1、2021年5月5日星期三 v組合梁的考慮方法 彈性分析時考慮混凝土樓板與鋼梁共同工作 彈塑性分析時忽略樓板與鋼梁的共同工作 v次構件的考慮方法 忽略次構件的影響 忽略非結構構件的影響 必要時考慮一定的受力蒙皮作用 2021年5月5日星期三 v分析模型的使用原則 結構布置規則，不計入扭轉時平面模型 具有多種抗側體系，不計入扭轉時 空間協同工作原理平面抗側力結構 布置不規則結構空間模型 v分析模型中需要考慮的因素 梁柱的彎曲變形、軸向變形、宜計入剪切變形 節點域的剪切變形 支撐的軸向變形 2021年5月5日星期三 v支撐在整體分析中的要求 支撐兩端常做成剛性連接 但可按兩端鉸接計算內力 偏心支撐中

2、的耗能梁段分析時應取為單獨單元 v嵌入式墻板的分析原則 可按相同水平力作用下側移相同的原則，將其折算成等效支撐或等效剪切板計算。 2021年5月5日星期三 分析模型應視設計階段而定： 初步設計階段簡化模型，計算快速 中間和最終設計階段精確模型，結果準確 2021年5月5日星期三 1) 結構分析模型的發展 2021年5月5日星期三 v框架結構平面簡化模型 豎向荷載作用下可采用分層法計算內力（彎矩） 2) 簡化模型 2021年5月5日星期三 水平荷載作用下可采用反彎點法或D值法求內力和位移 2021年5月5日星期三 v剪力墻和均勻開洞剪力墻的簡化模型 不開洞剪力墻可簡化為懸臂柱 墻體均勻開洞時，可

3、簡化為帶剛域的框架計算 2021年5月5日星期三 2021年5月5日星期三 v平面布置規則的框架-支撐(剪力墻)結構，在水平荷載作用下的簡化協同分析模型 2021年5月5日星期三 當抗側力體系種類較多，且對稱布置 時，可采用平面抗側力結構的協同分 析模型。 2021年5月5日星期三 v平面桿系模型 體系復雜，平面和豎向不規則的結構，宜采用三維空間分析模型，通常采用桿系模型進行有限元分 析。 3) 精確分析模型 2021年5月5日星期三 2021年5月5日星期三 v空間桿系模型中的空間梁元和薄壁桿件單元模型 2021年5月5日星期三 單元坐標軸和理想模型 Coordinate Axis and

4、Ideal Model of a Element (a) 單元坐標軸 (a) Coordinate Axis y x z y x z k I J 塑性鉸 (b) 單元理想模型 (b) Ideal Model I 彈性桿 J 節點 節點 v基于塑性鉸理論的梁單元模型 2021年5月5日星期三 v沿截面和桿長的積分單元模型 2021年5月5日星期三 平面梁、柱單元的雙分量桿件模型的骨架曲線 4) 彈塑性動力分析中單元的骨架曲線 2021年5月5日星期三 節點域的骨架曲線 2021年5月5日星期三 鋼支撐桿件的滯回模型 2021年5月5日星期三 2021年5月5日星期三 2021年5月5日星期三 內

5、藏鋼板支撐剪力墻骨架曲線 Vy V uy K1 K2=0.1K1 u 0 2021年5月5日星期三 帶豎縫混凝土剪力墻骨架曲線 墻板有效寬度 a).帶豎縫剪力墻板與框架的連接 ee 柱 l ee b).簡化分析模型 梁 l 梁 柱 2 1 2 1 (b)等效偏心交叉支撐的應力-應變曲線(a)帶豎縫混凝土剪力墻板的Vu曲線 0 uu V V V uu 0 E=tg =0.2*E K = tg2 = 0.2*K K=tg1 E=tg1 2021年5月5日星期三 1) 簡化分析方法 v鋼框架結構 （豎向荷載：分層法；水平荷載：D值法） 略 2021年5月5日星期三 v鋼框架支撐結構和鋼框架剪力墻結構

6、 在水平荷載作用下可近似地簡化為平面抗側力體系。 將所有框架合并為總框架 將所有支撐合并為總支撐 將所有剪力墻合并為總剪力墻 2021年5月5日星期三 進行簡化分析時，總支撐可視為一根豎向彎曲桿件，其等效慣性矩Ieq為： m j n i ijijeq aAI 11 2 其中： 折減系數，對中心支撐可取0.80.9； Aij第j榀豎向支撐第i根柱的截面面積； aij第i根柱至第j榀豎向支撐的柱截面形心軸的距離； n每一榀豎向支撐的柱子數； m水平荷載作用方向豎向支撐的榀數。 2021年5月5日星期三 m j n i ijijeq aAI 11 2 2021年5月5日星期三 2) 精確方法 采用有

7、限元方法的二階彈塑性分析，也稱高等分析。 多借助于大型有限元分析與設計程序： 以設計為主的程序：TBSA、TAT、ETABS、SAP2000、Staad Pro、Midas、MTS、3D3S、 STS、SETWE等； 以內力計算為主的程序：ANSYS、ABAQUS、NASTRAN等。 2021年5月5日星期三 v反應譜分析方法，由于所取振型有限，且只能適用于彈性動力分析，故對于特別不規則的建筑，尚 應采用直接動力法時程分析法進行補充驗算。 分析時，應按建筑場地類別和設計地震分組，選用不少于二組的實際強震記錄和一組人工模擬加速 度時程曲線。 v多遇地震下的彈性時程分析的房屋高度范圍和罕遇地震下的

8、彈塑性時程分析的房屋范圍如下： 3) 鋼結構抗震時程分析的基本概念 2021年5月5日星期三 采用彈性時程分析的房屋高度范圍 烈度、場地類別烈度、場地類別房屋高度范圍房屋高度范圍(m) 8度度、場地和場地和7度度 8度度、類場地類場地 9度度 100 80 60 2021年5月5日星期三 采用彈塑性時程分析的房屋范圍 應應進行彈塑性進行彈塑性 變形驗算的：變形驗算的： 甲類建筑和甲類建筑和9度抗震設防的乙類建筑；度抗震設防的乙類建筑； 高度超過高度超過150m的鋼結構高層建筑。的鋼結構高層建筑。 宜宜進行彈塑性進行彈塑性 變形驗算的：變形驗算的： 7度度、類場地和類場地和8度乙類建筑的鋼度乙類

9、建筑的鋼 結構房屋；符合上表所列高度范圍且結構房屋；符合上表所列高度范圍且 豎向不規則的建筑；高度不大于豎向不規則的建筑；高度不大于150m 的其它高層鋼結構。的其它高層鋼結構。 2021年5月5日星期三 v時程分析時所用地震加速度時程曲線的最大加速度值(cm/s2) 地震影響地震影響6度度7度度8度度9度度 多遇地震多遇地震 罕遇地震罕遇地震 18 35(55) 220(310) 70(110) 400(510) 140 620 加速度單位cm/s2，也稱gal。 2021年5月5日星期三 1) 二階效應(的概念 結構在水平荷載作用下，產生側移； 此時豎向荷載將對剛架產生一個附加的外彎矩P，

10、將繼續增大側移和內力； 豎向荷載作用于繼續增大的側移，將產生更小一階的外彎矩P1，繼續增大側移和內力； 如此疊加，直至平衡(或整體失穩)，稱為P-效應(二階效應)。 2021年5月5日星期三 2) 一階分析與二階分析 2021年5月5日星期三 二階效應的影響 30層以下的鋼結構，不顯著，可忽略 3) 二階分析的影響 50層的鋼結構，二階內力和位移可達15以上 超高層的鋼結構，影響更大，必須考慮 如果不考慮，可能造成構件實際負擔的內力超過設計承載力，引起結構倒塌。 2021年5月5日星期三 4) 整體穩定性的判斷 u當同時滿足以下兩個條件時，可不驗算結構整體穩定 結構各樓層柱的平均長細比和平均軸

11、壓比滿足： 1 80 m pm m N N 其中： m樓層柱的平均長細比； Nm樓層柱的平均軸壓力設計值； Npm樓層柱的平均全塑性軸壓力， Npm=fyAm； Am樓層柱的平均截面面積。 2021年5月5日星期三 一階分析計算得到的各層層間相對側移滿足： v h F F h u 12. 0 其中： h、u樓層高度與質心處層間位移； Fh、Fv計算樓層以上全部水平荷載之和與全部豎向荷載之和。 2021年5月5日星期三 u當不滿足上述要求時，需要進行整體穩定性驗算 對于u/h1/1000的有支撐結構，可按計算長度系數法驗算； 對于無支撐結構及u/h1/1000的有支撐結構，應按能反映P-效應的方

12、法驗算結構整體穩 定性。 2021年5月5日星期三 v支撐在整體分析中的要求 支撐兩端常做成剛性連接 但可按兩端鉸接計算內力 偏心支撐中的耗能梁段分析時應取為單獨單元 v嵌入式墻板的分析原則 可按相同水平力作用下側移相同的原則，將其折算成等效支撐或等效剪切板計算。 2021年5月5日星期三 1) 結構分析模型的發展 2021年5月5日星期三 v平面布置規則的框架-支撐(剪力墻)結構，在水平荷載作用下的簡化協同分析模型 2021年5月5日星期三 內藏鋼板支撐剪力墻骨架曲線 Vy V uy K1 K2=0.1K1 u 0 2021年5月5日星期三 二階效應的影響 30層以下的鋼結構，不顯著，可忽略 3) 二階分析的影響