新手必看之建筑结构设计计算步骤.pdfVIP

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 新手必看之建筑结构设计计算步骤 前记： 新规范对建筑结构设计提出了更高的要求，结构计算更加复杂多 样，因此不可能一次完成，而应当从整体到局部、分层次完成。主要 计算过程可以分为四步进行：整体参数计算，整体合理性计算，构件 优化计算和抗震性能验算。每步计算中又包含多次试算，在上一步计 算取得合理结果以后，方可进行下一步计算，以便使结构计算过程科 学化，提高设计工作效率。 新的建筑结构设计规范在结构可靠度、设计计算、配筋构造方面 均有重大更新和补充，特别是对抗震及结构的整体性，规则性做出了 更高的要求，使结构设计不可能一次完成。如何正确运用设计软件进 行结构设计计算，以满足新规范的要求，是每个设计人员都非常关心 的问题。以 SATWE 软件为例，进行结构设计计算步骤的讨论，对一个 典型工程而言，使用结构软件进行结构计算分四步较为科学。 1．完成整体参数的正确设定 计算开始以前，设计人员首先要根据新规范的具体规定和软件手 册对参数意义的描述，以及工程的实际情况，对软件初始参数和特殊 构件进行正确设置。但有几个参数是关系到整体计算结果的，必须首 先确定其合理取值，才能保证后续计算结果的正确性。这些参数包括 振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等，在计算前很难 估计，需要经过试算才能得到。 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. (1) 振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。该 值取值太小不能正确反映模型应当考虑的振型数量，使计算结果失 真；取值太大，不仅浪费时间，还可能使计算结果发生畸变。《高层 建筑混凝土结构技术规程》5.1.13-2 条规定，抗震计算时，宜考虑 平扭藕联计算结构的扭转效应，振型数不宜小于 15，对多塔结构的 振型数不应小于塔楼的 9 倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于 总质量的 90％。一般而言，振型数的多少与结构层数及结构自由度 有关，当结构层数较多或结构层刚度突变较大时，振型数应当取得多 些，如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。振型组合数是否取 值合理，可以看软件计算书中的x，y向的有效质量系数是否大于0.9。 具体操作是，首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算 后考察有效质量系数是否大于 0.9，若小于 0.9，可逐步加大振型个 数，直到 x, y 两个方向的有效质量系数都大于 0.9 为止。必须指出 的是，结构的振型组合数并不是越大越好，其最大值不能超过结构得 总自由度数。例如对采用刚性板假定得单塔结构，考虑扭转藕联作用 时，其振型不得超过结构层数的 3 倍。如果选取的振型组合数已经增 加到结构层数的 3 倍，其有效质量系数仍不能满足要求，也不能再增 加振型数，而应认真分析原因，考虑结构方案是否合理。 （2）最大地震力作用方向是指地震沿着不同方向作用，结构地震反 映的大小也各不相同，那么必然存在某各角度使得结构地震反应值最 大的最不利地震作用方向。设计软件可以自动计算出最大地震力作用 方向并在计算书中输出，设计人员如发祥该角度绝对值大于 15 度， Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 应将该数值回填到软件的“水平力与整体坐标夹角”选项里并重新计 算，以体现最不利地震作用方向的影响。 （3）结构基本周期是计算风荷载的重要指标。设计人员如果不能事 先知道其准确值，可以保留软件的缺省值，待计算后从计算书中读取 其值，填入软件的“结构基本周期”选项，重新计算即可。 上述的计算目的是将这些对全局有控制作用的整体参数先行计 算出来，正确设置，否则其后的计算结果与实际差别很大。