设计规范要求在软件中的实现及设计参数的合理确定.ppt

定义 严格地讲，有侧移或无侧移是指在某种荷载组合作用下，结构的某一楼层的侧移情况。 一个结构可能同时包含有侧移楼层和无侧移楼层，某一结构中的同一楼层在某一种荷载组合作用下可能为无侧移，而在另一种或几种荷载组合作用下就可能为有侧移，上述定义的原则性很强，但可操作性差。 在实际工程中，框架很少是完全有支撑或完全无支撑的。对于一个结构或结构的某一楼层，具体如何界定，需要有具体的定量指标。 判断指标 对确定受压构件和楼层是属于无侧移还是有侧移情况，美国规范ACI 318-99给出了两个可共选择的定量准则。 准则之一是：在某种荷载组合作用下，当由效应引起的重力附加弯矩不超过一阶弹性弯矩的5%时，就可以将该楼层作为无侧移楼层。 重力附加弯矩是指任意楼层以上全部重力荷载与该楼层水平荷载作用产生的层间位移的乘积，即所谓的重力二阶弯矩；一阶弹性弯矩是指该楼层水平剪力与楼层层高的乘积，即所谓的初始弯矩。 准则之二是采用楼层稳定系数作为判断的定量指标，在某种荷载组合作用下，当楼层稳定系数不超过0.05时，则可以把该楼层看作是无侧移的。 与荷载组合的关系 在不同的荷载组合作用下，水平荷载在第i层产生的楼层剪力和相应的不同，计算的楼层稳定系数也可能各有差异。 对于我国一般的房屋建筑结构，在线弹性分析与设计阶段，其荷载组合可以分为四类： （A）恒载＋楼面屋面活荷载 （B）恒载＋楼面屋面活荷载＋风荷载 （C）恒载＋楼面屋面活荷载＋多遇地震作用 （D）恒载＋楼面屋面活荷载＋风荷载＋多遇地震作用 按照美国规范建议的原则，一般的房屋建筑结构在(A)类组合作用下，都可认为是无侧移的，而在（B）、（C）、(D)类组合作用下，可能是有侧移的，也可能是无侧移的。 (2)柱计算长度系数的计算 英国规范BS8110的计算方法 美国规范ACI 318-99的计算方法 我国规范GB50010-2002的计算方法 各国规范计算方法的对比分析 SATWE软件的程序实现 英国规范BS8110的计算方法 对于无侧移的框架柱，计算长度系数可按下列两公式计算，并取其中的较小值： 对于有侧移的框架柱，计算长度系数可按下列两公式计算，并取其中的较小值： 美国规范ACI 318-99的计算方法 对于无侧移的框架柱，计算长度系数可按下列两公式计算，并取其中的较小值： 对于有侧移的框架柱，计算长度系数可按表查取，冶可按近似公式计算，但其近似公式精度差。 若 若一端铰接 我国规范GB50010-2002的计算方法 我国全部按有侧移情况考虑，偏于保守。 第7.3.11条规定，一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构，各层柱的计算长度系数可按表7.3.11-2取用。 楼盖类型 柱的类别 计算长度系数 现浇楼盖 底层柱 1.0 其余各层柱 1.25 装配式楼盖 底层柱 1.25 其余各层柱 1.5 当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上时，框架柱的计算长度系数可按下列两公式计算，并取其中的较小值： 各国规范计算方法的对比分析 对于无侧移框架，美国规范与英国规范给出的计算公式形式上完全相同，但梁柱线刚度比计算原则不同，英国规范计算的是弹性线刚度比，而美国规范要求采用考虑二阶效应的线刚度比，即按折减刚度计算线刚度比。所以计算结果差异较大。 对于有侧移框架，英国规范给出的计算公式比较合理，美国规范给出的公式计算结果与查表结果差异较大，实用价值有限。例如，同样是一端嵌固的细长柱，若上端为铰接，按公式计算与查表结果基本一致， ；而若上端的约束很弱，取 ，按公式计算与查表结果差异很大，查表结果 ，而按公式计算结果 ，自相矛盾。 各国规范计算方法的对比分析 我国规范GB 50010-2002中，当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上时，框架柱的计算长度系数计算公式与英国规范BS8110有侧移结构框架柱计算长度系数公式十分相似，应该基于相同的基本假定，但系数略有差异。 SATWE软件的程序实现 SATWE软件分中国规范版、英国规范版和美国规范版，在上述版本中，分别实现了三本规范各自给出的柱计算长度系数计算公式 。 在柱的计算长度系数计算中，考虑了柱两个主轴方向计算长度系数可能不同的情况。柱两个主轴方向的计算长度系数是分别计算的，如对于一根柱，若某个主轴方向既不与梁连接，又不与楼板连接，则柱的该方向和越层情况相类似，程序会自动按越层情况对该方向的计算长度系数进行有哪些信誉好的足球投注网站计算。 短柱与细长柱的界定条件 英国规范BS8110的计算方法 美国规范ACI 318-99的计算方法 我国规范GB50