《复杂结构分析指南4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《复杂结构分析指南4（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、复杂结构分析指南 例说PMSAP 编写 黄吉锋中国建筑科学研究院软件所 第四部分 目录 11 考虑梁板共同工作的结构设计12 PMSAP通用支座的应用隔震支座大跨屋顶与底部主体结构的连接支座连廊与两侧主体结构的连接支座 11 考虑梁板共同工作的结构设计 梁板共同工作设计 实际工程中 楼板与梁共同承担竖向荷载 传统的设计不考虑这种共同工作状态 设计梁时 不考虑楼板要分担一部分竖向力 而是由梁独立承担竖向力引起的弯矩 剪力和扭矩 偏于保守 这种传统的设计方法 梁板分开设计 本质是一种简化处理手段 在缺乏相应的软件设计工具的情况下 也只能如此在第二个专题 普通楼板和斜板的整体式有限元分析及配筋设计
2、中 我们已经列举了相当数量的需要考虑梁板共同工作的工程实际情形 那里主要强调了共同工作对楼板设计的影响 实际上 共同工作也会对梁以及柱 墙的设计产生明显的影响 本专题我们将建议一种 考虑梁板共同工作的结构设计方法 这是一种准确 节省 合理的设计方法 并且可以用PMSAP方便地实行 中对中模型 顶面对齐模型 梁板共同工作设计 梁板共同工作设计 模型1 刚性楼板假定 中对中 最常用的计算模型 模型2 弹性板6 中对中 通常的弹性板6模型 模型3 弹性膜 中对中 通常的弹性膜模型 模型4 刚性楼板假定 顶面对齐 模型5 弹性板6 顶面对齐 最为真实的弹性板6模型 模型6 弹性膜 顶面对齐 最真实的弹
3、性膜模型 梁板共同工作设计 模型7 刚性楼板假定 中对中 次梁端部设铰 为解决超限的常用模型 模型1恒载弯矩图 模型1弯矩包络图 模型1配筋图 模型2恒载弯矩图 模型2弯矩包络图 模型2配筋图 模型3恒载弯矩 模型3弯矩包络 模型3配筋图 模型4恒载弯矩 模型4弯矩包络 模型4配筋图 模型5恒载弯矩 模型5弯矩包络 模型5配筋图 模型6恒载弯矩 模型6弯矩包络 模型6配筋图 模型7恒载弯矩 模型7弯矩包络 模型7配筋图 各种计算模型的恒载弯矩比较 真实的扭矩折减系数 各种计算模型的恒载扭矩比较 1 常用的中对中刚性楼板计算模型算出的梁弯矩 通常要比真实的弯矩值大出60 左右 10cm混凝土楼板
4、 2 常用的中对中弹性楼板六或弹性膜计算模型算出的梁弯矩 与中对中刚性楼板计算模型很接近 弹性板六的配筋只是略小 弹性楼板六和弹性膜的结果很接近 说明10cm左右的楼板 面外刚度很小 可忽略 3 顶面对齐的模型 弹性楼板六和弹性膜的结果也很接近 计算出的梁弯矩和扭矩比设计中常用的中对中模型要小40 左右 这种计算方式最准确 4 顶面对齐的模型 不能采用刚性楼板假定 如果采用 计算弯矩和扭矩比真实解要小50 左右5 砼次梁设铰的做法 导致内力重分配明显 实际不能做到理想铰接 即便构造上近似做到 也还存在开裂问题 6 当次梁难以设计时 不建议通过硬性地设置铰接来解决 建议采用顶面对齐的弹性板6或弹
5、性膜模型 该模型计算最准确 且弯矩值比常用的近似计算方法的结果小很多 40 通常可以解决次梁难以设计的问题 但需要注意的是 由于该模型考虑了梁板共同工作 故板的设计也应该采用pmsap中提供的整体有限元模型算法 不宜使用简化算法设计 否则存在偏于不安全的可能 7 无论主梁还是次梁 它们与楼板都是一种共同工作的状态 梁与弹性楼板顶面对齐的计算模型 是最为真实 最为准确的模型 基于此 这里建议一种所谓的 考虑梁 板共同工作的设计方法 这个设计方法的要点是 计算模型采用全楼弹性膜 并使梁 板 柱三者的顶面对齐 真实体现实际模型构件间的位置关系 梁 柱 墙和板的内力和应力 都在此模型下计算得到 并在此
6、基础上进行配筋设计 采用此种方法设计时 1 不需要再做梁刚度放大调整2 不再需要梁的扭矩折减这两种近似的处理手段 都被准确算法代替这种设计方法的优点 1 准确 节省2 更容易实现强柱弱梁和强剪弱弯 导致合理的延性屈服机制3 常可妥善解决次梁设计问题 梁抗扭设计问题 使用PMSAP进行梁板共同工作设计 步骤1 在 补充建模 中 全楼定义弹性板六 使用PMSAP进行梁板共同工作设计 步骤2 在 参数修改中 将 梁板向下相对偏移 填为0 5 使用PMSAP进行梁板共同工作设计 3 计算完毕 在后处理程序3dp中查看梁 柱 墙配筋和楼板配筋 梁 柱 墙配筋菜单 楼板配筋菜单 12 PMSAP通用支座的
7、应用 PMSAP通用支座的应用 工程中常见的需要设置支座的情况隔震支座大跨屋顶与底部主体结构的连接支座连廊与两侧主体结构的连接支座 PMSAP通用支座的应用 PMSAP中的支座的布置规则支座只能布置在柱顶或柱底 若实际结构支座处无柱 需要设置辅助柱 PMSAP通用支座的应用 隔振支座的一种布置方法 增加短柱辅助层对存在隔震支座的结构 在pmcad建模时可以在结构底部增加一个层高为200mm的支座层 所有存在支座的位置 都布置一根大刚度柱 比如截面可以取为1000mm 1000mm至2000mm 2000mm 然后在柱顶补充定义隔震支座信息 PMSAP通用支座的应用 大跨屋顶与下部主体结连接支座
8、的一种布置方法 增加短柱辅助层对存在屋顶支座的结构 在pmcad建模时 可以在屋顶与底部主体结构之间增加一个层高为200mm的支座层 所有存在支座的位置 都布置一根大刚度柱 然后在柱顶补充定义屋顶支座信息 隔振支座的布置和计算示例 隔振结构例题全貌 隔振支座的布置和计算示例 1 在PMCAD中增加短柱辅助标准层 组装到结构底部 在有支座的位置布置尺寸2000 2000 200的辅助柱 2 在PMSAP 补充建模 的 通用支座 菜单 在支座辅助层上布置柱顶支座 通过捕捉柱节点布置支座 图面上会显示出支座属性 3 如果隔振支座提供较大的阻尼 请在 参数补充及修改 菜单选择 CCQC 算法 如果无阻尼或提供很小的阻尼 可以采用常规CQC算法 在pmsap中使用CCQC法 进入 高级参数 菜单 使用CCQC法时这四个选项如此取值即可 使用CCQC法时要按照实际情况填写材料阻尼比 4 计算完毕 查看计算结果 隔振结构的平动振型 隔振结构的扭转振型 隔振结构的高阶侧振振型 各工况下支座相对变位标注 mm 各工况下 各组合下 各最不利组合下支座内力标注 kn kn m 支座反应的详细文本文件输出 PDS 隔振支座以外的其他类型支座 其使用过程均与隔振支座类似 不再赘述
