《斜撑作用、刚度、周期、扭转分析解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《斜撑作用、刚度、周期、扭转分析解析（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、前段时间，我们讨论了框架结构中楼梯的影响，有一些概念，如：刚度、周期、扭转、斜撑的作用等。影响究竟有多大，是否能判断程序计算结果的准确性，想通过一些算例，可能了解会清楚一些，进一步深入。共5个算例：5层框架结构，柱网12x6，5.42.75.4，层高3.8米，折算荷载约15 KN/m2，8度区二类场地。活载产生的总质量 486t,恒载产生的总质量: 6758(t)算例一：无楼梯框架RJX1(kN/m)RJY1(kN/m)RJX3(kN/m)RJY3(kN/m)7.8291E+067.8291E+061.4960E+061.5226E+06Xstif(m)Xmass(m) Ystif(m)Yma
2、ss(m)EexEey35.912335.91228.82896.78130.0000.0834Tx=0.8534Ty=0.8530Tt=0.8070VxVy1.0(1.0+0.0)1.0(0.0+1.0)0.0(0.0+0.0)4468KN4467KNRatio-DxMax-Dx/hRatio-DyMax-Dy/h1.01/7971.01/809算例二：对称两个楼梯（4道斜撑）框架RJX1(kN/m)RJY1(kN/m)RJX3(kN/m)RJY3(kN/m)8.2274E+061.4612E+071.5139E+062.6989E+06Xstif(m)Xmass(m) Ystif(m)Ym
3、ass(m)EexEey35.912335.91228.91566.80860.0000.0808Tx0.8516Ty=0.6354Tt=0.5537VxVy1.0(1.0+0.0)1.0(0.0+1.0)0.0(0.0+0.0)4518KN5744KNRatio-DxMax-Dx/hRatio-DyMax-Dy/h1.01/ 7991.01/1195算例三：偏置一个楼梯（2道斜撑）框架RJX1(kN/m)RJY1(kN/m)RJX3(kN/m)RJY3(kN/m)8.0282E+061.1221E+071.5050E+061.5570E+06Xstif(m)Xmass(m) Ystif(m)
4、Ymass(m)EexEey46.785836.0258.87386.79500.36480.0895Tx0.8526Ty=0.8340Tt=0.5886VxVy1.0(1.0+0.0)0.67 ( 0.01+0.66 )0.34 ( 0.00+0.34 )4493KN3800KNRatio-DxMax-Dx/hRatio-DyMax-Dy/h1.01/ 7981.461/ 808算例四：中部一个楼梯（2道斜撑）框架RJX1(kN/m)RJY1(kN/m)RJX3(kN/m)RJY3(kN/m)8.3011E+061.1493E+071.4882E+062.1205E+06Xstif(m)Xm
5、ass(m) Ystif(m)Ymass(m)EexEey35.912335.91229.45416.78700.0000.1435Tx=0.8597Tt=0.8062Ty=0.7196VxVy1.0(1.0+0.0)0.0(0.0+0.0)1.0(1.0+0.0)4465KN5163KNRatio-DxMax-Dx/hRatio-DyMax-Dy/h1.01/ 7921.01/1018算例五：中部两个楼梯（4道斜撑部置于梁跨中节点上）框架RJX1(kN/m)RJY1(kN/m)RJX3(kN/m)RJY3(kN/m)8.0282E+061.1221E+071.5511E+061.6251E+
6、06Xstif(m)Xmass(m) Ystif(m)Ymass(m)EexEey35.912335.91228.87386.79500.0000.0813Tx=0.8355Ty=0.8180Tt=0.7614VxVy1.0(1.0+0.0)1.0(0.0+1.0)0.0(0.0+0.0)4565KN4650KNRatio-DxMax-Dx/hRatio-DyMax-Dy/h1.01/8161.01/846柱子的刚度 对与前两中情况 对与前两中情况 在5、6层框架时：K可为23（取0.50.6），在1、2层框架时K可为12（取0.5）一根柱子：D=0.5*30*600*(0.6/3.8)3=3
7、5.4KN/mm底层柱刚度和D52*35.41800KN/mm1.8E+06KN/mE=3E+04Mpa=30KN/mm2 单质点平振的力学方程：kx+mx.=0二阶微分方程，(K/m)0.52f，T=1f22 (m/K)0.52 (G/K)0.59.810.52 (G/K)0.5，串联多质点平振周期T=2(Giui2/Giui)0.5单质点扭振的力学方程：C+J.=0二阶微分方程，(C/J)0.5Tt=2(J/C)0.5，串联多质点扭振周期参照平振。Ji=Gi（B2+L2）/12GiW1，W1（B2+L2）/12回转半径r= W10.5Ci=（KjXj2+KjYj2）=KW2，W2=（KjK
8、.Xj2+KjK.Yj2），Tt=2(J / C)0.5=2(W1 / W2)0.5(G / K)0.5=(W1 / W2)0.5 T算例一平振周期T2*(15.4*14580/1800000)0.52*（0.1247）0.50.71sT1=1.6（弯曲型，墙、支撑）T1=1.8（剪切型，框架）1.8=0.71s将结构连续化(高层剪力墙的解法)：框架的剪切刚度CkiDi*hi，荷载为均布荷载q。剪切变形采用连续化计算yv(x)=，Vq(x)=q(H-x)，V1(x)=1, yv(x)=(Hx-x2/2)，顶点位移VqH2/2=M0/Cki M0:重力荷载底部弯矩 Cki：框架平均剪切刚度； M
9、0=1n(GiHi)，Cki=Di*h，V(1+2+3.+n)Gi/Di，V15*14580/(0.72*1800*1000)=0.168m，T1=1.8=0.74s计算周期为0.85s.算例二W1（722+13.52）/12=447m2回转半径r=W10.5=21m，W2=630m2Tx0.8516Ty=0.6354Tt=0.5537Ty/Tx=（5292）0.50.64(0.8516*0.64=0.64)Tt/Ty=(W1/W2)0.5=0.84（0.840.63540.534）算例三Y向周期算的柔，估计是：7252*1.391算例四：(7252)0.5*0.85970.73模型：层高3.
10、9米，柱4个600x600，柱刚度：4x70=280KN/mm，节点荷载：2x1400KN。位移控制10mm。斜撑作用：柱上10.7/2.99=3.58，3.5812.58，4x2.58=10.3根柱。梁上：10.78.261.295，1.29510.295，4x0.2951.2根柱。支撑的刚度：单位力作用下的位移，1.12*1.12*4.34*2/EA1+1*1*1.9/EA2=10.89/EA1+1.9/EA2=15.45/EA1=103KN.m/E（A1=2.4*A2）K=1/E103一根柱的平均侧移刚度：D0.4*12EIh3=0.4*0.64*E/3.83=E/1056K/D10（一
11、道支撑约为10根柱子）。选二级钢配筋，按承载力控制，在一般室内环境，裂缝可放到0.4mm。钢筋应力标准值230MPa以下，可配到直径25。不用验算裂缝。如选三级钢配筋，A0在0.2以下，计算配筋率在0.008以下，裂缝计算控制，强度计算的配筋需放大1.1左右。A0在0.25以上，计算配筋率在0.01以上，强度计算控制，强度计算的配筋不需需放大。水池按0.2mm裂缝控制，配二级钢合适，当保护层20厚，配筋直径14以下，强度计算配筋控制。Wmax=0.4mm条件下，框架梁配二级钢时不用计算裂缝，配三级钢时，支座不计算裂缝，当跨中的配筋律在0.08以下时，配筋可适当放大，但最多1.1倍可满足裂缝要求
12、。楼板不用计算裂缝，钢筋标准应力在290，直径12以下，裂缝在0.3mm以下，设计应力可达360。编了一个计算表格，可以观察正截面极限和正常使用的全过程，有一个了解（已经与GJ计算程序校核过）。建筑结构学报（2010.1）有一单排筋高剪力墙受力变形性能，截面 140x1000，高2000，暗柱及分布筋配筋率较小：0.15。极限位移：150，屈服位移：1350，开裂位移：12000（砼拉应力3.4MPa），未开裂时刚度为1，开裂刚度0.5，屈服时刚度0.2。计算弹性刚度：E=2.8x104N/mm2，EIc=2.8x104x140x109=32.67x1013N.mm2K0=3EIc/H3=3x
13、32.67x1013 /20003 =122KN.mm1资料提供初始弹性刚度K0=100KN.mm1，开裂刚度KC=40KN.mm1，屈服刚度KY=18KN.mm1建筑结构学报（2010.1）有高强混凝土双排筋带端柱剪力墙受力变形性能，截面 100x1000，高11002200，端柱及分布筋配筋率较高：2。极限位移：134129，屈服位移：11401220，开裂位移：14421650（砼拉应力MPa），未开裂时刚度为1，开裂刚度0.20.5，屈服时刚度0.10.3。剪力墙配筋：二十层以下8度区，二级剪力墙，1.0，V1.0，200厚外墙，约束区配16200竖向纵筋够最小配筋率，216（200x200）=1.0%，箍筋三级8100，38（100x200）=0.15%，构造墙体配8200也可。23层，外220，内200，25层：外250，内220200，28层：外300，250，内250220200，
