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第1章建筑结构设计概论

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2钢筋混凝土结构设计同学们到大学学习的目的是什么?学技术技术是通过什么课程来体现?专业课本门课程学什么?如何学?请注意这门课的安排Page

3钢筋混凝土结构设计1、建筑结构设计概论2、混凝土结构设计方法3、整体建筑结构的受力和变形特性4、楼盖结构6、高层建筑结构本安排体现从整体到局部的设计思想,与实际工程设计思路有较大的吻合性。其中6、7、8、9根据根据教学安排选用9、房屋混凝土结构课程设计多层框架结构房屋设计5、多层框架结构本门课程内容安排7、钢与混凝土组合结构简介8、砌体结构设计Page

4钢筋混凝土结构设计本课程特点及学习方法本课程特点1、是土木工程专业的一门主要的和重要的专业课2、是力学知识以及混凝土结构基本原理等专业基础知识在结构设计中的应用是依据规范、标准而进行的创造性的工作规范、标准是最低要求!Page

5钢筋混凝土结构设计本课程特点及学习方法力学是灵魂,结构是吃饭的课!注意本课程与相关先修课程尤其是“结构力学”、“混凝土结构基本原理”课程的联系熟悉国家相关标准和规范注意形象思维能力的培养,注意图形表达能力的培养理论分析和构造措施相结合理论联系实际,积累一定的感性认识正确处理计算机辅助设计与手工设计的关系本课程学习方法Page

6本章内容1.1概述1.2建筑结构的概念、组成和类型1.3建筑结构设计的内容和要求1.4结构分析第1章

建筑结构设计概论Page

7本章讲授目的1.了解建筑结构的概念、组成和类型2.了解工程建设工程过程3.了解建筑设计与结构设计的关系4.了解建筑结构设计的步骤、内容和要求5.熟悉和掌握如何建立工程分析模型6.了解工程结构分析理论和方法第1章

建筑结构设计概论Page

81.1概述第1章

建筑结构设计概论Page

9这里主要介绍一些概念:1.1概述2、工程结构1、工程建设3、工程设计4、工程结构设计5、对结构工程师的要求6、沟通、合作Page

101、工程建设工程建设具有极强的个性,可以说世界上没有两个工程是完全一样的。1.1概述工程建设往往涉及多个领域,如对建筑工程来说,就涉及建筑、交通、防火、材料、结构、水暖电、施工建造及使用维护等。这就需要各方面人员的通力合作,如结构工程师与建筑师、设备工程师的合作Page

11主要功能是形成工程项目生产、生活和建筑造型所需要的空间承力骨架1.1概述2、工程结构能够长期安全可靠地承受工程使用期间所可能遭受的各种荷载和变形作用、环境介质长期作用影响,包括各种自然灾害和意外事故。Page

12因此,任何一个工程建设项目都应进行细致认真的设计过程,其中工程结构承载着整个生命期内各种作用的影响,是整个工程之本,对保证整个工程项目的安全、正常使用具有决定性的作用。体现人对自然界的认识,并合理运用自然规律,对整个工程建设和使用全过程进行合理规划的最重要的工作是一项综合性很强的工作,需要各方面设计人员的密切配合。1.1概述3、工程设计应综合考虑美学、社会、经济、环境、施工技术水平以及可持续发展的理念。Page

131.1概述是一项全面、具体、细致的综合性工作,需要综合考虑工程项目的用途、规模、投资、业主要求、材料供应、安全、环境、地理、施工技术水平、维护、维修、拆除以及因各种灾害可能造成的损失及其对环境的影响等,并应考虑可持续发展要求。要注意的是,工程结构设计不是“规范+计算”,更不是“规范+一体化计算机结构设计程序”。4、工程结构设计是一项创造性工作结构工程师在进行工程设计时,应认真负责做好各个环节的工作,不得有任何马虎,否则任何疏忽都会造成不可挽回的损失。Page

141.1概述事实证明,凡是概念设计做得好的结构工程师,其自身所拥有的结构设计概念、经验、判断力和创造力是随着年龄与工程实践的增长而越来越丰富,设计成果也越来越创新、完美,同时也会越来越受到社会的认可,即人们常说的“越老越吃香”。应具有良好的结构设计概念、经验、悟性、判断力和创造力。5、对结构工程师的要求创新才是结构工程师对设计、业主和社会的最大贡献。Page

151.1概述结构工程师与建筑师应相互沟通、通力合作,特别是在建筑设计的方案阶段,结构工程师要参与进去,以使得建筑师的创意得到最大程度的体现。同时建筑师也应对工程结构的基本概念和各种结构体系有一个基本的了解,掌握结构的基本受力原理和传力途径,避免设计出结构难以实现或成为不合理的建筑方案。6、沟通、合作1.2建筑结构的概念、组成和类型1.2.1建筑结构的概念1.2.2建筑结构的组成1.2.3建筑结构的类型Page

161.2建筑结构的概念、组成和类型1.2.1建筑结构的概念结构是什么?结构的基本解析是:1)各个组成部分的搭配和排列:文章的结构;语言的结构;原子结构等;2)建筑物上承担重力或外力的部分的构造:砖木结构;钢筋混凝土结构等。Page

171.2建筑结构的概念、组成和类型1.2.1建筑结构的概念结构是什么?本课程所称的结构是指能承受各种作用并具有适当刚度的由各连接部件有机组合而成的系统。即通常所说的结构构件:主要包括梁、柱、杆、索等线状构件,墙、板、壳等二维面状构件,以及壳、实体等三维构件。即结构承担着建筑物在施工和使用过程中可能出现的各种作用。直接作用间接作用Page

181.2建筑结构的概念、组成和类型建筑结构上部结构:下部结构:水平构件(水平结构分体系):楼盖和屋盖竖向构件(竖向结构分体系):框架、剪力墙等地下室和基础地基基础工程课程研究对象本课程研究对象1.2.2建筑结构的组成Page

191.2建筑结构的概念、组成和类型水平结构体系作用1.2.2建筑结构的组成①承受楼、屋面的竖向荷载,并把竖向荷载传递给竖向结构体系;②把作用在各层处的水平力传递并分配给竖向结构体系(按刚度分配)实现上述作用的条件:水平结构必须由竖向结构来支承;水平结构即楼屋盖必须具有足够的承载力、足够的刚度(一般认为平面内刚度要无穷大)。水平结构分体系是指水平方向的两维尺寸较大而竖向尺寸相比水平尺寸很小的结构,也就是说水平方向刚度大而竖向刚度很小,即为各层的楼盖和屋盖。Page

201.2建筑结构的概念、组成和类型竖向结构体系(抗侧力结构体系)作用1.2.2建筑结构的组成竖向结构分体系一般是垂直放置的,如由梁柱组成的框架、剪力墙等。与建筑物的总高度相比,竖向结构分体系在一个方向或两个方向的尺寸通常是很小的,因此它们本身不稳定,必须由水平结构分体系来保持其稳定位置。①承受楼、屋盖传来的竖向力和水平力并将其传给下部结构;注意水平力是通过楼屋盖传递的!②建筑物抵抗侧向力的能力主要由竖向结构体系提供。水平结构体系和竖向结构体系通过一定的连接相互作用共同抵抗外界各种作用——见下面介绍Page

211.2建筑结构的概念、组成和类型1.2.2建筑结构的组成下部结构的作用:①将上部结构传来的力可靠地传给地基。②地基承载力、稳定性。Page

221.2.3建筑结构的类型1.2建筑结构的概念、组成和类型按竖向结构体系分类排架结构框架结构剪力墙结构框架-剪力墙结构筒体结构等建筑物的结构类型通常是以竖向结构分体系的结构类型来命名的。Page

231.2.3建筑结构的类型1.2建筑结构的概念、组成和类型按建筑结构所使用的主要建筑材料木结构石结构混凝土结构——本课程的对象砌体结构——本课程的对象钢结构混合结构组合结构等Page

241.2.3建筑结构的类型1.2建筑结构的概念、组成和类型混合结构与组合结构的区别:混合结构是指整个结构是由两种或两种以上结构材料构成的,但结构构件是采用同一种材料的结构。如由型钢—混凝土梁、柱等构成的钢-混凝土组合结构。组合结构指的是结构构件由共同工作的两种或两种以上结构材料构成的结构,如在砌体结构中,由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物的竖向受力构件、而楼(屋)面采用钢筋混凝土楼(屋)盖的混合结构。Page

251.3建筑结构设计的内容和要求1.3.1工程建设的过程1.3.2结构设计的内容1.3.3结构和建筑关系1.3.4结构设计的要求Page

261.3建筑结构设计的内容和要求1.3.1工程建设的过程为保证整个工程项目建设进展的合理性,应严格遵守先勘察后设计,先设计后施工的程序。1、工程建设包括勘察、设计和施工三个主要环节同时也应考虑到工程完成后在正常使用阶段的维护和维修,乃至各种灾害、甚至工程最后报废时可能带来的损失等各种问题Page

271.3建筑结构设计的内容和要求1.3.1工程建设的过程是进行工程设计的前提,主要是采取各种方法,掌握工程建设场地及地质、水文等详细情况和有关数据,为工程设计提供依据。是根据设计技术要求和设计施工图,采取各种技术手段和方法将设计成果付诸实施,是整个工程最终实现的环节。一般分为方案设计、初步设计和施工图设计三个阶段。2、工程勘察3、建筑结构设计4、工程施工Page

281.3建筑结构设计的内容和要求1.3.2结构设计的内容结构设计的基本内容结构方案结构布置结构分析与计算构件及其连接构造的设计施工图绘制结构分析与计算与连接构造是相互影响的,两者要一致上述箭头方向表示结构设计的程序Page

291.3建筑结构设计的内容和要求1.3.2结构设计的内容针对工程的设计方案、结构设计的关键问题以及与其他专业的配合并进行技术经济分析,使整个工程设计方案经济合理。1.方案设计和初步设计阶段对结构的整体进行分析评估主要内容:对地基、上下部结构等提出设计方案进行结构平面布置和结构竖向布置必要时还应对结构中受力状况特殊的部位进行更详细的结构分析;确定主要的构造措施以及重要部位和薄弱部位的技术措施。Page

301.3建筑结构设计的内容和要求1.3.2结构设计的内容(1)方案设计阶段这一阶段的设计工作对整个结构的经济性和安全性具有决定性的影响,对后续设计也具有重要影响,应给予足够的重视,应采用合理的结构体系,特别是要保证结构的整体性。应重点突出构思阶段的概念设计所谓概念设计是根据建筑物所处的环境条件、使用要求和空间需要,确定合适的结构方案和结构布置,并考虑材料、施工的可行性与经济性。应该从主要分体系之间的力学关系,而不仅仅是从构件的详图上去构思总体结构方案。对于一般工程,根据本工程所处的环境与地质条件和材料供应及施工技术水平,参照以往既有同类结构设计经验进行结构方案设计。Page

311.3建筑结构设计的内容和要求1.3.2结构设计的内容(2)初步设计阶段重点是如何精心去改善已构思拟定的设计方案上。这个阶段主要是确定各分体系及其相关构件的几何尺寸与截面特征和相互之间的关系,并通过概念性近似计算来确认该设计方案的可行性。初步设计是根据概念设计提出的几种结构方案和主要荷载情况,进行较为深入的分析,并对分析结果进行比较,比如可分别采用不同结构材料、不同结构体系、不同结构布置进行初步计算分析比较,并对有关问题进行专门分析和研究,在此基础上初步确定结构整体和各部分构件尺寸以及所采用的主要技术。初步设计阶段所做的改进决策必须反馈回去,使总体方案的概念进一步完善。Page

321.3建筑结构设计的内容和要求2.施工图阶段1.3.2结构设计的内容施工图设计阶段的主要内容是:⑤给出结构施工说明并以施工图的形式提交最终设计图纸。④给出模板、配筋和构造图;③对结构构件以及构件与构件之间的连接进行设计计算;①给出准确完整的楼(屋)面结构平面布置图;②进行结构分析;Page

331.3建筑结构设计的内容和要求1.3.2结构设计的内容2.施工图阶段具体来说,主要工作如下五各方面:1)绘制楼(屋)面结构平面布置图2)分析和确定在工程生命周期内(包括建造和使用阶段)结构上可能承受的各种荷载与变形作用的形式和量值(包括可能遭遇的意外事故影响),并应根据工程所处环境估计环境介质对结构耐久性的影响。3)确定结构分析计算简图,对各种荷载和变形作用进行分析计算,并考虑它们可能同时造成影响的情况(即荷载组合),获知结构整体受力性能以及各个部位的受力和变形大小。Page

341.3建筑结构设计的内容和要求以后将详细介绍几种主要的混凝土结构形式的受力特点、结构建模、分析方法和具体的设计计算方法。需要着重指出的是,在结构设计中结构方案是带有全局性的问题,也是整个设计的灵魂,应认真对待。1.3.2结构设计的内容2.施工图阶段4)根据所选用的结构材料,进行结构构件和构件连接的设计计算,如混凝土构件的配筋计算,并进行适用性验算,考虑耐久性。(5)最终设计成果以施工图形式提交,并将整个设计过程中的各项技术工作整理成设计计算书存档。为保证结构设计可靠,避免人为错误,结构设计还应进行校核和审核,以检查是否有违背有关设计规范、标准及规程的地方。Page

351.3建筑结构设计的内容和要求1.3.3结构和建筑关系设计一个新建筑或评价一个老建筑,可以从是否满足建筑设计的八字方针即“安全、适用、经济、美观”来进行评判一项成功的建筑设计一定是建筑师与结构工程师共同创造的完美作品,是建筑与结构的完美结合。Page

361.3建筑结构设计的内容和要求1.3.3结构和建筑关系如图所示是在2007年6月28日被联合国教科文组织评为世界文化遗产的悉尼歌剧院,是丹麦设计师约恩·乌松设计的,该建筑建设从1959年3月开始,直至1973年10月竣工,斥资1亿零200万澳大利亚元完成建造,是20世纪最具特色的建筑之一这座综合性的艺术中心,在现代建筑史上被认为是巨型雕塑式的典型作品,整个作品体现了建筑设计和结构设计的完美结合,综合反映了美学、社会、人文、建筑和工程技术各个方面的成就。其中,建筑设计起到了满足美学表达和功能要求的主导作用,而结构设计则起到了建造可行和结构可靠的保证作用。Page

371.3建筑结构设计的内容和要求1.3.3结构和建筑关系因此,在方案设计阶段,无论是建筑师还是结构工程师都要集中精力处理好整体的问题,而不是致力于处理局部的构件细部。只有深刻理解建筑总体空间形式的相互关系,才能更好地加强对局部构造需求的理解。因此,先将建筑物看作一个整体空间形式,集中思路对结构的整体体系进行分析,并分解出子结构体系和关键的构件,然后将基本力学概念和知识融合其间,才能得到满足建筑设计“八字方针”的完美建筑。Page

381.3建筑结构设计的内容和要求1.3.4结构设计的要求结构设计的总体要求是保证结构具有足够的安全性、适用性和耐久性,并在意外事件发生时具有足够的整体性和韧性。结构设计时应考虑功能要求与经济性之间的均衡,在保证结构可靠的前提下,设计出经济的技术先进的、施工方便的结构。工程设计在国民经济中占有十分重要的地位,尤其是重大工程项目。一般情况下,工程结构设计均应遵守国家颁布的关于工程建设的各种政策、法规、规范和设计标准及规程。Page

391.4结构分析1.4.1结构分析计算模型1.4.2结构分析方法Page

401.4结构分析1)结构分析概念1、结构分析是结构设计计算中最主要的工作。是采用力学方法对结构在各种作用作用下的内力、变形等作用效应进行分析计算;是确定结构上作用效应的过程或方法;Page

411.4结构分析然后考虑各种荷载与作用同时出现的可能性,进行作用效应组合,得到结构构件各控制部位的内力设计值。1、结构分析对于一些重要的作用效应组合,尚应通过结构分析方法得到结构在该作用效应组合情况下的整体受力性能。有关荷载与作用的计算详见第2章。2)结构分析步骤:确定结构上所有可能的直接与间接作用;分别确定它们的作用效应;Page

421.4结构分析(3)采用合理的材料本构关系或构件单元的受力-变形关系。1、结构分析3)结构分析一般要求:(1)结构的整体和其部分必须满足力学平衡条件;(2)在不同程度上符合结构的变形协调条件,包括节点和边界的约束条件;上述三个要求对应结构分析的三项基本要求,即:力学平衡条件、变形协调(几何)条件和本构(物理)关系。Page

431.4结构分析本构关系则需合理地选用。力学平衡条件必须满足是为了保证结构在给定荷载或作用下的实际承载力。变形协调条件是指在结构受力变形后构件与构件连接或构件内部变形保持连续性的条件,严格的结构分析理论要求满足变形协调条件,如力法、位移法等。1、结构分析力学平衡条件必须满足;变形协调条件应在不同程度上予以满足;但有时对于实际结构的复杂受力部位,如按严格的变形协调条件进行结构分析会过于复杂,根据工程经验和试验研究,可以采用简化的近似变形协调条件,比如对于空间结构的梁柱节点区,通常采用刚接假定,这就是所谓的变形协调条件应在不同程度上予以满足。Page

441.4结构分析结构分析的关键问题是建立合理的结构分析模型,即计算模型。1、结构分析结构分析包括分析模型、分析理论和方法Page

451.4.1结构分析计算模型结构分析计算模型的定义:2、结构分析计算模型用一个能反映基本受力和变形性能的简化的计算图形来代替实际结构。这种代替实际结构的简化图形称为结构分析计算模型(即力学中所称的计算简图)。这是为了将复杂问题简单化,抓住主要问题,忽略次要问题;使结构便于分析。但是要注意次要问题有时也会成为主要问题,因此,在结构分析后,不要忘了在结构分析时忽略的次要问题,必须通过一定的方式、方法(如通过构造处理)解决。Page

461.4.1结构分析计算模型结构分析计算模型通常都是依据理论或试验分析进行必要的简化和近似假定。结构分析计算模型的简化要点分述如下:计算模型的选择原则:1)计算模型应能反映实际结构的主要受力和变形性能;2)保留主要因素,略去次要因素,使计算模型便于计算。应当指出,计算模型的选择在上述原则指导下,要根据当时当地的具体要求和条件来选用,并不是一成不变的。2、结构分析计算模型Page

471.4.1结构分析计算模型但在大多数情况下,常可忽略一些次要的空间约束而将实际结构分解为二维结构分析模型即通常所说的平面结构,使计算得以简化。所以在对结构内力和位移分析时,可以直接对各个独立的平面结构进行,各个平面结构通过连接形成一个三维空间结构。3、结构分析计算模型简化要点1)结构体系的简化一般结构实际上都是空间结构,各部分相互连接成为一个空间整体,以承受各个方向可能出现的作用。是指一个平面内的作用力对另一平面内的作用力没有显著影响Page

481.4.1结构分析计算模型1)结构体系的简化如图1-2所示的空间框架结构,由纵向和横向平面框架构成。a)

b)c)

d)图1-2平面框架分析模型a)框架结构图;b)平面布置图图;c)横向框架;d)纵向框架3、结构分析计算模型简化要点如果仅考虑楼面均布荷载和沿横向均布的水平荷载(如风荷载、水平地震作用)时,各横向平面框架的侧向位移基本一致,因而可取出一榀平面框架进行分析。前提条件是楼板在其自身平面内具有足够的刚度,一般情况下是可以满足的。Page

491.4.1结构分析计算模型1)结构体系的简化此时不能按平面框架结构计算,而需要考虑楼板平面内变形影响,按各榀框架协同工作进行计算,这实际上是一种近似的三维空间分析。3、结构分析计算模型简化要点但如果楼板上开洞较大,尤其是当楼板边缘处开洞时,该条件就会不满足。所谓空间结构,其作用力一般沿两个方向传递,如壳体结构等。平面和空间布置复杂的杆系结构,如网架结构也属于空间结构。通常,空间结构中的构件往往同时承受多个方向的力。Page

501.4.1结构分析计算模型2)杆件的简化杆件的截面尺寸(宽度、厚度)通常比杆件长度小得多,截面变形符合平截面假设,截面上的应力可根据截面的内力(弯矩、剪力、轴力)来确定,截面上的变形也可根据轴线上的应变分量来确定。当截面尺寸增大到超过杆长的1/4时,杆件用轴线表示的简化,将引起较大的误差。杆件可用其轴线表示,杆件之间的连接区用节点表示,杆长用节点间的距离表示,荷载的作用点也转移到轴线上。3、结构分析计算模型简化要点Page

511.4.1结构分析计算模型3)支座和连接节点的简化结构中杆件与杆件之间的相互连接处,简化为节点。3、结构分析计算模型简化要点铰节点通常可简化为固定端刚节点理想铰节点的特点是被连接的杆件在节点处不能相对移动,但可以绕铰自由转动;在铰节点处可以承受和传递力,但不能承受和传递力矩。刚节点的特点是被连接的杆件在节点处不能相对移动,也不能相对转动,而节点本身可以转动,但被连接的杆件所成的角度保持不变,在刚节点处不但能承受和传递力,而且能承受和传递力矩。固定端的特点是被连接的杆件在结点处不能相对移动,也不能相对转动,节点本身也不能转动,在节点处不但能承受和传递力,而且能承受和传递力矩。Page

521.4.1结构分析计算模型桁架节点的简化:钢桁架常用螺栓连接、焊接,节点可以传递一定的弯矩;钢筋混凝土桁架的节点构造则往往采用刚性连接。但上述杆件内的弯矩所产生的应力很小(实际是弯矩很小,原因是偏心距很小),只要在节点构造上采取适当的措施,该应力对结构或杆件不会造成危害,故一般计算中桁架节点均可按铰结处理。3)支座和连接节点的简化木桁架常常采用榫接,与铰节点的力学假定较为接近;严格地说,钢桁架和钢筋混凝土桁架都应该按刚架结构计算,各杆件除承受轴力外,还承受弯矩的作用。Page

531.4.1结构分析计算模型钢筋混凝土框架边柱和梁的结点的简化:如图1-3a所示当梁的线刚度il比柱的线刚度iz大很多(一般认为il/iz>5)时,柱对梁端约束作用很小,而能阻止梁端发生竖向位移,这时可认为梁简支于柱上。a)

b)

c)

d)图1-3钢筋混凝土梁柱结点梁的线刚度比柱的线刚度小得多(iz/il)时,可简化为固定端。3)支座和连接节点的简化一般情况下,计算时可简化为一刚节点。Page

541.4.1结构分析计算模型如图1-3a所示,e)f)图1-3钢筋混凝土梁柱节点钢筋混凝土框架边柱和梁的结点的简化:3)支座和连接节点的简化由于梁中上下皮钢筋不能形成力偶,所以可看成梁简支于柱上。此时结点的简化与梁柱线刚度比值无关。Page

551.4.1结构分析计算模型钢筋混凝土梁垂直搁置于砌体墙,其支座可按铰结考虑;(a)(b)(c)(d)图1-4支承于砌体墙上的钢筋混凝土梁支承于砌体墙上的钢筋混凝土梁支座简化:钢筋混凝土梁平行搁置于砌体墙,可按固定端考虑,固定端的位置应内移a值。3)支座和连接节点的简化如图1-4a所示而如图1-4c所示Page

561.4.1结构分析计算模型如图1-5(a)所示(a)(b)(c)(d)图1-5支承于剪力墙上的钢筋混凝土梁钢筋混凝土梁与剪力墙连接处支座简化:2)梁轴线与墙平面平行,可假定梁固定于墙上,固定端可取墙边。3)支座和连接节点的简化1)梁轴线与剪力墙的厚度方向一致,可假定为刚节点,如图1-5(c)所示Page

571.4.1结构分析计算模型由于边框架梁约束楼面梁的扭转刚度较小且随着边框架梁在扭矩作用下开裂引起扭转刚度进一步下降,所以可看成铰节点,如图1-6b所示。a)

b)

图1-6与边框架梁连接的钢筋混凝土梁梁与梁整浇连接时支座的简化:3)支座和连接节点的简化如图1-6a为一楼面梁与边框架梁整浇连接Page

581.4.1结构分析计算模型框架柱与基础整浇且柱中配置的钢筋所受到的拉压力能形成力偶来抵抗外弯矩,在基础不发生转动的情况下,可按固定支座考虑,如图1-7c所示;图1-7柱与基础连接a)b)c)d)框架柱与基础连接的简化:的柱中配置的钢筋所受到的拉压力不能形成力偶,故应看成铰支座,如图1-7d所示。3)支座和连接节点的简化如图1-7a所示而如图1-7b所示Page

591.4.1结构分析计算模型有时对于构件来说,支座可以近似按铰结处理,但对连接本身来说,则连接部位的部分嵌固刚度引起的弯矩或支承压力的分布影响不能忽略,因为结构设计通常希望连接部位具有比构件更可靠的安全要求。螺栓群连接虽然有一定的转动刚度,但与钢梁的抗弯刚度相比则很小,因此对于钢梁内力计算来说可按铰结考虑。然而,螺栓群连接转动刚度所形成嵌固弯矩对栓钉预埋件设计来说,就显得尤为重要,如忽略螺栓群的嵌固弯矩影响,则可能会导致栓钉预埋件先于钢梁破坏的问题,这种破坏不符合“强连接、弱构件”的结构设计原则。图1-8钢梁与混凝土墙的连接典型的例子是图1-8所示的钢梁与混凝土墙的连接,钢梁用螺栓固定在埋置于混凝土墙内预埋件连接板上。Page

601.4.1结构分析计算模型需要特别强调的是,理想化的结构分析模型或多或少地与实际结构情况会存在差异,因此在结构设计和施工中应尽可能通过可靠的构造连接措施使结构的实际受力状态与结构分析模型相一致;另一方面也需要考虑这种差异的趋势和影响程度,以便采取必要的措施进行处理,这种问题的处理对支座和节点的连接尤为重要。如在支座和节点简化时抓住主要问题,忽略次要问题以便简化计算,但次要问题实际上是不能无条件忽略的,因为在一定条件下次要问题会上升为主要问题。Page

611.4.1结构分析计算模型但是实际上支座处由于梁端上部有砌体约束,即有一定的嵌固作用,因此梁端实际上存在一定的嵌固弯矩,由于这种嵌固程度不易确定,为避免梁端上部出现裂缝等问题,一般均需配置一定的构造钢筋。当梁的刚度很大时,墙体设计中也应考虑梁端嵌固弯矩的影响。图1-5所示次要问题解决示例:支承于砌体墙上的钢筋混凝土梁简化为铰节点的结果是支座弯矩在力学计算时为零Page

621.4.2结构分析方法结构分析方法弹性分析方法塑性内力重分布分析方法弹塑性分析方法塑性极限分析方法结构非线性分析方法试验分析方法Page

631.4.2结构分析方法1、弹性分析方法假定结构材料的本构关系和构件的受力-变形关系均是线性的;当忽略二阶效应影响时,荷载效应与荷载大小成正比一般说来,结构在正常使用极限状态下,采用弹性分析方法得到的结构内力和变形与实际情况的误差很小。但当结构达到承载能力极限状态时,由于结构中不同构件的屈服存在先后次序,结构材料也有不同程度的塑性,特别是钢筋混凝土结构,在正常使用状态下是带裂缝工作的,而且构件的刚度大小与其受力大小相关,因此采用弹性分析方法的计算结果与实际结构的内力会有差别,但大部分情况下按弹性分析方法计算得到的内力来进行承载能力极限状态设计是偏于安全的。Page

641.4.2结构分析方法少数结构因混凝土开裂部分的刚度减小而发生内力重分布,可能影响其它部分的开裂和变形的情况。考虑到混凝土结构开裂后刚度的减小,对梁、柱构件可分别取用不同的刚度折减值,且不再考虑刚度随作用效应而变化。在此基础上,结构的内力和变形仍可采用弹性分析方法进行分析。1、弹性分析方法此法可用于正常使用极限状态和承载能力极限状态作用效应的分析。Page

651.4.2结构分析方法是用线弹性分析方法获得结构内力后,按照塑性内力重分布的规律,确定结构控制截面的内力,此法可用于超静定混凝土结构设计,如混凝土连续梁和连续板,该方法具有充分发挥结构潜力,节约材料,简化设计和方便施工等优点。2、塑性内力重分布分析方法对重力荷载作用下的框架、框架-剪力墙结构中的现浇梁以及双向板等,经弹性分析求得内力后,可对支座或节点弯矩进行适度调幅,并确定相应的跨中弯矩。但应注意到,抗弯能力调低部位的变形和裂缝可能相应增大。Page

661.4.2结构分析方法又称塑性分析法或极限平衡法。它是基于材料或构件截面的刚-塑性或弹-塑性假设,应用上限解、下限解和

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