多高层建筑结构设计第10章高层建筑的计算机分析简介

第10章高层建筑的计算机分析简介10.1概述10.1.1矩阵位移法①连接点位移为根本未知量；②将结构离散为单元，建立单元刚度方程；③将单元集合成整体，建立整体刚度方程；④求解整体刚度方程。10.1.2空间协同工作分析方法空间协同工作程序按协调条件分配水平力，按单片结构进行内力计算，将空间结构分解为平面结构的组合，故可简化计算，但也带来近似性。协同工作程序适用于规那么框架、框-剪和剪力墙结构，结构布置为正交或接近正交。10.1.3三维空间分析方法将结构视为杆件(梁、柱)和薄壁杆件(墙)的集合，按矩阵位移法直接由单元刚度矩阵形成总刚度矩阵后求解。这一方法适应性广，比较准确，解决了高层结构计算方法的普及问题。10.2常用软件10.2.1TBSA软件(1)程序编制的技术依据(2)TBSA5.0版本功能细目10.2.2TBSACAD辅助设计系统(1)主要功能适用于任意平面形状和竖向体型的任意结构体系钢筋混凝土结构施工图设计；结构分析和辅助设计全部信息利用图形交互快速生成；全系统操作都采用汉字提示；与空间分析过程融为一体，计算结果自动转换为辅助施工图设计信息；可以完成梁、柱、楼板和剪力墙的全部施工图纸；可对结构梁、柱、墙、板中间结果用图形交互方法进行人工干预、修改、补充；梁、柱施工图可以分别按南方或北方的习惯采用模板式或列表式绘制；可以直观地在屏幕上图形交互画梁、柱、墙、板施工图，成为结构工程师的绘图工具；可以进行结构经济技术指标计算，便于进行方案比较与概算。(2)TBSACAD适用范围TBSACD系统适用于辅助多层及高层民用建筑结构施工图设计，类似于民用建筑的轻工业厂房可参考应用。适用的结构形式为：框架、剪力墙、框架-剪力墙及筒体结构。楼盖可采用现浇楼板或规那么的预制板。结构可为非抗震设计及6～9度抗震设计。10.3机算结果产生错误的原因①程序本身编制有错误②数据错误③采用解密盗版软件，也会出现意想不到的严重错误。10.4机算结果的正确性分析(1)自振周期按正常的设计，大量工程的自振周期大概在以下范围框架结构框架-剪力墙和框架-筒体结构剪力墙结构和筒中筒结构如果周期偏离上述数值太远，应当考虑本工程刚度是否太大或太小，必要时调整结构截面尺寸。如果结构截面尺寸和布置正常，无特殊情况而计算周期相差太远，应检查输入数据有无错误。此外，周期出现非常无理的数值，也有可能采用了解密盗版软件。(2)振型曲线(3)地震作用底部剪力8度、Ⅱ类场地：7度、Ⅱ类场地：图10-1振型曲线(4)水平位移特征(5)内外力平衡底层的平衡条件：(6)对称性对称结构在对称外力作用下，对称点的内力与位移必须对称。软件程序本身已保证了计算结果对称性。如有反常现象，应检查输入数据是否正确。图10-2水平位移曲线(7)渐变性竖向刚度、质量变化较均匀的结构，在较均匀变化的外力作用下，其内力、位移等计算结果自上而下也应均匀变化，不应有大正大负、大出大进等突变。(8)合理性设计较正常的结构，一般而言不应有太多的超限截面，根本上应符合以下规律：①柱、墙的轴力设计值绝大局部为压力；②柱、墙大局部为构造配筋；③梁根本上无超筋；④除个