6、某工程程樓板應力結果果剖析3.6、某工程程樓板應力結果果剖析3.6、某工程程樓板應力結果果剖析3.6、某工程程樓板應力結果果剖析如上述情況的樓樓板，如果沒有有應力計算結果果的指導，有可可能按照簡化算算法得到的配筋筋存在安全隱患或使用用問題。3.6、某工程程樓板應力結果果剖析4、結構整體分分析及豎向地震震分析4.1.大屋蓋蓋結構與下部結結構整體分析問問題4.2.混合結結構整體分析問問題4.3.豎向地地震計算相關問問題4.1.大屋蓋蓋結構與下部結結構整體分析問問題4.1.1、底底部框架、框剪剪、剪力墻結構構與上部大屋蓋蓋結構的整體分分析實際振動及及受力:4.1.大屋蓋蓋結構與下部結結構整體分析問問題4.1.大屋蓋蓋結構與下部結結構整體分析問問題4.1.大屋蓋蓋結構與下部結結構整體分析問問題Y向風荷載立柱對對網(wǎng)架桿件的受受力傳遞作用4.1.大屋蓋蓋結構與下部結結構整體分析問問題4.1.大屋蓋蓋結構與下部結結構整體分析問問題不同計算模型在在Y向風載下桿件內內力對比分析模型柱底彎矩（門廳外墻立柱）網(wǎng)架上弦桿軸力（與門廳外墻立柱相連網(wǎng)架上弦桿）單獨分析703.0kN.m—整體分析276.6kN.m30.9kN4.1.2大跨跨屋蓋結構相關關的規(guī)范要求抗規(guī)10.2.64.1.大屋蓋蓋結構與下部結結構整體分析問問題4.1.大屋蓋蓋結構與下部結結構整體分析問問題4.1.大屋蓋蓋結構與下部結結構整體分析問問題4.1.3、這這類結構目前設設計存在的問題題1、鋼結構加工工單位設計大屋屋蓋屋面2、設計院模擬擬屋蓋做整體分分析3、模擬中沒有有真實反映屋蓋蓋剛度、變形及及振動4、無法確定屋屋蓋傳給下部的的荷載5、上下部分不不同材料對應的的不同阻尼比問問題6、大屋蓋與下下部結構整體計計算的豎向錯動動效應4.1.大屋蓋蓋結構與下部結結構整體分析問問題4.1.4、這這類結構的處理理方法1、底部結構與與上部大屋蓋做做整體分析2、對于規(guī)范要要求的結構應該該做整體豎向地地震分析3、不同材料的的混合結構阻尼尼比的計算4、屋蓋設計時時要考慮下部結結構傳遞的附加加軸力4.1.大屋蓋蓋結構與下部結結構整體分析問問題4.2.混合結結構整體分析問問題4.2.1.底底部混凝土框架架上部鋼結構框框架4.2.2.底底部混凝土框架架上部門架結構構4.2.3.底底部混凝土框排排架上部鋼屋架架結構4.2.混合結結構整體分析問問題4.2.混合結結構整體分析問問題4.3.豎向地地震計算相關問問題4.3.1.豎向地震規(guī)范計計算方法1、底部軸力法法（抗規(guī)5.3.1）2、豎向地震作作用系數(shù)法抗規(guī)5.3.24.3.豎向地地震計算相關問問題4.3.豎向地地震計算相關問問題抗規(guī)4.3.154.3.豎向地地震計算相關問問題高規(guī)5.3.34.3.豎向地地震計算相關問問題3、豎向地震陣陣型分解反應譜譜法（抗規(guī)5.3.4）4.3.豎向地地震計算相關問問題4.3.2.豎向地震的特點點1、豎向錯動效效應：剪力墻、框架柱柱等豎向構件之之間可能存在明明顯的豎向相互互錯動，從而在在水平構件中引引發(fā)顯著內力，，并導致豎向構構件自身的內力力重分配。4.3.豎向地地震計算相關問問題某38層框筒結構透視視圖及典型平面面連梁A框架梁A框架梁B4.3.豎向地地震計算相關問問題在總豎向地震作作用基本一致的的前提下差3倍基本相當4.3.豎向地地震計算相關問問題2、豎向地震的的二次共振效應應對于帶有屋蓋系系統(tǒng)的建筑結構構，不恰當?shù)脑O設計方案，可能能導致二次共振振；當二次共振發(fā)生生時，結構反應應急劇增大。4.3.豎向地地震計算相關問問題二次共振算例：：理論模型屋蓋系統(tǒng)豎振周周期為T主體結構豎振周周期為Tsup完整的豎向地震震計算模型4.3.豎向地地震計算相關問問題4.3.豎向地地震計算相關問問題4.3.3.豎豎向地震突出的的幾個問題1、底部軸力法法結果與反應譜譜結果相差很大大2、反應譜計算算的陣型數(shù)選取取問題（有效質質量系數(shù)遠不滿滿足90%）3、局部大懸挑挑構件的豎向地地震作用計算問問題4、大屋蓋結構構與底部結構整整體計算豎向地地震的阻尼比問問題5、水平向地震震與豎向地震整整體藕聯(lián)計算問問題4.3.豎向地地震計算相關問問題4.3.4.針針對豎向地震的的特點軟件提供供的解決辦法1、提供“抗規(guī)簡化方法”與“反應譜法”取包絡的設計手手段；2、計算結果直直接在內力組合合、構件設計中中考慮；3、提供無效振型剔除功功能,徹底解決有效質質量系數(shù)難以達達到要求的問題題。4.3.豎向地地震計算相關問問題4.3.豎向地地震計算相關問問題4.3.豎向地地震計算相關問問題4.3.豎向地地震計算相關問問題剔除后剔除前4.3.豎向地地震計算相關問問題實例：下部框架，上部部網(wǎng)架的結構。。4.3.豎向地地震計算相關問問題在其他條件不變變的情況下，發(fā)發(fā)現(xiàn)在底部地梁梁層增加荷載，，導致上部網(wǎng)架架應力比變大，，豎向地震工況況下網(wǎng)架軸力增增大。4.3.豎向地地震計算相關問問題問題分析:按規(guī)范算法，增增加