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结构设计的本质是什么？

发布于：2021-03-25 16:17:25 来自：建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

结构设计的本质是什么？

来源：土木检测

一、剪力墙是一切复杂的根源

目前的结构分析软件情况下，对于空间杆元结构的分析，得出的结论基本上一致。

但是对于剪力墙采用计算模型的不同，产生的差异较大，有墙元模型、壳元模型及膜元模型。

1.考虑刚性楼板假定

考虑刚性楼板假定的原因，是基于同一种条件下对结构指标的判断，是基于层模型的分析判断。

主要为整体控制指标的计算时采用，如层间位移角、扭转位移比、周期比、结构底部抗倾覆力矩计算、结构剪重比计算、结构的刚重比计算等。

不考虑刚性楼板假定的工况：结构构件的分析计算，即梁、板、柱、墙。

2.周期比的判断

周期比的判断，应采用刚性楼板假定，对不符合刚性楼板假定的结构，扭转周期比的判别将无实质意义。

3.位移比（扭转位移比）的判断

位移比（扭转位移比）的判断，采用刚性楼板假定，应取单向地震作用的、按规定水平力计算的；并且考虑偶然偏心

4.位移角

结构楼层位移和层间位移控制值验算，采用CQC效应组合，且可不考虑偶然偏心的影响。

5.地震作用计算

单向地震时，应考虑偶然偏心，缘于结构实际刚度和质量分布相对于计算假定值得偏差，实际地震时存在地面扭转分量，结构弹塑性反应时抗侧力刚度退化程度的不同。采用考虑偶然偏心的方法是简便实用的方法。

6.双向地震

《抗规》5.1.1条：质量与刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响。扭转位移比大于1.2，可认为质量和刚度处于明显不对称状态。

规范对双向地震的计算是对x方向地震和y方向地震（均不考虑偶然偏心）的再组合。但是和单向地震作用结果不同，单向地震作用考虑偶然偏心（EXM、EYM或EXP、EYP）。

7.重力荷载代表值屋面活荷载是否计入

对于不上人屋面可不计入；

对于上人屋面，应计入，因为实际工程中屋面具有较强的使用功能。

8.最小剪重比

对于长周期结构，同烈度时场地条件好的结构不容易满足，存在一定问题。

目前存在两种争议：最小剪重比和刚度都需要满足规范的要求；以及在满足刚度要求的情况下可以不需要满足最小剪重比的要求。

大多数结构处于速度控制段，按规范的方法过于计算复杂，可直接按照加速度控制段的调整方法计算，偏于安全。

9.楼梯间的问题

按照平法图集底端滑动的做法有以下方面的问题存在：

a，时间长以后滑动支座是否还能滑动；

b，梯板下端滑动后对结构产生如何新的影响；

c，框架柱被楼梯平台分割成短柱的问题仍然存在。

建议采用楼梯间梯柱为框架柱，沿着楼梯建周边设置暗梁，并且梯柱按抗震要求进行抗震等级构造措施。在模型中建立楼梯进行计算是下策。

10.强柱弱梁

实际地震中难以实现强柱弱梁破坏。

主要原因

1）弹性模型加大了梁端负弯矩；

2）裂缝计算时，内力取值位置与实际位置不统一，导致裂缝过大，从而加大了配筋；

3）梁底部配筋加大过多；

4）现浇楼板对梁端实际承载能力的影响。

设计中宜

考虑塑性内力重分布，设置梁净跨单元；正确区分梁跨中配筋和梁端底筋配筋要求的不同性。当梁底多排钢筋时，第二排可在柱截面外截断。

11.刚性楼板假定

刚性楼板假定和强制刚性楼板假定不同。

【刚性楼板假定】平面内无限刚，片面外刚度为零。板的自由度为3个。

【强制刚性楼板假定】不区分刚性板、弹性板或独立的弹性节点，位于一个楼层时，均强制从属一个刚性板。

注意：对于复杂结构，如不规则坡屋顶、体育馆看台、工业厂房，或者柱、墙不在同一标高（跃层柱），或者没有楼板等情况，如果采用强制刚性楼板假定，结构分析会严重失真（即计算出的结果不具有参考意义）。对这类结构可以查看位移（详细输出），或观察结构的动态变形图，考察结构的扭转效应。

对于错层或带夹层的结构，总是有大量的跃层柱，如采用刚性楼板假定，所有跃层柱都将受到约束，造成计算结果失真。（从实践看，位移角不满足1/550的不一定实际不满足）

建议：对于厂房结构不采用刚性楼板假定，而是根据计算出的最大位移角的数值和楼层层高进行判断。

12.屋面板温度筋

屋面板温度筋：双层双向设置。梁构造钢筋，改为抗扭钢筋。

二、三个公式一个圈

结构设计围绕“三个公式一个圈”而进行

公式一：F=kx

公式二：F=ma

公式三：S≤R

三、重概念，轻精度

结构设计中应注重概念设计，做到重概念，轻精度。做结构设计应从大处着眼，小处着手

抗震概念设计就是要把握好结构抗震设计的关键问题：

1）把地震及其影响的不确定性和规律性结合起来，设计时应着眼于结构的总体反应；

2）依据结构破坏机制和破坏过程，灵活运用抗震设计准则；

3）从一开始就全面合理地把握好结构设计的本质问题（如把握好总体布置、结构体系、承载能力与刚度分布、结构延性等）；

4）顾及关键部位的细节，力求消除结构中的薄弱环节（或对关键部位制定明确的抗震性能目标）；

5）从根本上保证结构的抗震性能。做结构设计不应当怕出现超出结构规范规定的问题，而是要找出结构的问题所在，有针对性的解决问题，找出解决措施。

The End

来源：土木检测 ， 如有侵权请联系我们

结构设计结构

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全部回复（1 ）

只看楼主我来说两句 抢板凳

bbbzzzhhh 沙发

分析得不错，赞?

2021-07-23 15:35:23
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