技术干货大跨空间结构上下部整体设计与算例分析

PKPM

大跨空间结构上下部

整体设计与算例分析

专家报告 精彩回顾

前言

大跨空间结构和下部结构整体分析 一直是设计界比较关注的问题，多本设计规范在这方面也有不少相关的条文要求执行整体分析。但是以往的设计往往以往的设计出于成本和专业的问题，都只能做到上下部分开分析，这实际是非常不安全的。

通过大量的对比案例都能发现，分开设计的模型和整体设计的模型从变形到内力，乃至基本振型都有很大的差异；即使采用一定的假定去模拟下部结构的刚度或者等代上部网架的刚度，依然还是有一定的差异。所以从结构安全性角度来看，整体分析是非常必要的。

01 报告专家

朱恒

北京构力科技有限公司
BIM软件事业部 产品总监副研究员

02 现场回顾

03 解决方案

1、设计流程

2、整体模型组装

3、支座处理

4、竖向地震

04 算例对比

1、整体模型概要

下部结构：

钢筋混凝土框架结构

上部屋盖：

正放四角锥网架，平面尺寸58.8m×42m，厚度2.8m

2、约束条件

铰接支承

约束处采用短杆模拟支座，连接处仅转动释放，三向平动均约束。

弹性支承

对下部结构的约束点分别施加外力，得到沿该方向的位移，按照力-位移关系得到该处沿该方向约束的弹簧刚度。连接处转动释放，三向平动按前面方法求得的各向的弹簧刚度分别输入。

整体模型

将网架和下部结构整体组装进行分析，网架和下部结构连接处仅转动释放，三向平动均约束

3、结构静力响应

-典型节点变形-

4、结构静力相应

-典型杆件内力-

5、结构周期

6、结构地震响应

-结构x向地震响应-            -结构y向地震响应-

-结构z向地震响应-

结论

大跨空间结构上下部

整体设计与算例分析

专家：朱恒

· 按铰接支承模型计算出的变形小于实际模型，偏于不安全；

· 按铰接支承模型计算出的杆件内力与实际模型的内力规律相近，但铰接支承模型的内力偏小，偏于不安全。按弹性支承模型计算得出的静力结果与整体分析得出的结果较为接近；

· 用弹性支座在一定场景下可近似代替整体模型进行静力计算，但仍有一定差距；

· 铰接支承模型的自振周期与实际模型相差较大，且前三阶振型和实际模型相差较大。进一步说明铰接支承模型代替实际模型会产生较大误差。

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