钢结构特点及设计控制.ppt

P-Δ效应的计算选择软件采用等效几何刚度的有限元法来考虑P-Δ效应。01P-Δ效应是一种简化的几何非线性计算方法。一般结构还是属于小变形，所以P-Δ效应是可以满足设计需要的。02当需要考虑材料非线性时，应采用弹塑性分析，即弹塑性静力分析（PUSH）或弹塑性动力分析（EPDA）。以得到结构大震下的承载能力。03软件采用的计算方法不考虑P-Δ效应不考虑P-Δ效应考虑P-Δ效应考虑P-Δ效应屋架的模型简化。刚性杆或采用刚性楼板假定柱顶铰接屋盖计算模型简化2.3。钢结构分析模型的简化定义超大房间按刚性楼板假定分析网架荷载按集中力作用到四周平板网架的模型简化。网壳荷载按集中力作用到四周超大房间按板厚为0考虑注意网壳传给四周的水平推力网壳的模型简化。柱脚连接刚度的简化。一般上面两种柱脚连接，都按刚接处理。但是，实际情况却有出入。因为高强螺栓不能完全约束柱脚的位移，计算时按刚接处理，柱底约束偏刚，结构位移计算偏小，柱底内力偏大、柱顶内力偏小。箱形刚接柱脚连接H形刚接柱脚连接梁腹板高强螺栓连接刚度的简化。梁柱刚接的连接方式：翼缘焊接、腹板用高强螺栓连接。在计算时按刚接处理是合理的。柱梁铰接的连接方式：腹板用高强螺栓连接。这种连接实际上腹板还是有承载能力的（约是刚接的40%），按铰接处理梁的跨中弯矩将偏大，梁支座处截面（腹板）没有进行强度验算，存在隐患。梁柱刚接梁柱铰接主次梁的连接同梁柱的铰接类似，也有刚度模拟问题。严格地说，钢结构的铰接是一种半刚接，如何合理的模拟这种半刚接，是需要研究的课题。在分析高层钢结构时，P-Δ效应一般总是要考虑的，其它的设计选择应根据相应的规范、规程而定。梁柱节点域的变形问题：目前程序没有考虑梁柱节点域的剪切变形，这也是一个复杂问题。如考虑节点域变形，而梁柱采用节点以外的长度，与不考虑节点变形，而梁柱采用形心长度。这两种分析模型，对结构影响变化有多大，目前研究较少。节点剪切变形与节点域的加固程度有关，所以也不容易合理地估计。总之，只要对节点域加固，一般可以不考虑节点域的剪切变形。偏心支撑：在高层钢结构中设置偏心支撑，可以提高结构的整体延性，避免支撑附近构件内力突变，通过耗能梁吸收地震作用，从而达到抗震的目的。3。钢结构的设计控制01040203强柱弱梁的要求：根据《抗震规范》对钢柱作“强柱弱梁”的验算。但是可以有三个放松条件。所以用户可以对验算结果酌情参考、调整。长细比验算：当结构设计是抗震设计控制，则长度系数可以取1.0。层间位移：抗震规范规定，当地震力作用下的位移应小于1/300，当为高层钢结构时，可以放松到1/250。同时还应考虑舒适度的要求，控制顶点的加速度值。。有侧移无侧移：1。当楼层最大杆间位移小于1/1000时，可以按无侧移设计；2。当楼层最大杆间位移大于1/1000但小于1/300时，柱长度系数可以按1.0设计；3。当楼层最大杆间位移大于1/300时，应按有侧移设计。结构有侧移无侧移的判定”有侧移、无侧移实际上与荷载作用有关。荷载组合基本按以下四类：（1）恒+活；（2）恒+活+风；恒+活+地震；（4）恒+活+风+地震。其中，2、3、4类组合有可能是有侧移的，而第1类组合一般认为是无侧移。从抗震规范第条（包含第条）中的要求，并参考相应的（第条）条文说明，在某种荷载组合作用下，可以通过结构的整体稳定系数来判定，公式如下：结构整体稳定系数P──第i层以上的全部重力荷载设计值V──由水平荷载在第i层产生的楼层剪力设计值Δ──由楼层剪力引起的第i层质心处的一阶弹性层间位移H──第i层的楼层高度上述公式适用于刚性楼板假定情况。也可以推广到一般情况。在不同的荷载组合作用下，水平荷载在第i层产生的楼层剪力是不同的，计算的楼层稳定系数也各有差异。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。根据这种方法，软件将进一步的改进。可以对每一组荷载组合时，判断有无侧移的情况，取用不同的长度系数。考虑P-Δ效应高层钢结构参数选择支撑体系结构可以选择“框剪结构”邵弘钢结构的特点及分析控制1。钢结构的特点2。分析模型3。钢结构的设计控制4。混合结构的设计控制5。总结01020304结构方案的随意性：结构没有明显的楼层概念，它只根据需要而设置钢梁、支撑、楼板等。建筑设计只满足功能的需要：不考虑结构的要求，如层、层刚度、薄弱层、位移比、侧移刚度，等等的概念。所以结构布置大多为空旷的、不规则的、刚度不均匀的空间结构。给分析带来一定的难度。建模时，采用大量的特殊手段：如层间梁、修改节点高度、错层梁、坡梁、斜柱、楼板开大洞，等等。结构薄弱点：由于结构存在