结构分析常见问题(含建模、变形及设计）.ppt

对柱边的短梁，也可以采用定义刚性梁的方法超过梁宽范围产生短梁，此时才是真正的短梁，应尽量避免，因为应力过于集中。对柱边短梁可以采用加宽、加掖等方法。柱边短梁加宽柱边短梁加掖变形问题——从主梁伸出的悬挑梁从主梁伸出的悬挑梁，与从柱伸出的悬挑梁，其变形协调是不同的。它将受到主梁大变形（相对于柱）的影响，从而降低了刚度，把自身的荷载卸向两边刚度大的挑梁。柱的轴向变形小梁的弯曲变形大卸载方向变形问题——恒载模拟施工算法的平衡由于恒载模拟施工算法的特殊性，不能直接用模拟施工算法计算出的内力，去做节点的剪力、弯矩平衡。要验算节点剪力、弯矩的平衡，应采用“一次性加载”的计算模式。第3层加载形式第2层加载形式第1层加载形式节点平衡需要上下层的内力，而它们却是在不同加载条件下产生的，所以不满足平衡。恒载模拟施工的加载方式一次性加载可以满足节点平衡变形问题——框剪结构中，竖向荷载的传力框架剪力墙结构中，由于柱轴向刚度要远小于墙的轴向刚度，在竖向荷载作用下，柱与墙之间的连梁将调节两者的位移差，使得柱的轴力减少，墙的轴力增大。高层建筑的层层调整，将可能造成顶部框架柱在竖向荷载作用下受拉。实际情况是：结构变形是在逐层找平、逐层变形的情况下产生的，到结构顶部时，由于大部分变形已经完成，连梁的调节作用就不会很大。程序采用“模拟施工1”就是体现了这种施工过程。另外：地基变形也会调整柱、墙的位移差。即使考虑了模拟施工1，连梁也会起到相当的调节作用模拟施工1，只对上部结构起作用，对底部传基础荷载，并没有起到调节作用。所以框剪结构传基础荷载还是会出现黑洞现象，即剪力墙下的轴力很大，柱下轴力很小，造成地基沉降、承载力等验算误差。可以采用“模拟施工2”的计算方法解决这个问题，它是把柱的轴向刚度提高10倍，以减少柱、墙的刚度差异，从而起到调整传基础的荷载。变形问题——连梁的计算模型连梁作为一种重要的、敏感的结构刚度调节器，其分析模型的合理性会影响到整个结构的分析结果。连梁按壳元进行划分单元方式的有限元分析模型，如果单元划分可以很细，则连梁跨高比再大，计算结果也是正确的。当单元划分受到限制，对跨高比较大的连梁，由于单元划分不够细，将造成较大的分析误差。为此，可以按以下方式处理：当跨高比大于5时，连梁按框架梁输入、分析。当跨高比小于2.5时，连梁按壳元（洞口）输入、分析。当跨高比介于5和2.5之间时，按壳元（洞口）分析，应细化单元划分；按框架梁分析，结构刚度将偏柔。连梁的单元划分连梁与墙的协调节点框架梁与墙的协调节点变形问题——越层柱的计算模型越层柱的特点是：在越层点不受楼板的约束。越层柱的计算模型可以是整根接起来的模型，也可以是每层逐根的计算模型。只要保证越层柱的变形特点，这两种模型的计算结果是可以一致的。越层柱TAT、SATWE越层柱模型，柱不连接，自重各自作用在各层的柱顶地震力、风力越层柱的长度系数：对单边越层柱，长度系数中含有柱的折算长度；对全越层柱，SATWE的长度系数中含有柱的折算长度。Lo3LoLo2Lo1μ3μμ2μ1各段柱长度和总长度各段柱长度系数和按全长计算的长度系数长度系数应满足：Lo1*μ1=Lo2*μ2=Lo3*μ3=Lo*μ变形问题——梁柱偏心的计算模型当梁柱偏心时，程序自动加刚域，来考虑偏心产生的附加弯矩。也可以通过人工设置刚性梁来实现。梁的计算模型梁的刚域梁端剪力转换为柱端轴力和弯矩变形问题——上下柱偏心的计算模型当上下柱形心偏心连接时，程序自动加刚域，来考虑偏心产生的附加弯矩。柱水平刚域上柱轴力转换为下柱的轴力和弯矩变形问题——梁抬墙的偏心问题当转换梁抬偏心墙时，一般认为在竖向力作用下，墙对下部转换梁作用一个大的扭矩。但计算出的扭矩并不大，因为扭矩是由梁两端转角不协调所产生，上部墙体虽然偏心，但它给下部的梁柱作用的是一个同向的弯曲，所以，偏心的效果都转化为两边柱的附加弯矩了。上部墙偏心将主要产生下部柱的附加弯矩变形问题——刚性梁和刚域的区别刚性梁可以独立位移，但不变形。主要起到传递位移和力的作用。与构件变形不协调。刚域则需要依附于构件，本身也不变形，但随构件变形而移动。与构件变形协调。刚性梁与刚域作用是一样的，但效果不一定相同，两者不能互换。刚性梁使局部转角增加，弯矩增加垂直于构件的刚域会使局部转角增加，产生附加弯矩沿着构件的刚域，附加弯矩很小变形问题——剪力墙单元的划分剪力墙采用二维有限元模型，则单元划分不可避免。单元划分的粗细均匀性、对称性、合理性等，都会影响到分析结果。单元划分的特征，也与二维单元的协调性则有关。不同的协调原则，可以认为是不同的分析模型。SA