结构整体计算计算分析需考虑的各种因素.pptxVIP

结构计算分析

计算分析的重要性主要作用工程师的主要工具增长结构概念的重要手段方案阶段方案对比初步设计阶段确定结构布置及主要构件尺寸施工图阶段确定构件配筋

计算分析的误差清醒认识：计算的误差是不可避免的只有更合理的结果，没有正确的结果201720202021作用恒载、活载风、地震温度实际结构计算模型效应计算结果

合理的单元模型单元由软件开发商提供选用合适的单元合理的结构模型考虑全面的荷载计算分析的要点

有限元分析概述

有限元方法结构分析的重要工具——有限元方法实体有限元，从弹性力学出发建立单元模型杆系有限元，从结构力学出发建立单元模型分析方法和思路相同目前主要的结构分析程序梁、柱、支撑采用的是梁单元剪力墙壳单元薄壁杆单元壁式框架

分析的核心——节点构件的连接关系通过节点物理意义：传力途径单元在节点上变形协调通过节点传力123有限元方法

常见的复杂连接关系logo框支结构确保梁上有节点传力

常见的复杂连接关系结构分缝

常见的复杂连接关系钢结构连接全铰接交点不连接交点刚接一杆通过，一杆铰接

010203框架结构：0.6～0.7框架剪力墙结构：0.7～0.8剪力墙结构：0.9～1.0周期折减系数——考虑非结构构件的影响正确确定计算参数

7度时可取0.79度时可取0.5风荷载作用下不应进行连梁刚度折减跨高比较大的梁，折减系数不宜过大，控制裂缝的发生和发展连梁刚度折减正确确定计算参数

010203边梁1.5中梁2.0截面设计时楼板作用不考虑梁刚度增大系数——考虑楼板对梁的约束正确确定计算参数

梁弯矩调幅只对重力荷载进行调幅悬臂梁不进行调幅一般调幅系数装配整体式结构0.7~0.8现浇结构0.8~0.9正确确定计算参数

效应组合无地震作用组合

效应组合有地震作用组合所考虑的组合说明重力荷载及水平地震作用1.21.3——重力荷载及竖向地震作用1.2—1.3—9度抗震设计时考虑；水平长悬臂和大跨结构8度、9度抗震设计时考虑重力荷载、水平地震及竖向地震作用1.21.30.5—9度抗震设计时考虑；水平长悬臂和大跨结构8度、9度抗震设计时考虑1.20.51.3—重力荷载、水平地震作用及风荷载1.21.3—1.460m以上的高层建筑考虑重力荷载、水平地震作用、竖向地震作用及风荷载1.21.30.51.460m以上的高层建筑，9度抗震设计时考虑；水平长悬臂和大跨结构8度、9度抗震设计时考虑1.20.51.31.4

对超长结构需要考虑极限温差按气象资料确定外露结构要考虑日照引起的局部温度升高与地震荷载组合时：地震与温度效应的组合无地震组合±15℃地震组合±0.5×15℃五棵松篮球馆无地震组合±50℃地震组合±0.5×50℃国家体育场效应组合

动力分析与静力分析

荷载的大小和方向是否改变静荷载恒载活载——大小改变，但变化速度很小动荷载荷载的分类

静力分析方法动力荷载的动力系数风荷载的风振系数时程分析动力分析动荷载地震作用反应谱法1234动荷载的处理方法

动力时程分析方法动力方程

动力时程分析方法阻尼阵的确定

动力方程的求解振型组合法速度快只适用于线性问题直接积分法速度慢可用于非线性问题动力时程分析方法

动力时程分析方法地震波的选取两组实际地震波，一组人工波单条波基底剪力达到反应谱法的65％以上平均基底剪力达到反应谱法的80％以上不宜人工放大过大的倍数，可放大略大于1的倍数以满足上述要求持续时间12秒以上结构基本周期的5～10倍涵盖地震波的主要部分

动力时程分析方法地震波的选取峰值三向地震输入0.85:0.65抗震设防烈度7度8度9度（cm/s2）220（310）400（510）620

动力时程分析方法时程分析结果的使用计算结果一般结构采用三条波的平均值特别重要的复杂结构可采用包络值或平均值加一倍方差总体信息——判断结构薄弱部位层位移层间位移角基底剪力若大于反应谱法结果，应适当放大反应谱法的地震力

12非均一性效应行波效应衰减效应局部场地效应地震动的空间变异性均匀场地：以行波效应为主不均匀场地：同时考虑局部场地效应对于一般建筑多点输入地震分析

0102长度在600米以上长度在200米以上且地质不连续何时需要考虑多点地震输入多点输入地震分析

01时程分析法方法成熟结果确定需要进行多组地震波的分析02随机振动方法考虑了地震的不确定性仍未达到完全实用03反应谱方法精度难以保证多点地震输入的分析方法

直接输入地面加速度时程01采用大质量法输入力的时程02在结构的基底输入不同的地震时程时程法分析多点地震输入

23%Option1确定各点输入时程的方法注意：波的传播方向与振动方向是独立的传播方向用于计算相位差振动方向用于输入加速度确定波的传播方向和速度计算各输入点的相位差确定波的振动方向30%Option2行波效应的分析

首都机场3号航站楼

水平双向