[论文][Paper] 框架倾覆力矩统一解法在典型结构上的应用

这是去年,在李总、周总和廖总带领下,对框架倾覆力矩展开了一系列的研究,主要为广东省混凝土高规的修编提供一些理论依据,并提出了框架倾覆力矩统一解法,这篇文章是与常博士参与的一篇论文,是该系列研究中的应用部分,论文对框架倾覆弯矩统一解法进行了研究,我负责将算法编制程序,并加入到 ENGT(建筑结构辅助设计工具集成系统) 程序中,同时应用到实际工程中进行研究。论文收录在 建筑结构 2020年04期 RBS事务所专刊中。 【题目】 框架倾覆力矩统一解法在典型结构上的应用 【作者】 常磊,崔济东,廖耘,周定,李盛勇 【单位】 广州容柏生建筑结构设计事务所 【摘要】 基于框架倾覆力矩的统一解法,结合工程实践给出3种框剪梁的定义,分别对典型框架-剪力墙结构和框筒结构进行框剪梁可视化识别,并按统一解法计算其框架倾覆力矩占比,与抗规法及目前常用的轴力法进行对比分析。结果表明:统一解法是合理可行的框架倾覆力矩计算方法;只计入剪力墙与框架柱(或斜撑)的框剪梁定义2会显著低估框架倾覆力矩,定义1与定义2结果差异不大,建议采用定义1。同时对框支剪力墙结构框支框架的倾覆力矩进行了举例计算和分析,也验证了统一解法的合理可行。 【关键词】 倾覆力矩; 框架-剪力墙结构; 框筒结构; 框支剪力墙结构; 【期刊栏目】 建筑结构 Building Structure 2020年04期 ISSN:1002-848X 中文核心期刊 下载 (download):框架倾覆力矩统一解法在典型结构上的应用.pdf 另外,这个也是框架倾覆力矩统一解法一系列研究中的应用部分,关于框架倾覆力矩统计解法的理论部分包含在下面两篇文章中: 【01】框架倾覆力矩统一解法的理论研究.pdf …

[结构设计][ENGT] 如何利用ENGT查看结构的振型位移、检查局部震动(ENGT应用案例16)

坚持实干、坚持实践、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 ENGT(ENGT: Engineering Tookit [建筑结构辅助设计工具集成系统])应用案例。 随后更新…             微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[结构设计][盈建科] 重力二阶效应(P-Delta效应)对结构的影响(实际算例对比)

坚持实干、积累、思考,创新。 实际模型,算例为某7度区超高层(500m),进行考虑与不考虑P-DELTA效应的结构计算对比,简要对比结果如下。 周期 [Period] 从周期结果看,考虑P-DETA后,结构刚度变弱,周期变长。这个可直接理解。 地震剪力(剪重比调整前) [Seismic Shear Force before adjustment] 如下图,考虑P-DATA前后,地震剪力差异没有太大。造成这种现象的主要原因是因为,结构基本周期大于6s,而6s后规范反应谱按拉平的方式处理,因此地震力影响不大。实际考虑P-DELTA效应后,结构周期变长,一般情况,地震力会减小。 地震剪力(剪重比调整后) [Seismic Shear Force after adjustment] 如下图,考虑P-DATA前后,地震剪力差异没有太大。原因已在前面表述。 地震位移角 [Story drift under seismic load] 对于该结构,由于考虑P-DELTA前后地震力变化不大,而考虑P-DELTA后,刚度减弱,因此,在相同的地震力作用下,考虑P-DETA效应的地震位移角更大。 风荷载 [Wind Load] 如下图,考虑P-DATA前后,风剪力相差不大。 …

[结构设计][盈建科] YJK中P-Delta效应是否对周期有影响?

坚持实干、坚持一线、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 答案是肯定的,当然有影响,帮助文档也又说,P-Delta影响周期,同时影响后续的整体指标及各类工况的位移、内力、配筋等计算结果。 以下是一个小算例测试。模型1不考虑重力二阶效应,模型2 考虑 D+0.5L的重力的二阶效应影响,模型3为了对比,设置为考虑10D+5L的重力二阶效应影响。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号  

[结构][编程][规范] Design Load Combinations: 设计荷载组合计算工具

坚持实干、坚持一线、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 2090623 写的题目,接下来必须更新。       微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[结构设计][超限][工具] “高规”结构抗震性能目标查询工具

20180117写的题目,现在填坑。 坚持实干、坚持一线、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) 20180117写的题目,现在填坑。写个小软件,放松一下。按高规的性能设计章节查询不同性能水准的构件性能目标。 程序界面 ( Program Interface ) 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[结构设计][基坑支护] 2D桩锚支护基坑施工阶段模拟

坚持实干、实践、积累、思考,创新。 实操一个 Midas 案例,案例来源于midas。 by 沈雪龙(XueLong SHEN) 工程概况 几何建模 定义材料 定义属性 划分网格 边界条件 荷载条件 定义施工阶段 运行分析 水平变形结果(最后开挖步) 坑边沉降(最后开挖步) 内撑轴力(最后开挖步) 围护桩弯矩(最后开挖步) 锚杆轴力(最后开挖步) 施工模拟动画           微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[结构设计] 关于大底盘楼层剪力反号现象

坚持实干、坚持实践、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 楼层剪力反号现象,用 PFSAP 做个简单小例子测试,如下图所示,实际上真实结构的受力特性比现象的复杂。 由图可见,底部加了侧向约束后,剪力出现反向,底部弯矩可能出现方向,具体与侧向约束的强弱有关。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[软件][Tool][设计] YJK MASS Post – 盈建科总信息结果处理工具-[结构超限设计助手]

很久之前写的程序,忙完项目后更新吧 …… 20180803写的题目,不知道最近有没时间更新….. 待更新,待填坑           注释 ( Comments )   ( 如果您发现有错误,欢迎批评指正。邮箱:jidong_cui@163.com . 如果您喜欢这篇博文,请在上面给我 点个赞 吧!         ( If you found any mistakes in the post, please let me know. Email : jidong_cui@163.com. If you like …

[盈建科][YJK][编程][工具] YJK MultiModel Zip: YJK多模型批量打包工具

先占位,忙完项目后整理!!!  PS.  20181010写的题目,终于要更新了。必须陆续把之前挖的一些坑填完。 程序图标 ( Program LOGO )   程序介绍 ( Program Introduction)   程序图例 ( Program Gallery )       微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号      

[结构设计] 斜柱设计的一些概念 (Inclined Column Design)

实干、实践、积累、思考、创新 做个简单笔记,关于斜柱的设计。 柱传递轴力,斜柱轴力在相邻上下层的梁上产生一个压力和推力。 必须验算相领梁是否能抵抗该斜柱的分力。 概念上,需加强斜柱连接的上下层梁,对于拉梁,应当验算抗拉承载力,适当提高配筋率,若配筋无法满足抗拉要求,需要配置型钢。 另外,设计上,尽量避免斜柱倾角过大,另外,尽量让斜柱传力直接点,比如可以设置加腋柱的方式,增加斜柱与上下柱的投影重叠面积,改善传力。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号      

[编程][结构][设计] PELL: 隔墙线荷载计算工具 (Partitions Equivalent Line Load)

坚持实干、坚持实践、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 程序图标 ( Program Icon ): 程序介绍 ( Program Introduction) 隔墙线荷载计算。 程序界面 ( Program Interface )     微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[结构设计] 外框剪力分担比的作用

坚持实干、坚持一线、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 从规范而言,主要有以下两点: (1)判断外框刚度是否满足二道防线。虽然不一定什么结构体系都那么合理适用,但最初的初衷就是想确保框架不至于太弱,在地震下能够有二道防线。 (2)用于进行0.2V0调整。进行框-剪结构的抗震设计。主要是抗震设计里面的的概念。 注释 ( Comments )   ( 如果您发现有错误,欢迎批评指正。邮箱:jidong_cui@163.com . 如果您喜欢这篇博文,请在上面给我 点个赞 吧!         ( If you found any mistakes in the post, please let me know. Email : jidong_cui@163.com. If you like this posts, please give me …

[结构设计][Sturctural Design] 几种典型荷载作用下框架结构的受力分布 (Frame Structure Force Dirgram of Several Typical Loads)

坚持实干、坚持实践、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 集中典型荷载作用下框架结构的受力状态,基本概念不要忘记。 (1)基本模型(Frame Model) 一个简单8层的3跨结构。 (2)梁均布荷载(Beam Uniform Load) 均布荷载 位移(均布荷载) 弯矩(均布荷载) 剪力(均布荷载) (3)梁集中荷载(Beam Concentrated Load) 梁集中荷载(Beam Concentrated Load) 位移 Displacement(Beam Concentrated Load) 弯矩 Moment Force(Beam Concentrated Load) 剪力 Shear Force(Beam …

[结构设计][概念] 剪力墙开洞要注意

坚持实干、坚持实践、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 不合理的开洞模式: 相对合理的开动方式: PS: (1)通常情况,连梁是耗能构件,而且在大震作用下也往往先坏。 (2)剪力墙是重要的抗侧力构件及承重构件。必须注意注重剪力墙的竖向传利机制及路径。尽量别用连梁来传递竖向力。更别用连梁来转换大部分剪力墙的竖向压力。 (3)然后你就会理解规范说的。剪力墙洞口的布置,会明显影响剪力墙的力学性能。规则开动,洞口成列、成排布置,能形成明确的墙肢和连梁,应力分布较为规则。 (4)若无法避免错洞,要特别分析薄弱部位,并注意薄弱部位的加强。 注释 ( Comments )   ( 如果您发现有错误,欢迎批评指正。邮箱:jidong_cui@163.com . 如果您喜欢这篇博文,请在上面给我 点个赞 吧!         ( If you found any mistakes in the post, please let me know. Email : jidong_cui@163.com. If you like this …

[结构设计][工具] 钢筋锚固长度计算工具

(20180124写的题目,不知道什么时候可以更新。马上更新…… coming soon….) 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) 程序界面 ( Program Interface ) 注释 ( Comments )   ( 如果您发现有错误,欢迎批评指正。邮箱:jidong_cui@163.com . 如果您喜欢这篇博文,请在上面给我 点个赞 吧!         ( If you found any mistakes in the post, please let me know. Email …

[结构设计][YJK][盈建科] 不同版本YJK计算结果对比分析报告 Part1

坚持实干、坚持实践、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 忙完项目后更新…         注释 ( Comments )   ( 如果您发现有错误,欢迎批评指正。邮箱:jidong_cui@163.com . )         ( If you found any mistakes in the post, please let me know. Email : jidong_cui@163.com. If you like this posts, …

[结构设计][规范] 《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018规范更新总结

坚持实干、坚持实践、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 忙完项目后更新…         注释 ( Comments )   ( 如果您发现有错误,欢迎批评指正。邮箱:jidong_cui@163.com . )         ( If you found any mistakes in the post, please let me know. Email : jidong_cui@163.com. If you like this posts, …

[结构设计][地震作用][规范]振型分解反应谱法的一些概念总结 (Basic Concepts of Response Spectra Method)

坚持实干、坚持实践、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 温故而知新,理论指导实践,实践检验理论。 (1)振型型分解法,首先是进行模态分析,有多少个动力自由度,理论上就有多少个模态,相应的有多少个周期(频率),及振型。 (2)振型向量关于质量矩阵及刚度矩阵正交。因此,无阻尼运动方程可以实现解耦,将耦合的运动方程,解耦为多个广义单自由度运动方程。 (3)如果阻尼矩阵也满足于振型的正交性条件(如,瑞丽阻尼),则有阻尼结构的运动方程也可以解耦,解耦为多个有阻尼的广义单自由度运动方程。 (4)解耦后的单自由度方程的频率就是振型的频率。即,看是错综复杂的多自由度的震动过程其实是多个规则的不同频率的三角函数组成的。(PS. 自然界就是这么神奇,就像傅里叶变换一样,看是动态的,实则背后是静态的,是死的,太可怕了,无规律的东西,从频率来看,背后却是规律的… 这里不扯这个。 (5)振型无绝对大小,只是表示结构按某个具体频率振动时,各个动力自由度的振幅的相对大小。 (6)利用振型将多自由度方程解耦后分,若对解耦的单自由度方程进行时程分析,该方法常称为模态时成分析方法。若对解耦的单自由度方程进行反应谱分析,则称为振型分解反应谱法,这是目前结构设计规范的主流设计方法。 (7)振型分解法依靠振型对运动方程进行解耦,而振型是与弹性刚度及质量相关的,因此,机遇固定的振型对运动方程解耦,也意味着结构必须是弹性,该方法仅适用于弹性分析。 (8)振型分解反应谱法,由于引入了反应谱,使得结构工程师主要关注最大值,查看结果简便了,但是简便也带来了问题,因为反应谱丢掉了时程结果的许多信息。 (9)由于反应谱法只能获得最大值,因此振型分解反应谱涉及多个层次的组合问题。首先,各振型的极大值怎么叠加组合为最后的响应,该部分组合是所谓的“振型组合”,如常见的ABS组合方式,SRSS组合方式,及CQC组合方式等。另外,还有一个组合问题是多个方向的地震响应的组合问题,由于不同方向的地震动严格来说是不同的,所谓的不同,是说具体的时程肯定是不同的,响应的反应谱也是不同的,不同就会导致不同步,不同步那不同方向的结果也需要组合。直接时程分析法考虑多个方向的地震同时作用,直接就把多个方向的地震波加上同时进行分析即可,无非是动力方程的右边项将不同方向的地震波叠加即可,而振型分解反应谱法不行,不同方向的地震响应结果,也需要组合,先进行单个方向的效应分析,然后再把这些单个方向的极大值效应进行组合,该组合即所谓的“方向组合”。 (10)由于振型分解反应谱法的概念是,先计算单个振型的某个效应(如剪力,弯矩等)的最大值(正值),然后将单个振型的结果按一定的方法叠加起来,因此,振型分解再用反应谱分析再叠加的过程,丢掉了方向性。或者说,这些响应量,如剪力,只有一个统一的方向。结果都只有一个方向,那使用起来不方便,不直观,因此,在应用的时候,为了给出方向,又有研究者给出一些建议方法,判定响应方向,比如按主振型的方向,来确定响应的方向。但该方法也仅是对于一些简单结构,给出一个响应的参考方向,对于复杂结构,依然存在问题一些问题。比如,多塔连体结构,由于振型分解反应谱法,给出的不同塔楼的力都是同一个方向的,那振型分解反应谱可能就丢失了塔楼的反向运动,有可能存在隐患。因此,振型分解反应谱法虽然简便好用,但是也有不足,这个时候就需要补充弹性时程分析。这就是为何规范要求对复杂结构进行补充的弹性时程分析的一个重要原因。这个振型分解反应谱法的方向问题,还会引起其他相关的问题,具体工程的时候具体思考和分析。 (11)振型分解反应谱法的振型组合是非线性的,因此会出现诸如振型分解反应谱法的楼层剪力与楼层地震力(外力)不平衡的问题。因为,楼层剪力是多个振型的楼层剪力组合而得到的,单个振型下的楼层剪力是由于楼层地震力根据平衡求解的,满足平衡关系,但是经过振型组合后(如,SRSS,CQC),又不不平衡关系了,因为这些振型组合的方法都不是线性的。因为不能是线性的,为何?简单说,以为各个振型的极大值不是同时出现的。 (12)振型分解反应谱法,实际上是一个等效静力分析,为何这么说,因为运动方程经过解耦,再套上反应谱法,对于每一个振型,相当于在各个动力自由度上加上了一个等效惯性力,然后用这个惯性力进行静力分析,得到该振型下相关的响应量,如构件剪力,弯矩,轴力等,然后再进行振型组合。因此,在有限元求解上,其实是一个静力的求解分析过程。 (13)说到振型分解反应谱法,《高规》及《抗规》,又要扯到“扭转耦联”这个四个字,规范也给出了,两个方法,其中第一个是 a.不考虑扭转耦联的振型分解反应谱法,及b.考虑扭转耦联的振型分解反应谱法。其中,不考虑扭转耦联的振型分解反应谱法采用的是 SRSS组合,仅考虑一个水平方向的振型,即仅进行一个方向的振型分析,不考虑另一个方向质量或扭转惯量的耦合作用。考虑扭转耦联的振型分解反应谱法采用的是 CQC组合(CQC,组合过程中各个振型也是耦联的,需要通过两两振型的周期比及阻尼比参数来计算),分析过程中每一个楼层考虑水平方向及扭转方向3个自由度,振型也包含三个方向的分量。 (14)关于“扭转耦联”,必须说的是,由于一般结果,质量中心及刚度中心很难完全重合,因此,结构的扭转振动总是存在的,因此,进行“考虑扭转耦联的振型分解反应谱法”是相对更精确的。 (15)另外,进行“考虑扭转耦联的振型分解反应谱法”分析与是否考虑多向地震作用或者考虑哪个方向地震作用无关。不要将扭转耦联等同于双向或者三向,不考虑耦联则等同于单向地震。考虑扭转耦联,本质上说的是模态分析的时候,需要考虑平动与扭转自由度的耦联,模态需要能反应扭转的成分。是否考虑多向地震作用,只是振型分解后,方向组合的问题。是否考虑不同角度的地震只是涉及到振型参与系数的计算方法。振型分析,是否考虑扭转耦联或者不考虑扭转耦联,仅仅是结构固有特性的反映。 PS. 最后几点对SRSS和CQC及“扭转耦联”的表述还不是太清楚,借筑信达 李楚舒李总 的话补充一下:完全对称(没有扭转)的SRSS和CQC的结果也有较大区别,SRSS会在地震方向低估作用,而在另一个方向高估(见Wilson一书)。所以用CQC与结构是否扭转没关系,而是振型间存在耦合这一客观存在,所以必须用CQC。所以抗规的“扭转耦联”不对,应该是“振型耦联”——这误导了很多工程师. 相关博文( Related Posts ) [1] …

[结构设计][规范][超限] 墙肢中震拉应力验算(2ftk验算)

坚持实干、坚持实践、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 PS。规范条文学习,笔记。 关于墙肢的拉应力验算,来源于《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》20150521 第十二条  关于结构抗震性能目标: (四) 确定所需的延性构造等级。中震时出现小偏心受拉的混凝土构件应采用《高层混凝土结构规程》中规定的特一级构造。中震时双向水平地震下墙肢全截面由轴向力产生的平均名义拉应力超过混凝土抗拉强度标准值时宜设置型钢承担拉力,且平均名义拉应力不宜超过两倍混凝土抗拉强度标准值(可按弹性模量换算考虑型钢和钢板的作用),全截面型钢和钢板的含钢率超过2.5%时可按比例适当放松。 学习永无止境…… 相关博文( Related Topics ) [1] [编程][软件][超限] 中震抗拉(2ftk)验算——含钢率计算工具 注释 ( Comments )   ( 如果您发现有错误,欢迎批评指正。邮箱:jidong_cui@163.com . 如果您喜欢这篇博文,请在上面给我 点个赞 吧!         ( If you found any mistakes in the post, please let …