結構分析常見問題

1。建模問題2。變形問題3。設計問題整理ppt整理ppt建模問題——懸空梁、懸臂梁由于采用不等高梁的不當造成。如以下圖所示：懸空梁懸臂梁整理ppt建模問題——斜梁的上下層連接由于建模、分析數據的局限性，坡梁的上下層連接需要附加端柱才能實現(xiàn)。斜梁直接與下層節(jié)點相連實際計算時沒有連接造成斜向懸臂梁在端頭加柱，但柱高要大于200，才能保證計算正確，該柱的設計可以不考慮。注意：如果采用空間建模SPASCAD，那么不受此影響。整理ppt建模問題——墻節(jié)點抬高無效在計算程序SATWE、TAT、PMSAP中，只成認柱節(jié)點和梁梁交點的上下變化，不考慮墻節(jié)點高度的變化。因為分析時，不能考慮異形墻。想要分析的圖形實際產生的圖形整理ppt建模問題——錯層、錯層梁的合并、簡化當結構產生錯層、錯層梁時，如果錯層在梁高的范圍內，那么最好合并，簡化為同一標高的梁分析、設計。SATWE、TAT、PMSAP將不考慮小于500的錯層梁，仍然按樓層梁的位置分析。簡化為3層錯層梁，在梁高范圍內或小于500錯層整理ppt建模問題——層間梁的建模、簡化新版SATWE、TAT、PMSAP可以處理、分析層間的情況，但是要注意：〔1〕層間梁與樓層梁不要太近，否那么宜合并輸入；〔2〕層間梁形成的房間不能自動傳荷載，需作為附加荷載人工輸入。層間梁小體量夾層需人工定義梁上荷載整理ppt建模問題——多塔層高不同的輸入當多塔的層高不同時，一般不能按錯層處理，應以同一層高建模，再到后面的計算軟件SATWE、TAT、PMSAP中修改各塔層高即可。要保證連梁的正確高度，所以只能調節(jié)洞口的高度。對上連多塔，那么要具體分析結構的實際情況，如果比較復雜，最好采用空間建模SPASCAD。錯誤的簡化整理ppt正確的簡化按層數多的塔定義層高修改該塔的層高注意：當然可以采用更先進的建模——空間建模。這樣可以隨心所欲。無須考慮簡化的問題?？梢圆捎肧PASCAD——PMSAP來建模、分析。進入SATWE、TAT以后整理ppt建模問題——柱內有多節(jié)點的連接當柱范圍內有多根梁相連，且與柱不同節(jié)點時，應加柱內小梁，以封閉房間。該小梁程序自動定義為剛性梁。應定義兩根小梁，以封閉房間程序自動確認為剛性梁柱定位點整理ppt建模問題——一根柱抬兩根柱此時，需要加剛性梁。加兩根剛性梁，如上柱有一根柱采用偏心輸入，那么只要加一根剛性梁。加一根剛性梁牛腿或搭接柱等情況，造成上下柱完全錯開整理ppt建模問題——一根梁抬兩片墻此時，只能簡化處理。轉換大梁上建三根軸線，如以下圖所示：中軸線定義寬轉換梁上下兩根軸線定義上部剪力墻建假設干豎向軸線定義剛性梁上部墻與下部剛性梁交點剛性梁與轉換梁的交點整理ppt建模問題——復連通域的導荷復連通域的導荷載是有問題的，應防止房間彼此之間產生復連通域的形狀。此外，計算時“彈性樓板〞的定義也不能是復連通域。綠色區(qū)域的荷載導算有問題，應防止。整理ppt建模問題——鉸接梁的定義在“特殊構件〞定義中，要求梁梁交點不能都是鉸接。也不能產生機構。程序不能處理零自由度結構結構產生機構結構產生機構PMSAP可以處理零自由度結構整理ppt建模問題——越層鋼支撐SATWE在處理越層鋼支撐時，仍按層分段考慮，這樣由于鋼支撐默認是兩端鉸接，造成支撐越層節(jié)點產生機構。SATWE節(jié)點產生機構，需要改為兩端剛接TAT是連接越層支撐為一根，所以不會產生機構整理ppt建模問題——鋼柱底鉸接當底層柱底都設定為鉸接后，結構也將產生機構。應至少有一根柱底是剛接。底部結構產生機構應至少有一個節(jié)點是剛接。整理ppt整理ppt變形問題——主次梁的共同工作當次梁當主梁輸入后，次梁與主梁共同產生交叉梁系的體系承擔豎向荷載。豎向荷載將在主次梁之間，按剛度傳遞、分配。整理ppt變形問題——梁抬柱的傳力梁抬柱的傳力，是由梁柱協(xié)調變形完成的，柱的軸力由梁的剪力平衡，所以，可以通過查看梁剪力來確認上部柱傳來的集中力〔即柱軸力〕。梁柱位移協(xié)調點，也是柱軸力、梁剪力的平衡點整理ppt變形問題——防止短梁的方法結構產生短梁后，短梁局部將會超限，因為其相對剛度很大，把局部荷載都吸收在自己身上。短梁的超限往往是剪扭截面不夠或斜截面抗剪不夠等。在梁寬度范圍內，應簡化為一點輸入整理ppt對柱邊的短梁，也可以采用定義剛性梁的方法超過梁寬范圍產生短梁，此時才是真正的短梁，應盡量防止，因為應力過于集中。對柱邊短梁可以采用加寬、加掖等方法。柱邊短梁加寬柱邊短梁加掖整理ppt變形問題——從主梁伸出的懸挑梁從主梁伸出的懸挑梁，與從柱伸出的懸挑梁，其變形協(xié)調是不同的。它將受到主梁大變形〔相對于柱〕的影響，從而降低了剛度，把自身的荷載卸向兩邊剛度大的挑梁。柱的軸向變形小梁的彎曲變形大卸載方向整理ppt變形問題——恒載模擬施工算法的平衡由于恒載模擬施工算法的特殊性，不能直接用模擬施工算法計算出的內力，去做節(jié)點的剪力、彎矩平衡。要驗算節(jié)點剪力、彎矩的平衡，應采用“一次性加載〞的計算模式。第3層加載形式第2層加載形式第1層加載形式節(jié)點平衡需要上下層的內力，而它們卻是在不同加載條件下產生的，所以不滿足平衡。恒載模擬施工的加載方式一次性加載可以滿足節(jié)點平衡整理ppt變形問題——框剪結構中，豎向荷載的傳力

框架剪力墻結構中，由于柱軸向剛度要遠小于墻的軸向剛度，在豎向荷載作用下，柱與墻之間的連梁將調節(jié)兩者的位移差，使得柱的軸力減少，墻的軸力增大。高層建筑的層層調整，將可能造成頂部框架柱在豎向荷載作用下受拉。實際情況是：結構變形是在逐層找平、逐層變形的情況下產生的，到結構頂部時，由于大局部變形已經完成，連梁的調節(jié)作用就不會很大。程序采用“模擬施工1〞就是表達了這種施工過程。另外：地基變形也會調整柱、墻的位移差。即使考慮了模擬施工1，連梁也會起到相當的調節(jié)作用整理ppt模擬施工1，只對上部結構起作用，對底部傳根底荷載，并沒有起到調節(jié)作用。所以框剪結構傳根底荷載還是會出現(xiàn)黑洞現(xiàn)象，即剪力墻下的軸力很大，柱下軸力很小，造成地基沉降、承載力等驗算誤差?？梢圆捎谩澳M施工2〞的計算方法解決這個問題，它是把柱的軸向剛度提高10倍，以減少柱、墻的剛度差異，從而起到調整傳根底的荷載。整理ppt變形問題——連梁的計算模型連梁作為一種重要的、敏感的結構剛度調節(jié)器，其分析模型的合理性會影響到整個結構的分析結果。連梁按殼元進行劃分單元方式的有限元分析模型，如果單元劃分可以很細，那么連梁跨高比再大，計算結果也是正確的。當單元劃分受到限制，對跨高比較大的連梁，由于單元劃分不夠細，將造成較大的分析誤差。為此，可以按以下方式處理：當跨高比大于5時，連梁按框架梁輸入、分析。當跨高比小于2.5時，連梁按殼元〔洞口〕輸入、分析。當跨高比介于5和2.5之間時，按殼元〔洞口〕分析，應細化單元劃分；按框架梁分析，結構剛度將偏柔。整理ppt連梁的單元劃分連梁與墻的協(xié)調節(jié)點框架梁與墻的協(xié)調節(jié)點整理ppt變形問題——越層柱的計算模型越層柱的特點是：在越層點不受樓板的約束。越層柱的計算模型可以是整根接起來的模型，也可以是每層逐根的計算模型。只要保證越層柱的變形特點，這兩種模型的計算結果是可以一致的。越層柱TAT越層柱模型，把柱連接起來，自重作用在柱頂SATWE越層柱模型，柱不連接，自重各自作用在各層的柱頂地震力、風力地震力、風力整理ppt越層柱的長度系數：對單邊越層柱，長度系數中含有柱的折算長度；對全越層柱，SATWE的長度系數中含有柱的折算長度。Lo3LoLo2Lo1μ3μμ2μ1各段柱長度和總長度各段柱長度系數和按全長計算的長度系數長度系數應滿足：Lo1*μ1=Lo2*μ2=Lo3*μ3=Lo*μ整理ppt變形問題——梁柱偏心的計算模型當梁柱偏心時，程序自動加剛域，來考慮偏心產生的附加彎矩。也可以通過人工設置剛性梁來實現(xiàn)。梁的計算模型梁的剛域梁端剪力轉換為柱端軸力和彎矩整理ppt變形問題——上下柱偏心的計算模型當上下柱形心偏心連接時，程序自動加剛域，來考慮偏心產生的附加彎矩。柱水平剛域上柱軸力轉換為下柱的軸力和彎矩整理ppt變形問題——梁抬墻的偏心問題當轉換梁抬偏心墻時，一般認為在豎向力作用下，墻對下部轉換梁作用一個大的扭矩。但計算出的扭矩并不大，因為扭矩是由梁兩端轉角不協(xié)調所產生，上部墻體雖然偏心，但它給下部的梁柱作用的是一個同向的彎曲，所以，偏心的效果都轉化為兩邊柱的附加彎矩了。上部墻偏心將主要產生下部柱的附加彎矩整理ppt變形問題——剛性梁和剛域的區(qū)別剛性梁可以獨立位移，但不變形。主要起到傳遞位移和力的作用。與構件變形不協(xié)調。剛域那么需要依附于構件，本身也不變形，但隨構件變形而移動。與構件變形協(xié)調。剛性梁與剛域作用是一樣的，但效果不一定相同，兩者不能互換。剛性梁使局部轉角增加，彎矩增加整理ppt垂直于構件的剛域會使局部轉角增加，產生附加彎矩沿著構件的剛域，附加彎矩很小整理ppt變形問題——剪力墻單元的劃分剪力墻采用二維有限元模型，那么單元劃分不可防止。單元劃分的粗細均勻性、對稱性、合理性等，都會影響到分析結果。單元劃分的特征，也與二維單元的協(xié)調性那么有關。不同的協(xié)調原那么，可以認為是不同的分析模型。SATWE采用節(jié)點協(xié)調的單元劃分原那么，對劃分合理性依賴強，劃分難度較大。PMSAP采用節(jié)點廣義協(xié)調的單元劃分原那么，對劃分合理性依賴不強，劃分比較容易控制。目前一些國外軟件也采用這種廣義協(xié)調的單元劃分原那么。單元劃分目前不能人工調整，都由程序自動進行，當出現(xiàn)由于單元劃分造成局局部析不合理、不對稱時，需要調整分析結果，最好采用多種分析模型計算，以增加設計依據。如用TAT來避開這個問題。整理pptSATWE上下墻節(jié)點要求協(xié)調PMSAP上下墻可以采用附加位移函數作為約束條件的廣義協(xié)調廣義協(xié)調位移函數曲線對于復雜高層結構也要使用兩種不同的計算模型進行分析整理ppt變形問題——梁的軸力一般梁與樓板相連，且在同一標高，樓板平面內的剛度很大，面內相對位移很小，所以，梁的軸力是可以忽略的，剛性樓板假定就是這樣考慮的?？紤]樓板的面內變形，或沒有樓板，梁會有軸力?；炷亮旱妮S壓力一般不考慮，軸拉力與彎矩一起按偏拉構件設計。鋼梁產生軸力，梁應按鋼柱的方式驗算應力比。斜梁、坡梁一般都有軸力?？蛑мD換梁一般應考慮軸拉力，應按偏拉構件設計。整理ppt框支梁上部墻體內力的起拱作用起拱對下部墻、梁產生拉力整理ppt整理ppt設計問題——柱墻活荷載折減

較多的用戶理解這個折減系數存在問題。這里關鍵是要理解“計算截面以上層〞這句話。當一個10層的結構，按這句話的理解，各層的“柱墻或荷載折減系數〞將是如下。 層號折減系數 層號折減系數 101.0 91.0 80.85 70.85 60.70 50.70 40.65 30.65 20.65 10.60從折減系數來看，說明從1到10層滿布活荷載的概率為60%，對第6層來說6到10層滿布活荷載的概率為70%，而頂層滿布活荷載的概率那么為100%。這說明活荷載折減的科學性、合理性。整理ppt1.01.00.850.850.70.70.650.650.650.6各層柱墻活荷載折減系數整理ppt設計問題——梁活荷載折減梁活荷載折減是根據梁的承受荷載面積而確定的，這樣就會造成比較復雜的折減方式，且可能每根梁不同。PMCAD在處理這個問題時，采用了折減樓面荷載的方式，這樣就把摟面的外荷載折減了，同時，它也就把結構的整體質量、地震作用、所有構件的內力都折減了。鑒于這樣的處理方式，建議在選擇梁活荷載折減時，應慎重考慮。所以，在使用PKPM系列的軟件中，活荷載折減最好不要重復使用，如考慮了梁的活荷載折減，那么在SATWE、TAT中最好不要選擇“柱墻活荷載折減〞，以防止活荷載折減過多。反之亦然。整理ppt梁承受面荷載的面積整理ppt設計問題——梁設計彎矩放大系數的合理使用梁彎矩放大系數起源于梁的活荷載不利布置，當不考慮活荷載不利布置時，梁活荷載彎矩偏小，程序試圖通過這個參數來調整梁的彎矩。過去這個參數只乘在梁的跨中正彎矩上，但是實際上活荷載不利布置不但對梁的正彎矩有影響，對負彎矩也有影響，所以，目前這個參數在梁正負彎矩上都乘。當考慮活荷載不利布置時，梁彎矩放大系數宜取1.0。如果活荷載較小，那么即使不考慮活荷載不利布置，該系數也不要取得過大，宜取1.1以下。只有當活荷載較大時，該系數需要取得大些。梁彎矩放大系數是最后乘在組合設計彎矩上〔彎矩包絡圖上〕，所以它把恒、活、地震、風的荷載都放大了。整理ppt放大前的設計包絡放大后的設計包絡放大后的設計包絡放大前的設計包絡整理ppt設計問題——剪力墻加強區(qū)起算層號的合理應用這個參數主要是針對有地下室結構、多層帶剪力墻結構、底框剪力墻結構而設置的。起算層號是指建模輸入的結構自然層號。當有多層地下室時，地下1層以下可以不按加強區(qū)設計，此時該參數可以起到抬高起算層號的目的。多層帶剪力墻結構或底框剪力墻結構，由于剪力墻的軸壓比很小，按照抗震標準可以不設加強區(qū)，可以把“剪力墻加強區(qū)起算層號〞定義為大于結構層，那么結構分析時將沒有剪力墻的加強區(qū)。整理ppt地下一層以下可以不作為加強區(qū)底框和多層剪力墻結構可以不作為加強區(qū)剪力墻加強起算層號填3剪力墻加強起算層號填4整理ppt設計問題——振型數的合理選取結構可以求得到的特征值是有限的。即結構的周期、振型數是有限的。結構的特征值數與結構有質量奉獻的自由度數有關。有質量奉獻的自由度數：對一塊剛性樓板有3個。對一個彈性節(jié)點有2個。結構分析時，統(tǒng)計剛性板數和彈性節(jié)點數，即可得出可能計算出的最大特征值數。當結構的有質量奉獻的自由度數較多時，求出所有的特征值會消耗很多時間，而對結構影響大的特征參數往往是前面的特征值，所以沒有必要把所有的特征值都求出來。特征值數的合理數量可以由“有效質量系數〞來判定整理ppt剛性樓板3個帶質量的自由度Dx、Dy、θz彈性節(jié)點有2個帶質量的自由度dx、dy整理ppt設計問題——梁剛度放大系數的合理應用梁剛度放大是基于樓板而設置的，在分析時，程序對梁只考慮了矩形截面，剛度偏小。目前程序的設置及處理方式比較粗糙，整個結構只設兩個〔中梁、邊梁〕。嚴格說來，應根據每層每根梁的樓板情況而定。程序下一步將增加這種細化的功能。樓板和梁共同工作整理ppt設計問題——鉸接梁的合理設置混凝土梁應該都是剛接，沒有嚴格意義上的鉸接，所以設置鉸接是有問題的。鉸接梁定義的太多，導致內力的重分布，內力分配不合理因數加大，計算結果不合理。結構分析應真實可信。剪力墻面外的約束程序可以比較真實的剛度比來表現(xiàn)，不應通過鉸接的方式調整梁端彎矩。梁的超限應具體情況具體分析，切勿通過盲目設置梁的鉸接，來到達梁不超限的目的。墻面外剛度小，約束小，梁端負彎矩自然就小整理ppt設計問題——柱非加密區(qū)箍筋柱承受的剪力，在全長度上是不變的。柱非加密區(qū)的箍筋面積，就是柱實際受剪的計算箍筋面積。當該面積較大時，該柱箍筋將全長加密，即沒有非加密區(qū)了。由于柱剪力一般較小，往往小于構造要求，所以柱加密區(qū)箍筋往往是構造配箍。柱剪力全長不變非加密區(qū)柱實際計算的箍筋面積加密區(qū)柱構造箍筋面積加密區(qū)柱構造箍筋面積整理ppt設計問題——梁非加密區(qū)箍筋梁非加密區(qū)的箍筋，是根據剪力實際計算出來的。梁箍筋是否有非加密區(qū)，應根據剪力的變化而定。梁全長度上剪力的變化〔1.5～2〕Ho這個位置的剪力配箍就是非加密區(qū)配箍的依據整理ppt設計問題——超配系數的作用

當結構設計為9度，或1級框架結構時，程序根據“超配系數〞來計算“強柱弱梁〞、“強剪弱彎〞的內力調整系數。在驗算樓層抗剪承載力時，程序用超配系數乘以計算配筋作為截面的配筋面積。配筋面積As中已經乘以超配系數整理ppt整理ppt設計問題——地下室外墻的配筋地下室外墻的平面外驗算、配筋，程序按如下方式進行：1。按單向板計算墻板上中下的彎矩，計算時取上下嵌固、和上端簡支下端嵌固兩種模型，取平均值設計；2。按純彎板設計、和壓彎薄柱設計，兩者配筋取大。3。按人防要求，驗算延性比。驗算彎矩——白線按純彎板配筋彎矩取上中下的大值按壓彎配筋彎矩取上中下的大值，軸力取設計值整理ppt設計問題——多塔的0.2Qo調整

當多塔框剪結構進行整體分析時，SATWE對0.2Qo的調整卻沒有分塔進行。所以要特別注意這一點。TAT考慮了分塔的0.2Qo的調整。建議在用SATWE時，對多塔的框剪結構切開分析，以保證框架調整的正確。切開分析，以保證0.2Qo調整的正確整理ppt設計問題——周期折減系數的理解周期折減系數并不改變結構的根本振動特征，即輸出表達的結構周期是不變的。周期折減系數是放大地震作用的方法之一。周期折減系數是根據結構早期彈性剛度較大〔因為有大量的填充墻〕而在地震作用時破壞這種特性，而設置的放大地震作用的系數。周期折減前的αmax周期折減后的αmaxTg5Tg0.16.0α=(Tg/T)γη2αmaxTT整理ppt設計問題——梁受彎配筋

梁配筋根據跨高比區(qū)分，有：〔1〕跨高比大于5——普通梁配筋；〔2〕跨高比在2.5和5之間——深受彎梁配筋；〔3〕跨高比小于2.5——深梁配筋。由于深受彎梁、深梁的配筋，與鋼筋的擺放有關，所以輸出的鋼筋面積還含有構造筋、腰筋等，造成使用中的理解問題?，F(xiàn)SATWE、TAT、PMSAP均只采用普通梁的配筋模式。梁配筋根據受力區(qū)分，有：〔1〕純受彎配筋；〔2〕拉彎配筋，受壓按純彎考慮。梁按配筋形式區(qū)分，有:〔1〕單排配筋；受壓區(qū)高度ho=h-cover-12.5〔2〕雙排配筋；受壓區(qū)高度ho=h-cover-12.5-25〔3〕雙筋配筋?？紤]受壓筋的作用整理ppt梁主筋超筋信息：標準只規(guī)定框架梁支座在抗震設計時，最大配筋率不能超過2.5%，這是為了保證梁的塑性鉸發(fā)生在梁的支座處，使梁能夠起到耗能的作用。對梁跨中，標準沒有要求，程序按4%的配筋率提示。同時也需要滿足梁的抗彎承載力。梁配筋控制：〔1〕梁設計彎矩放大系數，主要指沒有考慮活荷載不利布置時，梁內力的放大；〔2〕梁設計彎矩不小于簡支梁彎矩的1/2，即兩者取大來計算配筋；〔3〕梁主筋是拉筋、壓筋取大輸出。整理ppt設計問題——梁剪扭配筋梁設計扭矩折減：〔1〕沒有樓板時，不折減；〔2〕考慮“彈性板6〞和“彈性板3〞時，不折減。梁剪扭配筋：〔1〕梁剪扭縱筋采用箍筋的強度〔偏大〕，注意：最近的版本改為主筋的強度；〔2〕剪扭箍筋中純扭箍筋Ast1的配筋方法，即最外圈單根箍筋面積不小于Ast1；〔3〕剪扭配筋不考慮地震作用。整理ppt設計問題——柱配筋計算和驗算柱配筋方式：〔1〕單偏壓；〔2〕雙偏壓。柱單偏壓配筋計算：〔1〕配筋時只考慮彎曲面內的彎矩和軸力；〔2〕當截面以軸向受力為主時，配筋偏大；〔3〕同一組設計內力中，兩個方向的彎矩同時很大，那么配筋偏小。柱雙偏壓配筋計算：〔1〕配筋時同時考慮兩個方向的彎矩和軸力，但是為多解；〔2〕多解方式造成配筋偏大。柱單偏壓計算控制：對每一組設計內力〔彎矩、軸力〕計算出單邊配筋面積，取最大值輸出。整理ppt柱雙偏壓計算控制：〔1〕截面配筋按：角筋、B邊腹筋、H邊腹筋，控制；〔2〕對第1組設計內力〔兩個方向彎矩和軸力〕進行配筋計算，初步確定截面的角筋、B邊腹筋、H邊腹筋；〔3〕從第2組設計內力起，對截面進行驗算，此時配筋的增加將遵循一種方式，如先加角筋，后加腹筋，或根據彎矩的比列增加，等等方法。這就是造成雙偏壓配筋多解的原因。柱雙偏壓驗算：〔1〕柱雙偏壓驗算，必須先確定柱的配筋形式，即角筋、腹筋均已確定；〔2〕根據角筋、腹筋的根數、位置，求得截面的承載力均大于各組設計內力時，驗算通過；〔3〕可以根據雙偏壓驗算的結果來調整配筋，到達理想的要求。雙偏壓驗算是最合理檢驗配筋的方式。整理ppt影響柱配筋的因數：〔1〕雙向地震內力的組合，對柱配筋影響很大；程序目前采用只考慮主方向彎矩的雙向地震組合。軸力、剪力那么嚴格按雙向地震組合公式執(zhí)行。對X向地震內力，彎矩的雙向地震組合，只考慮Mx對Y向地震內力，彎矩的雙向地震組合，只考慮My〔2〕柱長度系數的計算方式，對柱配筋影響很大。中選擇“按標準7.3.11-3〞條，