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分析高層鋼結(jié)構(gòu)的基本方法
2021-02-20 09:11 高層鋼結(jié)構(gòu) 華邦建設(shè)
目前，在高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中，一般采用三維空間有限元程序進(jìn)行計算分析。在第一階段設(shè)計中，無論鋼構(gòu)件，還是混凝土構(gòu)件，都視為理想彈性材料。
在建立高層鋼結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型時，梁、柱和支撐構(gòu)件的力學(xué)特征十分明確，用一個單元來模擬一個構(gòu)件即可達(dá)到滿意的計算精度，然而對于剪力墻或核心筒，由于組合墻肢的幾何形狀非常復(fù)雜，再加上開洞位置的影響，使其內(nèi)力分析變得十分復(fù)雜。目前已經(jīng)開發(fā)出不少實用的計算軟件，可以用來解決剪力墻的分析問題，其中比較具有代表性的有：薄壁桿件模型、墻板單元模型和墻殼單元模型等等。
由于高層鋼結(jié)構(gòu)的計算模型非常復(fù)雜，為了減少結(jié)構(gòu)的自由度，在計算時通常引入樓板在其平面內(nèi)剛度無窮大、在平面外剛度為零的假定，使得在每一樓層中所有構(gòu)件在樓層平面內(nèi)的平移和轉(zhuǎn)動自由度都可以用該層參考點的平移與轉(zhuǎn)動表示，從而大大減少了結(jié)構(gòu)的自由度、此時，樓板本身并不作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件參與結(jié)構(gòu)整體分析。隨著高層鋼結(jié)構(gòu)體系的多樣化，對于帶有轉(zhuǎn)換層、樓板局部開洞以及平面布置狹長的復(fù)雜高層鋼結(jié)構(gòu)體系，樓板變形的影響已經(jīng)不能忽視。此時，如果繼續(xù)采用樓板剛度無窮大的假定，就會引起較大的計算誤差。對于超高層鋼結(jié)構(gòu)，普遍采用水平加強(qiáng)層。由于腰桁架與帽桁架都為越層構(gòu)件，如果假定樓板剛度無窮大，將無法得到其上下弦桿的實際內(nèi)力。
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