基于概念設計的高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)計算分析_第1頁
基于概念設計的高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)計算分析_第2頁
基于概念設計的高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)計算分析_第3頁
基于概念設計的高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)計算分析_第4頁
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1、基于概念設計的高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)計算分析第15頁 共15頁基于概念設計的高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)計算分析謝杰文(廣東海外建筑設計院有限公司 廣州510075) 提要在計算機機技術(shù)和和結(jié)構(gòu)分分析軟件件已經(jīng)相相當普及及的今天天,概念念設計仍仍然是作好結(jié)結(jié)構(gòu)設計計的重要要環(huán)節(jié)。本本文針對對概念設設計在高高層混凝凝土建筑筑結(jié)構(gòu)計計算分析析中的應應用談談談個人的的幾點粗粗淺體會會。 關(guān)鍵詞詞概念設設計 計算模模型 分析與與判斷計算機技術(shù)術(shù)和結(jié)構(gòu)構(gòu)分析軟軟件的普普及,使使結(jié)構(gòu)計計算分析析的精度度和效費費比越來來越高,為為比較準準確地把把握結(jié)構(gòu)構(gòu)的工作作性能提提供了有有力的技技術(shù)手段段。但是是,即使使到了人人工智

2、能能技術(shù)高高度發(fā)展展的時候候,人腦腦也永遠遠不是包包括電腦腦在內(nèi)的的任何工工具所能能代替的的,結(jié)構(gòu)設設計的關(guān)關(guān)鍵仍然然在于概概念設計計。對于于建筑結(jié)結(jié)構(gòu)的計計算分析析,從具具體工程程情況、力力學概念念和工程程經(jīng)驗等等方面出出發(fā)合理理地選擇擇計算分分析方法法、確定定計算模模型和相相關(guān)參數(shù)數(shù)、使用用結(jié)構(gòu)分分析軟件件、檢驗驗和判斷斷計算結(jié)結(jié)果的合合理性和和可靠性性等,是是作好結(jié)結(jié)構(gòu)設計計的重要要環(huán)節(jié)。針針對高層層混凝土土建筑結(jié)結(jié)構(gòu)(以以下簡稱稱高層結(jié)結(jié)構(gòu)),本文試就概念設計在其計算分析中的應用談談個人的幾點粗淺體會。1.荷載和和作用高層建筑結(jié)結(jié)構(gòu)的永永久作用用(荷載載)包括括結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件(梁梁、板、柱

3、柱、支撐撐、墻體體)和非非結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件的自自重,可可變作用用包括樓樓面可變變荷載(活活荷載)、風風荷載、地地震作用用、溫度度變化、約約束變形形等。一一般情況況下,可可變作用用可僅考考慮風荷荷載和地地震作用用;對于于溫度變變化大、可可能產(chǎn)生生約束變變形(如如不可忽忽略的地地基不均均勻沉降降等)的的結(jié)構(gòu),應應考慮其其作用效效應的不不利影響響。目前前,溫度度變化、約約束變形形、混凝凝土材料料的收縮縮和徐變變的不利利影響,通通常通過過總體設設計和構(gòu)構(gòu)造設計計來解決決。隨著著研究工工作的不不斷深入入和計算算分析軟軟件的不不斷進步步,對于于通過目目前的構(gòu)構(gòu)造措施施不能很很好解決決的非荷荷載效應應問題,有有可

4、能列列入將來來的計算算分析范范疇。高層建筑結(jié)結(jié)構(gòu)是逐逐層施工工完成的的,其豎豎向剛度度和豎向向荷載也也是逐層層形成的的。這種種情況與與結(jié)構(gòu)剛剛度一次次形成、豎相荷載一次施加的計算方法存在較大的差異,房屋越高、構(gòu)件豎向剛度相差越大,其影響越大。因此對于層數(shù)較多的高層建筑,進行重力荷載作用效應分析時,柱、剪力墻的軸向變形宜考慮施工過程的影響。地震動參數(shù)數(shù)一般可可按高高層建筑筑混凝土土結(jié)構(gòu)技技術(shù)規(guī)程程(以以下簡稱稱高規(guī)規(guī))JGJJ3-220022相關(guān)規(guī)規(guī)定直接接采用。根根據(jù)地地震安全全性評價價管理條條例,對對于重大大建設工工程必須須進行場場地地震震安全性性評價,此此時,應應采用場場地地震震安全性性評

5、價報報告提供供的地震震動參數(shù)數(shù)及相應的的人工模模擬加速速度時程程曲線。所所有高層層結(jié)構(gòu)均均應考慮慮地震作作用的偶偶然偏心心,宜考慮慮平扭耦耦聯(lián)計算算結(jié)構(gòu)的的扭轉(zhuǎn)效效應。當當有夾角角大于15的斜交交抗側(cè)力力構(gòu)件時時,應附附加該斜斜交方向向的地震震作用。對于質(zhì)量與剛度分布明顯不對稱、不均勻的結(jié)構(gòu),尚應計算雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響。2.結(jié)構(gòu)計計算模型型的建立立目前,我國國規(guī)范體體系是采采用線彈彈性方法法計算結(jié)結(jié)構(gòu)的作作用效應應、進行行截面承承載力設設計的。對于比較柔柔軟的結(jié)結(jié)構(gòu)通過過近似方方法考慮慮重力二二階效應應的不利利影響;對于復雜的的不規(guī)則則結(jié)構(gòu)或或重要的的結(jié)構(gòu)(如如甲類建建筑和9度抗震震

6、設防的的乙類建建筑),驗驗算其在在罕遇地地震作用用下薄弱弱層的彈彈塑性變變形,以以滿足二二階段設設計的要要求。因因此,一一般情況況下,高高層建筑筑結(jié)構(gòu)的的內(nèi)力與與位移采采用線彈彈性方法法計算,框架梁梁及連梁梁等水平平構(gòu)件可可考慮局局部塑性性變形引引起的內(nèi)內(nèi)力重分分布。2.1結(jié)構(gòu)構(gòu)計算簡簡圖處理理高層建筑是是三維空空間結(jié)構(gòu)構(gòu),構(gòu)件件類型多多、數(shù)量量大,受受力復雜雜;結(jié)構(gòu)構(gòu)計算分分析軟件件都有其其適用條條件。因因此,結(jié)結(jié)構(gòu)分析析時應結(jié)結(jié)合實際際情況和和所采用用計算模模型的要求,對對結(jié)構(gòu)進進行適當當?shù)暮喕幪幚?,使使其既能能比較正正確地反反映結(jié)構(gòu)構(gòu)的受力力性能,又又適應所所選用的的計算模模型,從從根

7、本上上保證分分析結(jié)果果的可靠靠性。結(jié)構(gòu)計算簡簡圖應根根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的實際際形狀和和尺寸、構(gòu)構(gòu)件的連連接構(gòu)造造、支承承條件和和邊界條條件、構(gòu)構(gòu)件的受受力和變變形特點點等合理理地確定定,既要要符合工工程實際際,又要要抓住主主要矛盾盾和矛盾盾的主要要方面,棄棄繁就簡簡,滿足足工程設設計精度度要求,保保證設計計安全。2.1.11結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件的幾幾何形狀狀與模擬擬結(jié)構(gòu)構(gòu)件的的幾何形形狀是其其力學行行為的主主要內(nèi)因因之一,結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件件的模擬擬應嚴格格按照其其幾何形形狀來進進行。一一般情況況下,可可用桿單單元模擬擬梁、柱柱,膜單單元模擬擬樓板,殼殼單元模模擬剪力力墻。柱墻截面高高寬比不不宜大于于3。矩形形截面柱柱

8、的邊長長,非抗抗震設計計時不宜宜小于2250mmm,抗抗震設計計時不宜宜小于3300mmm;圓圓柱截面面不宜小小于3550mmm。至于于剪力墻墻,矩形形截面獨獨立墻肢肢高厚比比hw/bw不宜小小于5。當hw/bw大于8時為一一般剪力力墻;當當hw/bw為58時為短短肢剪力力墻,其其截面厚厚度不應應小于2200mmm;當當hw/bw不大于3時,應應按柱的的要求進進行設計計。剪力墻開洞洞形成的的梁為連連梁,連連梁可用用桿單元元或殼單單元來模模擬。當當其跨高高比小于于2時,宜宜用殼單單元模擬擬。當其其跨高比比不小于于5時,宜宜按框架架梁進行行設計。2.1.22支座的約束作用用與模擬擬支座所能提提供的

9、約約束是建建立在其其對構(gòu)件件位移的的約束作用用之上的的,故支座座應采用相相應的構(gòu)構(gòu)造措施施且應具具有足夠夠的剛度度。通常,結(jié)構(gòu)構(gòu)的計算算嵌固端端宜設于于基礎面面,并要要求基礎礎采用適適當?shù)臉?gòu)構(gòu)造、具具有足夠夠的剛度度。有地地下室時時可考慮慮地下室室外墻的的影響,用用殼元或或其它合合適的單單元模擬擬地下室室外墻。當當?shù)叵率沂覍訑?shù)較較多時,可可于地下下二層及及以下樓樓層設置置土彈簧簧考慮土土側(cè)向約約束的影影響。梁、板支座座類型的的確定,不不僅與支支承柱、梁梁的剛度度有關(guān),而而且與鄰鄰跨梁、板板的剛度度比有關(guān)關(guān)。當支支承柱、梁梁的剛度度不足時時,則屬屬彈性支支座,計計算中應應考慮其其豎向位位移的影影

10、響。由由于鄰跨跨無梁、板板,故連連續(xù)梁邊邊支座、邊邊跨板邊邊支座一一般應按按簡支考考慮。在在跨度懸懸殊的相相鄰樓板板中,對對小跨度度板而言言兩者間間的相鄰鄰邊可按按固定邊邊考慮,對對大跨度度板則不不宜按固固定邊考考慮。2.2樓板板的模型型化假定定高層建筑的的樓、屋屋蓋多為為現(xiàn)澆鋼鋼筋混凝凝土樓板板或有現(xiàn)現(xiàn)澆面層層的預制制裝配整整體式樓樓板,可可視為水水平放置置的深梁梁,故可可近似認認為樓板板在其自自身平面面內(nèi)為無無限剛性性。采用用這一假假定后,結(jié)結(jié)構(gòu)分析析的自由由度數(shù)目目大大減減少,可可能減少少由于龐龐大自由由度系統(tǒng)統(tǒng)而帶來來的計算算誤差,使使計算過過程和計計算結(jié)果果的分析析大為簡簡化。此此時

11、,設設計上應應采取相相應的措措施保證證樓板的的整體剛剛度。比比如,平平面體形形宜符合合高層層建筑混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)技術(shù)術(shù)規(guī)程(以以下簡稱稱高規(guī)規(guī))JGJJ3-220022第4.33.3條條的規(guī)定定;宜采采用現(xiàn)澆澆鋼筋混混凝土樓樓板或有有現(xiàn)澆面面層的預預制裝配配整體式式樓板;局部削削弱的樓樓板,可可采取樓樓板局部部加厚、設設置邊梁梁、加大大樓板配配筋等措措施。特特別是,高高規(guī)關(guān)關(guān)于結(jié)構(gòu)構(gòu)扭轉(zhuǎn)位位移比和和扭轉(zhuǎn)周周期比限限值的規(guī)規(guī)定,系系基于樓樓板平面面內(nèi)無限限剛的假假定而作作出的。樓板有效寬寬度較窄窄的環(huán)形形樓面或或其他大大開洞樓樓面、有有狹長外外伸段樓樓面、局局部變窄窄產(chǎn)生薄薄弱連接接的樓面面、連體

12、體結(jié)構(gòu)的的狹長連連接體樓樓面等情情況下,樓樓板面內(nèi)內(nèi)剛度有有較大削削弱且不不均勻,樓樓板的面面內(nèi)變形形會使樓樓層內(nèi)抗抗側(cè)剛度度較小的的構(gòu)件的的位移和和內(nèi)力加加大(相相對剛性性樓板假假定而言言),計計算時應應考慮樓樓板面內(nèi)內(nèi)變形的的影響。根根據(jù)樓面面的實際際情況,樓樓板面內(nèi)內(nèi)變形可可全樓考考慮、僅僅部分樓樓層考慮慮或僅部部分樓層層的部分分區(qū)域考考慮。當需要考慮慮樓板面面內(nèi)變形形而計算算中采用用剛性樓樓板假定定時,應應對所得得結(jié)果進進行適當當?shù)恼{(diào)整整。具體體的調(diào)整整方法和和調(diào)整幅幅度與結(jié)結(jié)構(gòu)體系系、結(jié)構(gòu)構(gòu)平面布布置、樓樓板削弱弱情況等等密切相相關(guān),一一般可對對樓板削削弱部位位的抗側(cè)側(cè)剛度相相對較小

13、小的結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件,適適當增大大計算內(nèi)內(nèi)力,加加強配筋筋和構(gòu)造造措施。對于無梁樓樓蓋結(jié)構(gòu)構(gòu),由于于樓板較較厚,其其面外剛剛度在結(jié)結(jié)構(gòu)整體體計算中中不能忽忽略,否否則會對對結(jié)構(gòu)的的整體分分析帶來來較大的的影響。如如果計算算軟件具具有考慮慮樓板面面外剛度度的功能能,應直直接按樓樓板的實實際情況況計算;如果作作為近似似計算,可可采用等等代框架架梁加以以考慮。2.3結(jié)構(gòu)構(gòu)分析模模型對于高層結(jié)結(jié)構(gòu)分析析模型,剪剪力墻和和樓板的的模型化化假定是是關(guān)鍵,它它直接決決定了其其科學性性,同時時也決定定了分析析結(jié)果的的精度和和可信度度。對于于體型特特別不規(guī)規(guī)則,結(jié)構(gòu)型型式復雜雜的結(jié)構(gòu)構(gòu),應采采用不少少于兩個個不同的的

14、結(jié)構(gòu)分分析程序序進行整整體計算算并相互互校核,并并采用彈彈性時程程分析法法進行補補充分析析。當前,國內(nèi)內(nèi)外流行行的高層層結(jié)構(gòu)分分析軟件件均采用用空間桿桿單元模模擬梁、柱柱,按其其對剪力力墻和樓樓板的模模型化假假定主要要有四種種,即開開口薄壁壁桿模型型、嵌板板單元模模型、殼殼元模型型及其他他組合有有限元模模型等。2.3.11開口薄薄壁桿模模型這種模型采采用樓板板平面內(nèi)內(nèi)無限剛剛假定,將將同一層層彼此不不相連的的剪力墻墻墻肢處處理為一一個開口口薄壁桿桿單元,把把上下層層剪力墻墻洞口間間部分處處理為連連梁單元元,從而而大大的的減少了了結(jié)構(gòu)的的自由度度。因而而要求剪剪力墻同同時滿足足下述條條件:剪力墻

15、墻垂直落落地,上上下洞口口對齊,截截面剪心心基本在在同一垂垂線上;剪力墻墻在每層層樓面均均有嵌固固。故不不適用于于長墻、矮矮墻、多多肢剪力力墻、框框支剪力力墻、懸懸挑剪力力墻、無無樓板約約束剪力力墻等復復雜剪力力墻的計計算。同同時,它它忽略了了薄壁桿桿中間層層剪切變變形的影影響,無無法反映映剪力滯滯后現(xiàn)象象,導致致結(jié)構(gòu)偏偏剛。TBSSA、TAT、SS等軟件件均采用用這種計計算模型型。2.3.22嵌板單單元模型型這種模型又又稱板梁墻元元或空間間膜元,它它采用樓樓板平面面內(nèi)無限限剛假定定,將一一片剪力力墻簡化化為一個個膜單元元邊梁梁邊柱柱的“鑲邊墻墻元”,膜單單元只有有墻平面面內(nèi)的抗抗彎、抗抗剪和

16、抗抗壓剛度度,墻平平面外剛剛度為零零;邊梁梁系一種種特殊的的剛性梁梁,墻平平面內(nèi)無無限剛,墻墻平面外外剛度為為零;邊邊柱用以以等效替替代剪力力墻平面面外剛度度。因而而,其精精度較開開口薄壁壁桿模型型為高。對對于剪力力墻上下下洞口不不對齊、不不等寬時時,為了了使上下下層間變變形協(xié)調(diào)調(diào),計算算單元有有可能被被劃分的的又細又又長,造造成單元元剛度奇奇異,使使分析結(jié)結(jié)果失真真。此外外,將剪剪力墻洞洞口簡化化為一個個梁單元元,削弱弱了剪力力墻實際際的變形形協(xié)調(diào)關(guān)關(guān)系,導導致結(jié)構(gòu)構(gòu)偏柔。ETAABS、TUSS/ADDBW、SSW等軟件件均采用用這種計計算模型型。2.3.33殼元模模型這種模型采采用每一一節(jié)

17、點六六個自由由度的殼殼元來模模擬剪力力墻單元元,因而而剪力墻墻既具有有平面內(nèi)內(nèi)剛度又又具有平平面外剛剛度;而而樓板則則有四種種簡化假假定,即即樓板平平面內(nèi)無無限剛、分分塊無限限剛、分分塊無限限剛帶彈彈性連接接和彈性性板,因因而比較較接近實實際情況況。它通通過靜力力凝聚而而成的殼殼元來模模擬剪力力墻,允允許剪力力墻洞口口上下不不對齊、不不等寬,適適用于較較為復雜雜的結(jié)構(gòu)構(gòu),較真真實地反反映結(jié)構(gòu)構(gòu)剛度。SATTWE、SAP等軟件件均采用用這種計計算模型型。2.3.44其他組組合有限限元模型型這是一種介介于開口口薄壁桿桿單元和和連續(xù)體體有限元元之間的的分析單單元。如如TBWWE程序提提供的墻組元元模

18、型,這這種新型型剪力墻墻模型在在開口薄薄壁桿模模型的基基礎上作作了實質(zhì)質(zhì)性的改改進,不不但考慮慮了剪切切變形的的影響,而而且引入入節(jié)點豎豎向位移移變量代代替開口口薄壁桿桿模型的的形心豎豎向位移移變量,更更準確地地描述剪剪力墻的的變形狀狀態(tài)。 此外,型鋼鋼混凝土土和鋼管管混凝土土構(gòu)件宜宜按實際際情況直直接參與與計算,此此時要求求計算軟軟件具有有相應的的計算單單元。當當結(jié)構(gòu)中中只有少少量型鋼鋼混凝土土和鋼管管混凝土土構(gòu)件時時,也可可采用等等剛度原原則將其其等效為為鋼筋混混凝土構(gòu)構(gòu)件進行行計算。2.4計算算參數(shù)計算參數(shù)是是指進行行結(jié)構(gòu)計計算分析析時,與與計算分分析方法法、計算算分析模模型相關(guān)關(guān)的參數(shù)

19、數(shù),包括括幾何參參數(shù)、物物理參數(shù)數(shù)以及對對所采用用計算模模型所得得計算結(jié)結(jié)果的修修正參數(shù)數(shù)等。在結(jié)構(gòu)內(nèi)力力與分析析中,框框架剪剪力墻或或剪力墻墻結(jié)構(gòu)中中的連梁梁剛度可可予折減減,抗風風設計控控制時,折折減系數(shù)數(shù)不宜小小于0.8;抗震震設計控控制時不不宜小于于0.55;作設設防烈度度(中震震)構(gòu)件件承載力力校核時時不宜小小于0.3。現(xiàn)澆樓面和和裝配整整體式樓樓面梁的的抗彎剛剛度應考考慮翼緣緣的作用用予以增增大,增大系系數(shù)通常常可取1.32.0,視帶翼緣緣與不帶帶翼緣時的的抗彎剛剛度比而而定。在豎向荷載載作用下下,框架架梁端負負彎矩往往往很大大;同時時,超靜靜定鋼筋筋混凝土土結(jié)構(gòu)在在達到承承載力極

20、極限狀態(tài)態(tài)之前,總總會產(chǎn)生生不同程程度的塑塑性內(nèi)力力重分布布,其最最終內(nèi)力力分布取取決于構(gòu)構(gòu)件的截截面設計計情況和和節(jié)點構(gòu)構(gòu)造情況況。因此此允許主主動考慮慮塑性內(nèi)內(nèi)力重分分布對梁梁端負彎彎矩進行行適當調(diào)調(diào)幅,一一般情況況下,裝裝配整體體式框架架梁端負負彎矩調(diào)調(diào)幅系數(shù)數(shù)可取0.70.8,現(xiàn)澆框框架梁端端負彎矩矩調(diào)幅系系數(shù)可取取0.80.9。同時時,框架架梁端負負彎矩減減小后,梁梁跨中彎彎矩應按按平衡條條件相應應增大。當結(jié)構(gòu)計算算中未考考慮樓蓋蓋對梁扭扭轉(zhuǎn)的約約束作用用時,梁梁的扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變形和和扭矩計計算值過過大,因因此可對對梁的計計算扭矩矩予以折折減。研研究表明明,梁的的扭矩折折減系數(shù)數(shù)與樓蓋蓋的

21、約束束作用和和梁的位位置密切切相關(guān),介介于0.10.7之間,一一般不應應小于0.3。3.計算結(jié)結(jié)果的合合理性分分析與判判斷由于結(jié)構(gòu)體體系的合合理性對對結(jié)構(gòu)的的安全性性和經(jīng)濟濟性起著著決定作作用,因因此,結(jié)結(jié)構(gòu)工程程師除了了要根據(jù)據(jù)具體工工程情況況,選擇擇使用合合適、可可靠的結(jié)結(jié)構(gòu)分析析軟件外外,還應應從力學學概念和和工程經(jīng)經(jīng)驗等方方面出發(fā)發(fā),首先先對其計計算結(jié)果果進行總總體分析析與判斷斷,確認認其合理理性和可可靠性,然然后再對對細部進進行分析析與判斷斷。3.1平衡衡條件根據(jù)力的平平衡原理理,分析析結(jié)構(gòu)在在單一重重力荷載載或風荷荷載作用用下計算算結(jié)果是是否滿足足平衡條條件,判判斷其正正確性。進進

22、行平衡衡分析時時,不能能考慮施施工過程程的模擬擬加載的的影響,因因平衡校校核必須須針對同同一結(jié)構(gòu)構(gòu)在同一一荷載作作用下進進行。至至于地震震作用,只只能對單單一振型型進行校校核,而而且必須須在未作作任何修修正的情情況下進進行。校校核時,可可用小例例題試算算。當結(jié)構(gòu)對稱稱或近乎乎對稱時時,可利利用對稱稱結(jié)構(gòu)的的力學特特性判斷斷計算結(jié)結(jié)果的正正確性。如如出現(xiàn)異異常情況況,可能能是相關(guān)關(guān)的幾何何或荷載載數(shù)據(jù)有有誤。一般而言,平平衡條件件已在編編制程序序時經(jīng)過過嚴格校校核,這這是程序序正確性性判斷的的必經(jīng)步步驟。因因而,用用戶可以以不必再再行校核核。3.2周期期結(jié)構(gòu)自振周周期宏觀觀地反映映了結(jié)構(gòu)構(gòu)的幾何

23、何特性和和剛度性性質(zhì),若若計算出出來的周周期出入入較大,那那么與地地震作用用有關(guān)的的一系列列計算就就都是有有問題的的了。在正常情況況下,若若結(jié)構(gòu)比比較一般般、構(gòu)件件截面尺尺寸符合合常規(guī)要要求,當當采用非非耦聯(lián)計計算地震震作用時時,則結(jié)結(jié)構(gòu)第一一自振周周期T1應落在在常規(guī)范范圍內(nèi),即即,框架結(jié)構(gòu) T10.10.115N框剪結(jié)構(gòu) T10.0080.112N剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu) T10.0040.006N筒中筒結(jié)構(gòu)構(gòu) T10.0060.110N其中N為結(jié)結(jié)構(gòu)計算算層數(shù)。如果輸出周周期已考考慮了周周期折減減系數(shù)T,則會會稍短于于上述數(shù)數(shù)值。通常,結(jié)構(gòu)構(gòu)第二自自振周期期T2(1/31/55)T1,結(jié)構(gòu)構(gòu)第三自自

24、振周期期T3(1/51/77)T1。當采用扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)耦聯(lián)計計算地震震作用時時,其結(jié)結(jié)構(gòu)第一一自振周周期也應應落在常常規(guī)范圍圍內(nèi),但但不能簡簡單地與與非耦聯(lián)聯(lián)計算時時比較;扭轉(zhuǎn)為為主的第第一自振振周期TTt與平動動為主的的第一自自振周期期T1之比應應小于0.9或0.885。如果周期過過長或過過短,可可能以下下兩個原原因之一一:結(jié)構(gòu)方案案本身不不很合理理,剛度度過大或或過小。如如果結(jié)構(gòu)構(gòu)方案基基本正常常,則檢檢查下一一步。輸入數(shù)據(jù)據(jù)有誤。先先檢查幾幾何數(shù)據(jù)據(jù),再檢檢查質(zhì)量量或荷載載信息。質(zhì)質(zhì)量(荷荷載)偏偏大,則則周期偏偏長;質(zhì)質(zhì)量(荷荷載)偏偏小,則則周期偏偏短。3.3振型型計算振型數(shù)數(shù)應使振振型參

25、與與質(zhì)量不不小于總總質(zhì)量的的90。一一般情況況下,振振型曲線線連續(xù)光光滑,不不應出現(xiàn)現(xiàn)突然的的轉(zhuǎn)折點點或不規(guī)規(guī)則的凹凹凸。當當結(jié)構(gòu)豎豎向剛度度有較大大的突變變、頂部部有高塔塔時,在在轉(zhuǎn)變處處可能出出現(xiàn)明顯顯的突變變點。通常,第一一振型應應當無零零點;第第二振型型的零點點應在(0.70.8)H處,H為結(jié)構(gòu)構(gòu)高度;第三振振型有兩兩個零點點,分別別位于(0.40.5)H和(0.80.9)H處。3.4地震震力當采用非耦耦聯(lián)計算算地震作作用時,結(jié)結(jié)構(gòu)底部部總剪力力應在常常規(guī)范圍圍內(nèi),即即總剪重比 Q/W1.22%2.88%(7度、種土)Q/W22.8%5.00%(8度、種土)按振型分解解法計算算地震作作

26、用時,在在正常情情況下,低低振型底底部剪力力大于高高振型底底部剪力力。當結(jié)結(jié)構(gòu)豎向向質(zhì)量、剛剛度有突突變或結(jié)結(jié)構(gòu)過于于高柔時時,可能能出現(xiàn)高高振型底底部剪力力反而大大于低振振型底部部剪力的的現(xiàn)象。當采用扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)耦聯(lián)計計算地震震作用時時,其振振型較為為復雜,底底部總剪剪力與非非耦聯(lián)計計算相近近或略小小。底部總剪力力過小,可可能是因因為結(jié)構(gòu)構(gòu)本身剛剛度過小小,或者者未考慮慮周期折折減系數(shù)數(shù)T。反之之,則可可能是因因為結(jié)構(gòu)構(gòu)本身剛剛度過大大。在地震力計計算值偏偏小的情情況下,結(jié)結(jié)構(gòu)將偏偏于不安安全。而而結(jié)構(gòu)本本身剛度度過大以以致地震震力過大大情況下下,則要要么下一一步難以以進行,要要么很不不經(jīng)濟。所所

27、以,只只有當?shù)椎撞靠偧艏袅υ诤虾侠淼姆斗秶鷥?nèi),檢檢查位移移、內(nèi)力力、配筋筋才有意意義。3.5位移移曲線在正常情況況下,框框架結(jié)構(gòu)構(gòu)的位移移曲線應應為剪切切型;剪剪力墻結(jié)結(jié)構(gòu)應為為彎曲型型;框剪剪結(jié)構(gòu)為為彎剪型型。除非非豎向剛剛度有突突變,位移曲曲線應當當是連續(xù)續(xù)光滑的的,無明明顯的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)折點,對對于剪切切型、彎彎曲型曲曲線不應應有拐點點;而對對彎剪型型曲線則則應有一一個拐點點。位移和在考考慮偶然然偏心影影響的地地震作用用下的扭扭轉(zhuǎn)位移移比均應應滿足高高規(guī)3-220022的有關(guān)關(guān)要求。當當采用開開口薄壁壁桿模型型計算時時,最大大層間位位移以1/1160001/225000為佳;當采用用墻元模模型(

28、包包括膜元元、殼元元)計算算時,最最大層間間位移以以1/1120001/116000為佳。經(jīng)過上述宏宏觀概略略檢查后后,如果果符合正正常情況況,或雖雖不在正正常范圍圍內(nèi),但但有原因因可解釋釋,確實實如此,則則這個計計算結(jié)果果基本可可信。4.細部內(nèi)內(nèi)力和配配筋的分分析與判判斷結(jié)構(gòu)工程師師尚應對對細部內(nèi)內(nèi)力和配配筋進行行更細致致的分析析與判斷斷,并加加以調(diào)整整。個別構(gòu)件件超筋超超限情況況的分析析與判斷斷。一般構(gòu)件件的配筋筋率應在在0.51.5之間間,配筋筋規(guī)律符符合一般般構(gòu)件的的內(nèi)力特特性。豎豎向構(gòu)件件的軸壓壓比應符符合規(guī)范范要求,其其加強部部位的配配筋應得得到反映映。特殊構(gòu)件件,如轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換梁、長長

29、懸臂梁梁、大跨跨度梁、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換柱、跨跨層柱及及特殊荷荷載作用用處的構(gòu)構(gòu)件等,其其內(nèi)力、配配筋是否否正常?有否異異?,F(xiàn)象象,能否否解釋得得通?5.補充分分析對于較復雜雜的高層層結(jié)構(gòu),除除了整體體分析外外,尚應應對照高高規(guī)JGJJ3-220022的有關(guān)關(guān)規(guī)定進進行必要要的補充充分析,主主要包括括多遇地地震下的的彈性時時程分析析、復雜雜框支框框架的應應力分析析以及特特殊荷載載作用處處的構(gòu)件件的補充充分析等等。6.結(jié)語離開了計算算機的幫幫助,高高層建筑筑給結(jié)構(gòu)構(gòu)工程師師所帶來來的工作作量將是是難以想想像的。但但是,即即使是在在使用結(jié)結(jié)構(gòu)分析析軟件進進行結(jié)構(gòu)構(gòu)計算的的時候,離離開了概概念設計計也將是是根本無無法想像像的,概概念設計計要求結(jié)結(jié)構(gòu)工程程師,時時刻帶著著清晰的的概念去去正確地地把握和和處理結(jié)結(jié)構(gòu)所受受的各種種作用以以及結(jié)構(gòu)構(gòu)在各種種作用下下的效應應。概念念設計應應貫穿

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