抗震规范局部修订的计算问题及其处理办法 (2).pptxVIP

抗震规范局部修订的计算问题及处理办法 吴文勇 焦 柯 广东省建筑设计研究院 深圳市广厦软件有限公司 2009年1月 背景:1 、广厦结构CAD 是国内两大结构CAD 之一，广厦是陈星总工和容柏生院士一手指导下建立的一个以设计院为背景的结构研发中心； 研发中心的技术骨干来自北大力学系，二十多年来一直从事结构计算的研究工作，使我们的计算中心成为全国兄弟单位的计算中心，目前在北京、深圳和广州都有部门负责技术支持和交流工作。 2、计算中心承担两个任务: 为全国7000多家用户提供计算咨询； 为超高超限工程进行弹性计算校核和动力弹塑性计算。 每年把我们在设计、审图和咨询中遇到的问题，以及对这些问题的认识和处 理办法介绍给大家，希望大家在设计过程中遇到同类问题时，在今天的讲座中能找到答案。也希望通过这次讲座，与同行有一次深刻的交流。 根据住房和城乡建设部建标函[2008]225号关于做好《建筑工程抗震设防分类标准》和《建筑抗震设计规范》的实施工作，严格执行，监管到位的通知精神 。 大家已组织学习和宣贯培训了新的设计规范，针对局部修订内容的部 分规范条文，在执行上还存在疑问，在进行施工图审查中应统一标准。对其中一些新的计算要求，我们做了深入的研究，今天就研究成果作一下介绍，更好地贯彻执行新的国家标准。 计算中如何考虑楼梯构件的影响? 目前结构设计中计算分析模型一般是不输入楼梯构件的，将其等效为荷载加到周边构件。原因有两个： 工程师普遍认为楼梯构件对结构受力影响不大，通过构造措施就可以保证安全； 结构设计软件没有提供楼梯参与整体分析的功能，若用通用有限元程序计算，斜板、梯梁和梯柱的输入和网格剖分较麻烦。 思想认识和计算软件,这两个问题使以往整体模型是不考虑楼梯构件的,使我们现在的设计中存在重大的安全隐患。 根据汶川地震大量楼梯构件的破坏情况，为避免类似情况再次发生， 08<<抗规>>3.6.6要求计算中应考虑楼梯构件的影响。(要求一般情况下 都要考虑) 本条规定主要考虑到楼梯构件具有斜撑的受力状态，一般情况下对结构整体刚度有较明显的影响。(这个一般情况指的是什么情况,通过本次讲座明确这一点) 建设部关于做好新的国家标准实施工作的通知：要求严格执行、监管到位，我们大家应做好以下3方面工作。 建立新的概念：楼梯是抗震结构中类似墙、柱、梁的重要构件； 了解楼梯参与空间分析的计算方法； 明确什么情况下必须考虑楼梯构件的影响。 本次大地震被损坏建筑的一个大的特点:大量楼梯构件的破坏(见下图），影响了逃生通道安全，造成大量人员伤亡，安全通道是最不安全的场所。 08抗规的本意是要使楼梯间成为安全岛，人上了楼梯就应保证安全。 楼梯构件有如下5种破坏情况： 1)楼梯间垮塌 3)楼梯间角柱破坏 2)楼梯板拉断 5)梯梁剪扭破坏 4)梯柱(板凳柱)拉断 以下介绍12项内容使我们设计和审图人员定量地了解楼梯对结构的影响： 楼梯参与空间分析的计算方法? 楼梯对框架结构的整体影响有多大？ 楼梯对楼梯间角柱的影响有多大？ 楼梯的布置位置对框架结构的影响有什么规律？ 楼梯对高层结构的周边剪力墙有无大的影响，高层结构要不要算楼梯? 梯柱本身的计算; 梯梁本身的计算; 楼梯板本身的计算; 楼梯在大震作用下如何破坏？ 实际工程有无楼梯板的计算结果对比; 12种楼梯类型可参与空间整体结构计算; 4点总的结论。 1)楼梯参与空间分析的计算方法? 输入模型:8层两侧有两楼梯间 计算模型 确定有限元计算模型； 举一个算例，采用GSSAP和ETABS两套软件计算，证明计算方法的可靠性。 准确的计算模型： 楼梯构件包括：楼梯板、平台板、梯梁、梯柱。楼梯空间计算包括：计算单元、节点关系、互相影响、结果输出。 楼梯板和平台板采用自动剖分的空间壳单元; 梯梁和梯柱采用多节点的空间杆单元; 楼梯板、平台板、梯梁、梯柱、楼梯间角柱、楼梯间混凝土墙、楼梯间砖墙和框架梁之间 所有节点自动对应和剖分; 所有构件一起参与空间分析,楼梯刚度将影响结构刚度、周期、位移和内力等所有计算结果; (彻底处理无限刚和弹性计算的矛盾，楼梯永远是弹性的) 输出梯梁、梯柱、楼梯板和平台板的 计算结果。(得到楼梯构件本身的受力状况) 审图时注意在结构信息--总体信息中输出: 计算中考虑楼梯构件的影响 :考虑 Y向地震作用下位移： 计算模型 GSSAP ETABS 总质量（恒＋0.5活）(吨) 2123.672 2.14E+03 结构自震周期 T1=1.309134(X) T2=1.059503(θ) T3=0.983395(Y) T1=1.27835(X) T2=0.97734(θ) T3=0.90094(Y) 第一扭转周期与第一平动周期之比 T2/T1=80.93% (T1为X平动) T2/T1=76.5% (T1为X平动)