结构计算机模型选择合理的设计参数

1、根据项目概况，可确定以下参数：

长度：可以决定是否设计伸缩缝和抗震缝。接缝宽度见GB50011-2001 《抗规》。带温度条的现浇屋顶板《砼》。第10.1.9 条。现浇混凝土基础是否设计伸缩缝或后浇条。

宽度：长宽比是否满足，根据平面的凹凸形状判断平面是否规则，见《抗规》 GB50011-2001第3.4.1-3.4.6条。是否使用空间计算程序。

高度：是否满足长宽比取决于结构类型。根据GB50011-2001 《抗规》第3.4.2条判断垂直方向是否规则。是否使用空间计算程序。

平面形状：确定平面是否规则，可以确定是否设计伸缩缝、抗震缝、是否划分为若干单元、是否使用空间计算程序等。

工程设计等级：按2002年8月29日建设部令第102号确定附件：工程类别及等级。 （分为特级、一级、二级、三级）

2、根据工程功能和结构类型可确定以下参数：

1抗震设防等级：按GB50223确定建筑物的抗震设防等级：A级、B级、C级、D级

2 抗震等级：抗震等级按GB50011-2001按结构类型确定：1级、2级、3级、4级

3 抗震设防烈度及分组：按GB50011-2001确定

4 结构安全等级：按GB50060-2001 《建筑结构可靠设计标准》确定，安全等级一级，合理使用寿命100年，0=1.1；安全二级，合理使用寿命50年，0=1.0；安全等级三级或设计使用寿命1-5年的结构件，00.9

5、砌体施工质量控制等级：按GB50003-2001第3.2.1条测定（B级、C级）

6 基础设计等级：按GB50007-2002第3.0.1条（A级、B级、C级）确定，确定是否需要校核基础变形

7、建筑场地类别：根据地质勘察报告确定建筑场地类别（一类、二类、三类、四类），并获取场地优良期，避免因结构自振周期而产生共振。接近工地卓越时期。

结构计算及模型调整

结构方案确定后，收集了大量的设计信息，选定了设计参数，接下来的工作就是结构建模、计算、调整和修改。这项工作大部分需要多次往返才能获得合理的结构。模型。

在建模之前，通读结构计算所用程序的使用说明书尤为重要。只有充分理解程序手册的内容，才能更好的使用它，为下面的建模做好准备。

在初始建模过程中，根据设计经验和规范确定结构部件的尺寸和技术条件。框架结构梁、柱尺寸按《抗规》 GB50011-2001第6.1.5节、第6.3.1节、第6.3.2节、第6.3节.6、第6.3.7条的规定。初始建模完成后，进行结构计算。在结构计算的预处理部分，要特别注意计算程序需要输入的各种软件所需的参数。一类是技术参数，另一类是条件参数。条件参数是项目本身在特定条件下所具备的参数；技术参数主要根据规范或设计惯例在软件内部确定，例如是否考虑P-效应、选择CQC方法、选择振动形状的数量等。

计算完成后，打开计算结果文件。首先要检查层间位移是否符合规范要求（例如框架结构为1/550）。如果不满足要求，则说明梁、柱刚度太小，应增加或提高梁、柱尺寸。混凝土强度等级。另外，建筑物的高宽比不得超过规范（例如高度规范中框架结构要求小于4）。接下来需要检查的是结构的自振周期T1。例如，T1、T2、T3 彼此非常接近，这表明结构的前几个振动模态密切相关。如果按照前面的技术参数选择联轴器是合理的。否则，您应该返回并进行新的选择。耦合，重新计算。需要注意的是，预计算部分风荷载计算内容中的自振周期应填写T1值。该程序用于计算风振系数以近似实际的风荷载效果。当然，此时T1应该将结构模型调整到合理状态，然后返回重新填充并重新计算以获得接近实际的计算结果。《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3-2002 第4.3.5条规定，以扭转为主的结构第一自振周期与以平动为主的第一自振周期之比，对于甲级高度建筑，不应大于0.9；对于甲级高度建筑，不应大于0.9。 B高度建筑物； 《混合结构高层建筑基本规定》第十章所指的复杂高层建筑不应大于0.85，这也是调整楼板刚度梁、柱尺寸的依据。

此外，还应避免因结构自振周期与场地突出周期接近而产生共振。

其次，查看该列的计算结果信息。列计算结果取决于以下内容：轴压比是否超过规定，见《抗规》 GB50011-2001第6.3.7条。如果超过规范，则需要调整柱尺寸和混凝土标号。比如柱子的纵向配筋，是否超筋，是否有办法补强。规范要求纵向钢筋的净间距不应大于200，同时不应小于50。规范对斜柱和中心柱的最小配筋率有要求，见《抗规》 GB50011-2001第6.3.8-6.3.14条，如果不满足，则该栏也必须调整。

三是查看梁的计算结果信息。检查梁的计算结果：纵筋超配情况、箍筋超配情况、虽不超配是否实际可配、纵筋有多少排应放置在梁上，并确定每排的钢筋数量。这两项是梁尺寸和混凝土强度等级调整的依据，见GB50011-2001 《抗规》第6.3.3-6.3.7条。另外，需要注意的是，梁平面法施工图中钢筋的调整必须一一进行，以确定梁的跨数和实际支撑情况。图纸绘制完成后，必须对梁的编号和后缀进行验证和更改。柱的水平法图应注明柱的纵向钢筋锚固搭接结构及箍筋密度区的大小和位置，根据每根柱的实际高度确定。柱的纵向配筋必须在两个方向上都足够，不能共用柱的角配筋。如公共加固将不满足。

以上主要是框架结构的模型修正和结构计算过程中需要用到的技术和方法。对于其他结构，同样可以按照上述思路对模型进行修改和调整。但其他结构规格也有相应的要求。因此，要想做好结构设计，熟悉、掌握和应用规范是做好结构设计的前提。例如，在框架剪力墙结构中，除了对框架梁、柱的要求外，剪力墙的厚度、剪力墙的合理数量、剪力墙的位置、剪力墙的刚度、等等都需要合理设置。并调整。

框架剪力墙结构合理的剪力墙数量

1、框剪结构中，剪力墙应承受大部分水平作用产生的剪力。但过多的剪力墙使结构过于刚性，从而增大了地震作用，这对于结构来说也是不经济和合理的。

2、在设计抗震设防的高层框剪结构时，可以采用这种简化的确定合理剪力墙数量的方法，在初步设计阶段进行简洁的手工计算，有效控制框架梁柱截面和截面尺寸。剪力墙。位置和尺寸也可以在施工图阶段使用；在进行计算机计算之前，可以确定满足位移极限所需的部件的适当横截面。同时，还可以直接采用手算来分析框剪结构在水平地震作用下的内力和位移。

3、该简化方法的假设及适用范围为：框架梁与剪力墙之间的连接为铰接；考虑非承重砌体墙的影响，结构基本周期折减系数T=0.75；结构高度不超过50m，质量和刚度沿高度分布比较均匀；满足弹性阶段层间位移比u/h的极限值；框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的50%。

4、当建筑物总高度H、总重力荷载代表值GE、场地类别、设防强度、最大地震影响系数max、设计地震分组、层间位移比u/h极限值、框架总刚度Cf已知，参数可从表11-2查得，参数可按下式求得：

(11-4)

知道后，查表11-3得到结构刚度特征值

给定、H 和Cf，所需的剪力墙平均总刚度EIW (KN.m2) 可通过以下公式获得：

(11-5)

式中，Cf——车架平均总刚度（KN） :

比照=(11-6)

——各层框架柱的平均推力刚度D值可取(0.50.6)H层的D值；

-平均层高=H/n，n为层数；

H——总高度（m）；

GE——总重力载荷代表值（KN）；

-框架剪力结构刚度特征值：

(11-7)

u-弹性阶段层间位移

5、为保证剪力墙地震倾覆力矩不小于结构总地震倾覆力矩的50%，结构刚度特征值不宜大于2.4。为了使框架充分发挥其作用，框架的最大楼面剪力Vfmax 0.2FEK即可实现。剪力墙的刚度不宜过大，值不宜小于1.15。

6、将式（11-5）求得的剪力墙刚度EIw与实际结构布置的剪力墙刚度进行比较。当两者接近或得到的EIw稍大时，满足结构横向位移极限值。根据要求，还可以进一步进行内力计算。如果得到的EIw小于实际结构布置的剪力墙刚度或EIw远大于实际结构布置的剪力墙刚度，则应调整结构的实际剪力墙布置。

7、为满足框剪结构的位移极限，在框架梁、柱截面确定的情况下，调整剪力墙的刚度更为合理。然而，虽然剪力墙的刚度大大增加，但位移却减小。较少的。在水平地震力作用下，其他条件不变时，剪力墙刚度提高一倍，结构定点位移或最大层间位移仅减少13-19%。

8、对于9-16层抗震设防的框剪结构，无论纵向还是横向，虽然剪力墙的刚度差异很大，但分配给相应框架的剪力值在较小范围内变化。不同层数，不同墙比比率的框架剪力值Vf分配的比例见表11-4。

例：有一栋13层的框剪结构建筑。抗震设防烈度为8度。一级场地的设计地震分为一组。最大地震影响系数max=0.16。所需层间位移比u/h为1/800。总高度H=48.2m，总重力荷载代表值GE=116800KN，框架各层柱平均推力刚度D=27.84（KN.m2），求所需剪力的总刚度EIw墙。

每层平均高度=H/n=48.2/13=3.7m，

框架刚度为：Cf==27.84 X 104 X3.7=103X 104（KN）

查表11-2，得=0.171，代入式(11-4)，得：

=0.324

查表11-3得=1.49，代入式(11-5)得：

EIw=1077.85X 105(KN.m2)

然后可以根据EIw'EIw的实际布置来计算结构内力和位移。

表11-4 不同墙比时的框架剪力比

比率

层数

9

10

12

16

1/2

1.53

1.59

1.59

1.95

2.52

4.78

1.48

Vf1/Vf2

0.92

0.88

0.92

0.92

0.90

0.75

0.96

注：壁厚比1=EIw1/A；对应的框架分布剪力为Vf1；壁比2=EIw2/A；

对应的框架分布剪力为Vf2； A为建筑面积。

表11-2 值

摄影及防范强度

u/h

最大

设防地震分组

场地类别

7

1/800

0.08

第一组

0.341

0.252

0.201

0.144

第2组

0.290

0.224

0.168

0.127

第3组

0.252

0.201

0.144

0.108

0.12

第一组

0.228

0.168

0.134

0.096

第2组

0.193

0.149

0.112

0.085

第3组

0.168

0.134

0.096

0.072

8

1/800

0.16

第一组

0.171

0.126

0.101

0.072

第2组

0.145

0.112

0.084

0.063

第3组

0.126

0.101

0.072

0.054

0.24

第一组

0.114

0.084

0.067

0.048

第2组

0.097

0.075

0.056

0.042

第3组

0.084

0.067

0.048

0.036

9

1/800

0.32

第一组

0.085

0.063

0.050

第2组

0.072

0.056

0.042

第3组

0.063

0.050

0.036

表11-3 值

1.00

2.454

1.50

3.258

2.00

3.788

1.05

2.549

1.55

3.321

2.05

3.829

1.10

2.640

1.60

3.383

2.10

3.873

1.15

2.730

1.65

3.440

2.15

3.911

1.20

2.815

1.70

3.497

2.20

3.948

1.25

2.897

1.75

3.550

2.25

3.985

1.30

2.977

1.80

3.602

2.30

4.020

1.35

3.050

1.85

3.651

2.35

4.055

1.40

3.122

1.90

3.699

2.40

4.085

1.45

3.192

1.95

3.746