钢筋结构设计方法__童根树.ppt

E-P 法： （1）弹性内力分析得到的弯矩内力图是满足平衡条件的（2）截面设计阶段保证了每一个截面的内力都没有超过屈服条件所允许的范围内  因此 E-P法是一个下限解，可以永远应用下去。 六、关于塑性设计方法的评论： （1）塑性设计方法是一种及其好的设计方法，掌握塑性分析方法对了解钢结构的真实性能非常有帮助。  （2）地震区的钢结构特别适合采用塑性设计的方法进行设计。 ：梁截面较小，强柱弱梁的设计思想更加容易实现； ：截面宽厚比小，延性更加好，耗能能力(塑性阻尼更大） （3）塑性设计方法必须与机构控制法结合，能够简化设计： 采用加减乘除，就可以完成设计。 (4) 塑性设计相当于给结构施加“预应力”，而且这种预应力不影响结构的延性。 （5)塑性设计方法是否存在一个固定的方法来求弯矩图？ 有：数学规划法（一种优化方法） （6）：代替完全的塑性设计的方法的是 弯矩调幅法： 仅对梁的弯矩进行重分配，对柱子基本不重分配的方法，方法简单。可以取得良好的经济效益。 塑性设计法的替代方法：弯矩调幅法 结论：塑性设计应用于水平力不控制设计的结构中： （1)连续梁 （2)层数在4层以下的框架。 （3)水平力80%以上由钢支撑架，钢筋混凝土剪力墙承受的双重抗侧力结构中的框架部分－－－ 一个24层钢结构假想塑性设计的算例－美国 七、弯矩调幅法－同样应用于水平力不参与和控制设计的结构构件设计 1 只对竖向荷载作用下产生的弯矩进行调幅 2 水平力产生的弯矩不能进行调幅 3 调幅后的弯矩与 水平力的弯矩进行组合 对应多层，低层房屋,理论上讲的组合是 （1.2D＋1.4L）x调幅系数＋0.6x1.4W （1.2D＋0.7x1.4L）x调幅系数＋1.4W 1.2(D＋0.5L)x调幅系数＋1.3E 1.2(D＋0.5L)x调幅系数＋1.3E 截面设计方法 内力分析方法 宽厚比 备注 钢－混凝土组合梁塑性设计 连续梁：塑性机构分析法 I类截面 满足塑性分析4条件 简支梁 III,II,I类 ? 等截面模型＋弯矩调幅法30% I类截面 满足塑性分析4条件 等截面模型＋弯矩调幅法20% II类截面 ? 变截面模型＋弯矩调幅法15% I类截面 规范方法 变截面模型＋弯矩调幅法10% II类截面 ? 钢－混凝土组合梁弹性设计 简支梁（可以利用塑性开展） III，IIIa类截面 可以不完全抗剪组合 等截面模型＋弯矩调幅法15% III，IIIa类截面 完全抗剪组合 变截面模型＋弯矩不调幅 III，IIIa类截面 完全抗剪组合 组合梁的要求 塑性机构分析法 满足塑性分析的条件 I类截面 应用范围 弹性分析 25% I类截面 水平力很小或水平力80%以上由支撑架或剪力墙承担的结构 弹性分析 15% II类截面 弹性分析 10% III类截面 弹性分析 0％ III，IV类截面 钢框架主梁的弯矩调幅法 内力分析模型 调幅比例 截面类型 梁的建模 等截面 30％ I类截面 惯性矩放大建模 变截面 15％ I类截面 等截面 20％ II类截面 惯性矩放大建模 变截面 10％ II类截面 等截面 15% III类截面 惯性矩放大建模 变截面 0% III类截面 钢－混凝土框架组合主梁采用弯矩调幅的设计： 八、关于一阶弹性分析，二阶弹性分析和假想水平力 （1）所有结构都可以采用一阶弹性分析进行结构设计。 （2）所有结构都可以采用二阶弹性分析进行结构设计。 （3） 什么是二阶弹性分析：  一阶分析：在变形前的位置上建立平衡方程， 二阶分析：在变形后的位置上建立平衡方程 (4) 二阶分析 必须 施加 假想水平力 （4)二阶分析会显示出与线性分析完全不同的整体共同性质，例如 （a) 同一层剪力的分配与轴力有关：轴压力小的可以得到更多的剪力（b) 上下层柱之间的弯矩分配：轴压力小的分配得到更多的弯矩 （c)更容易失稳的（失稳倾向大的）分配得到较小的内力 因此 二阶分析会在一定程度上体现出强扶弱的 特性，设计出来的截面较小，整体安全度下降。 为了不下降安全度，也为了考虑实际的变形的影响，必须引入假想水平力 二阶分析带来的弯矩的变化  实际工程都是存在变形的，而且变了形状态才是真正的平衡状态，因此二阶分析更加符合实际情况。 （4）一阶分析的刚度指标是层间抗侧刚度  二阶分析则没有那么简单，设想： （a）.一跟毛竹，立在地上，它能够抗风，即有 (b) 此时在毛竹上爬