结构计算结果正确性判断探析.doc

《结构计算结果正确性判断探析.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、结构计算结果正确性判断探析【摘要】对于结构设计来说，通过采取电算计算后，应从判断其计算结果是否合理，如判断结构的周期、振型、刚度、整体稳定性等指标，本文通过结合工程实践，提出了判断计算结果合理性的标准，以及相应的调整措施，以确保结构安全。【关键词】结构设计；计算分析；计算结果；结构合理1.引言目前，采用计算机软件进行高层建筑结构分析和设计是相当普遍的。因此，对计算结果的合理性、可靠性进行判断是十分必要的。结构工程师应以力学概念和丰富的工程经验为基础，从结构整体和局部两个方面对计算结果的合理性进行判断，确认其可靠性后，方可用于工程设计。一般可参考以下各点进行分析：2.计算结果的

2、合理性判断根据结构类型分析其动力特性和位移特性，判断其合理性。（1）周期和地震力：周期大小与刚度的平方根成反比,与结构质量的平方根成正比。周期的大小与结构在地震反应有密切关系，最基本的是不能与场地土的卓越周期一致，否则会发生类共振。按正常设计，非藕联计算地震作用时，结合工程实践计算结果表明，结构第一周期大致在以下范围内，即框架结构Tl=(0.08—0.10)N,框剪结构T1二(0.06—0.08)N,剪力墙结构T1二(0.04—0.05)N,其中N为计算层数。如果周期偏离上述数值太远，应当考虑本工程刚度是否合适，必要时调整结构截面尺寸。如果结构截面尺寸和布置正常，无特殊情况而

3、计算周期相差太远，应检查输入数据有无错误。藕联计算地震作用时，其第一周期剪重比也应在常规范围之内，但不能简单地与非藕联时计算比较，因其振型较为复杂，地震底部剪力与非藕联计算结果相近或略小。(2)振型。正常计算结果的振型曲线多为连续光滑曲线，当沿竖向有非常明显的刚度和质量突变时振型曲线可能有不光滑的畸变点。(3)位移：结构的弹性层间位移角需要满足《建筑抗震设计规范》的要求。同时应当注意的是，此时位移的计算是在“楼板平面内刚度无限大”这一假定下的。位移与结构的总体刚度有关，计算位移愈小，其结构的总体刚度就愈大,故可以根据初算的结果对整体结构进行调整。如位移值偏小,则可以减小整体结

4、构的刚度，对墙、梁的截面尺寸可适当减小或取消部分剪力墙。反之，如果位移偏大，则考虑如何增加整体结构的刚度，包括加大有关构件的尺寸，改变结构抵抗水平力的形式、增加加强层、斜撑等措施。(2)渐变性的判断。对于竖向刚度、质量变化较均匀的结构，在较均匀变化的外力作用下，其内力、位移等计算结果自上而下也应均匀变化，不应有较大的突变•否则应检查结构截面尺寸或输入数据是否正确、合理。(3)平衡性的判断。为防止计算过程中的偶然因素，必要时可检查底层的平衡条件：底层柱、墙在单组重力荷载下轴力，其和应等于总重量G。校核时，不应考虑分层加载。风荷载作用下的底层墙柱剪力，求和时应注意局部坐标与整体坐

5、标的方向不同，其值应为全部风力值，注意不要考虑剪力调整和施工过程影响。对地震作用不能校核平衡条件，因为各振型采用SRSS法或CQC法进行内力组合后，不再等于总地震作用力。柱、墙计算轴力从基本符合柱、墙支荷面积A的近似应力。即N*=qAi。此处q为单位面积重力荷载，对框架与框架一剪力墙结构约为12〜14kN/ni2,对剪力墙结构和筒体结构约为13-16kN/m2o3•计算结果限值除上述的要求外，对于一般的抗震建筑，需注意以下几个限值：(1)柱轴压比：柱轴压比的限值是延性设计的要求，规范针对不同抗震等级的结构给出了不同要求，需要注意的是抗震结构中，轴压力采用的是有震组合下的最大轴

6、力。（2）刚度比：《建筑抗震设计规范》规定，当某层结构的侧向刚度小于相邻上一层的70%,或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%,则该结构为竖向不规则。控制刚度比主要是为了控制结构的竖向规则性，避免竖向刚度突变，形成薄弱层。对于抗震高层建筑而言，此类竖向不规则结构是不宜采用的。（3）楼层最小地震剪力系数（剪重比）：《建筑抗震设计舰范》规定了不同烈度下楼层的最小地震剪力系数（剪重比），目的是为了控制楼层的最小地震剪力，保证结构的安全。（4）位移比：《建筑抗震设计规范》规定，扭转不规则而坚向规则的建筑结构，楼层竖向构件最大的弹性水平位移和层间位移分别不宜大于楼层两端弹性水平位

7、移和层间位移的1.5倍。同时《高规》也明确规定：“在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.5倍；B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.4倍。通过位移比的要求主要是保证结构平面规则性，避免产生扭转，对结构造成不利影响。4.根据计算结果对结构进行调整设计较为合理的结构，一般不应有太多的超限截面，基本上应能满足规范的各项要求。结构设计中，其