下载此文档

钢网架与钢筋混凝土混合结构设计分析.pdf


文档分类:建筑/环境 | 页数:约5页 举报非法文档有奖
1/5
下载提示
  • 1.该资料是网友上传的,本站提供全文预览,预览什么样,下载就什么样。
  • 2.下载该文档所得收入归上传者、原创者。
  • 3.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
1/5 下载此文档
文档列表 文档介绍
该【钢网架与钢筋混凝土混合结构设计分析】是由【鼠标】上传分享,文档一共【5】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【钢网架与钢筋混凝土混合结构设计分析】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。钢网架与钢筋混凝土混合结构设计分析?赵帅;唐顺勇?【摘?要】以某学校工程为例,比较了普通钢梁屋面和钢网架屋面对下部结构的影响,论述了钢网架的结构优势,并采用应变能法,计算分析了钢网架对主体结构阻尼比的影响,介绍了钢网架的模拟方法,以供参考.?【期刊名称】《山西建筑》?【年(卷),期】2016(042)022?【总页数】3页(P44-46)?【关键词】钢网架;屋面;阻尼比;等代钢梁?【作?者】赵帅;唐顺勇?【作者单位】山东省建筑设计研究院,山东济南250001;山东省建筑设计研究院,山东济南250001?【正文语种】中?文?【中图分类】TU318?某学校风雨操场为2层框架结构,?m×?m。其1层为教学用房,2层为体育活动室及走廊。?m×?m,整体屋面拟采用30°坡屋面。建筑平面如图1所示。?抗震设防烈度为7度,,设计地震分组为第一组,场地类别为Ⅲ类,抗震等级为二级。??m,宜采用自重较轻的钢结构屋面。以下对普通钢梁屋面和钢网架屋面这两种形式进行比较,分析不同屋面形式对下部结构,尤其是框架柱的影响。?钢梁屋面按应力比计算,?m高工字钢主梁,纵向采用工字钢次梁并与主梁铰接,如图2所示;网架屋面矢高取跨度1/20,采用下弦支撑,球铰支座,各杆件由应力比控制,如图3所示。钢梁、钢网架均采用Q345材质,其上设轻型屋面板。对两种模型进行计算后,得到恒荷载作用下支承柱的最大位移及最大弯矩标准值如表1所示。?分析表1结果可知,采用钢屋架形式极大削弱了支承框架柱的位移及内力。这是因为本工程屋面坡度较大拱作用明显。且南侧刚度较弱,最不利位移及内力均发生在南侧单排柱位置。网架屋面由于整体刚度更好,很好地削弱了上述拱作用,减少了竖向荷载下的水平推力。而钢梁屋面若要将拱作用削弱到同样的程度,需要做成梯形屋架结构或张拉弦结构,不仅工艺复杂,且影响建筑层高和美观。因此,对跨度较大的屋面,尤其是结构周边刚度较弱时,宜采用整体性更好的屋面结构形式。??混合结构阻尼比计算方法?阻尼比是建筑设计中重要的设计参数。对本工程这类上部钢屋面、下部钢筋混凝土混合结构的阻尼比取值,规范未给出明确规定。因此有必要对此进行计算研究,以保证设计准确性。?在真实的结构中,阻尼是由多个不同能量耗散的机制共同引起的。因此《建筑抗震设计规范》按照不同构件单元对于振型阻尼比的贡献,给出基于变形能的振型阻尼比法[1]:?其物理意义是,采用不同材料的混合结构阻尼比等于各种材料阻尼比的变形能加权平均。?由文献[2]可知,利用拉普拉斯变换方法求得的混合结构等效阻尼比为各阶振型阻尼比的加权,其权值与各阶模态质量参与系数有关:?其中,γmi为第i阶振型的模态质量参与系数;k为总振型数。??纯屋盖部分阻尼比计算?单取本工程屋盖部分进行分析,利用MIDAS?GEN计算各阶阻尼比,,,在整体计算时采用上述变形能方法,计算模型如图4所示,各阶阻尼比计算结果如表2所示。?将表2中各阶阻尼比、模态质量参与系数代入上述等效阻尼比公式,?1。《建筑抗震设计规范》规定下部支承结构为混凝土时,~,因而此算法精度及规律性满足设计要求。??整体结构阻尼比计算?利用同样的算法对整体结构模型计算,计算模型如图5所示,各阶阻尼比计算结果如表3所示。?将表3结果代入等效阻尼比公式,?8。?比较两个模型整体阻尼比可知,由于屋面混凝土及下部混凝土结构的介入,()。?这是因为变形能与单元刚度成正比、模态质量参与系数与单元质量成正比,而混凝土部分的质量、刚度(尤其是柱)远大于屋面钢网架部分。因而,与框筒混合结构[3]、加层混合结构[4]等不同,屋面钢结构、下部钢筋混凝土的混合结构耗能机制基本等同纯混凝土结构。?在设计阶段,由于设计周期、计算软件等原因,往往很难达到钢网架与下部混凝土结构整体计算分析的条件。工程中通常采用以下几种模拟方法模拟屋面钢网架:刚性杆法[5]、刚性楼板法[6]、等代钢梁法[7]等。?刚性杆法即在支座位置设刚性杆模拟钢网架刚度,刚性杆在支座处设为铰接,杆间按开洞处理;刚性楼盖法即将网架等同面内刚度无限大、面外刚度不计的刚性楼板;等代钢梁法在支座位置以一定刚度的钢梁模拟网架刚度,支座处同样设为铰接,杆间按开洞处理。?本文中,等代钢梁法按照《网架结构设计及施工规程》[8]中给出的简化法,经过惯性矩的折算,简化为对应的交叉梁系:?其中,At,Ab分别为网架上、下弦杆截面面积;h为网架高度。由于网架的模拟刚度对支座柱影响最大,因此对网架南侧、北侧框架柱的位移、弯矩等参数进行计算分析,如图6所示。对比结果如表4所示。?分析表4数据可知,刚性杆、刚性楼板模型由于平面内刚度无限大,无法模拟本工程屋面的拱效应,竖向荷载下柱水平位移严重失真(内力同样失真)。采用等代钢梁在一定程度上模拟了网架刚度,误差相对较小。在水平作用下,对单排柱一侧(柱1),因其对屋面刚度更敏感,而刚性杆、刚性楼板模型无法实际模拟网架刚度,因此这两个模型中柱位移、内力误差较大;对非单排柱一侧(柱2),因柱刚度增大,对屋面刚度敏感性下降,因此两种模型所得到的柱位移、内力误差都较小。等代钢梁模型误差均较小。?1)网架结构具有较好的整体性,在结构周边刚度较弱时,宜优先采用钢网架屋面以增大结构整体刚度。2)屋面钢结构,下部钢筋混凝土的混合结构,由于混凝土部分的质量、刚度远大于钢网架部分,因而此类混合结构耗能机制基本等同纯混凝土结构,。3)对混合结构宜整体建模计算,当不具备整体计算条件时,应优先采用等代钢梁法模拟网架。其刚度可采取本文给出的方法或类似方法。其他模拟方法在周边结构较刚时误差较小,可采用,周边结构较柔时误差较大,不可采用。??【相关文献】?[1]?GB?50011—2010,建筑抗震设计规范[S].?[2]?狄生奎,样全胜,赵子斌,[J].兰州理工大学学报,2013,39(5):111-115.?[3]?黄吉锋,—QC和FDCQC方法在PMSAP软件中的应用和实例分析[J].建筑结构,2008,38(10):44-49.?[4]?薛彦涛,韦承基,孙仁范,(应变能法)[J].工程抗震与加固改造,2008,30(2):91-95.?[5]?[J].建筑知识(学术刊),2014(1):72-81.?[6]?黄?锐,[J].建筑结构,2009(S1):69-73.?[7]?邱?[J].河南建材,2011(5):50-55.?[8]?JGJ?7—91,网架结构设计及施工规程[S].

钢网架与钢筋混凝土混合结构设计分析 来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.

相关文档 更多>>
非法内容举报中心
文档信息
  • 页数5
  • 收藏数0 收藏
  • 顶次数0
  • 上传人鼠标
  • 文件大小220 KB
  • 时间2023-06-08